FCM-MG · Medicina 2014.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Na direção da rampa, adotando a subida como positiva:

$$a=-g\sin30^\circ=-5\ \text{m/s}^2$$

$$s_c=0{,}50t$$

$$s_e=3{,}0t-2{,}5t^2$$

No reencontro:

$$0{,}50t=3{,}0t-2{,}5t^2$$

$$t(t-1)=0$$

O valor t = 0 é a partida; o reencontro ocorre a 1 s:

$$s=0{,}50\ \text{m}=50\ \text{cm}$$

Nesse instante, a esfera já desce, pois sua velocidade é 3 − 5 = −2 m/s.

Na superfície:

$$g=\frac{GM}{R^2}$$

Como Mₚ = Mₜ/80 e Rₚ = Rₜ/4:

$$\frac{g_P}{g_T}=\frac1{80}\cdot4^2=\frac15$$

$$g_P=2\ \text{m/s}^2$$

$$P=mg_P=10\cdot2=20\ \text{N}$$

A rotação da Terra produz o movimento aparente das estrelas de leste para oeste. No desenho, P precede Q. A escala aproximada da rotação é:

$$\omega\approx\frac{360^\circ}{24\ \text{h}}=15^\circ/\text{h}$$

O gabarito associa a mudança ilustrada a cerca de 2 h, de 19 h em P a 21 h em Q. A figura é esquemática e não fornece uma separação angular numérica que permita calcular esse intervalo de modo exato; a ordem temporal é a parte diretamente identificável.

No aquecimento sensível:

$$Q=mc\Delta T$$

$$\frac{\Delta T}{\Delta Q}=\frac1{mc}$$

Como as massas são iguais, a curva menos inclinada tem maior calor específico. Na fase líquida, F cresce mais lentamente que G:

$$c_{F,\ell}>c_{G,\ell}$$

Os patamares indicam mudanças de fase; seus comprimentos em Q não sustentam as demais afirmações.

A dilatação medida pelo disco é a do trecho entre o contato Q e a fixação pelo parafuso R. O coeficiente é obtido por:

$$\alpha=\frac{\Delta L}{L_0\Delta T}$$

Portanto, L₀ deve ser o comprimento QR. As extremidades P e S não delimitam o trecho cuja expansão desloca o ponteiro.

Um espelho plano produz imagem do mesmo tamanho do objeto; afastar-se dele não reduz o tamanho da imagem. Uma lente convergente próxima do texto atua como lupa e fornece imagem virtual ampliada, não real. Num microscópio composto, a objetiva e a ocular convergentes fornecem uma imagem final virtual ampliada e invertida em relação ao objeto. Essa é a descrição pretendida por Camila. Ressalva: o original usa “microscópio simples” para um dispositivo de duas lentes; a denominação correta nessa interpretação é microscópio composto.

P corresponde à nota de maior frequência, com ciclos mais próximos, enquanto Q apresenta menor frequência. No mesmo meio, a velocidade de propagação é aproximadamente a mesma:

$$v=\lambda f$$

$$f_P>f_Q\quad\Rightarrow\quad\lambda_P<\lambda_Q$$

A amplitude relaciona-se à intensidade, não à altura musical da nota.

Fios de ligação e resistência do chuveiro são percorridos pela mesma corrente. A potência dissipada em cada trecho é:

$$P=i^2R$$

Como Rfio é muito menor que Rch:

$$\frac{P_{\text{fio}}}{P_{\text{chuveiro}}}=\frac{R_{\text{fio}}}{R_{\text{chuveiro}}}\ll1$$

Por isso, os fios dissipam menos calor. A fórmula V²/R não deve ser usada supondo a mesma tensão nos dois trechos.

Para aquecer até 100 °C:

$$Q_1=400\cdot1\cdot(100-20)=32000\ \text{cal}$$

Para evaporar metade:

$$Q_2=200\cdot540=108000\ \text{cal}$$

$$Q=(32000+108000)\cdot4{,}2=588000\ \text{J}$$

Pelo amperímetro, i = 2,0 A:

$$P=i^2R=2^2\cdot420=1680\ \text{W}$$

$$t=\frac{588000}{1680}=350\ \text{s}\approx5{,}8\ \text{min}$$

No modelo de pilha com força eletromotriz ε e resistência interna r, ligada à lâmpada de resistência R:

$$i=\frac{\varepsilon}{R+r}$$

O aumento de r reduz a corrente e a potência entregue à lâmpada:

$$P_{\text{lâmpada}}=i^2R$$

Esse é o mecanismo escolhido pelo gabarito. Em pilhas reais, a força eletromotriz também pode variar durante a descarga; os dados do enunciado não permitem separar experimentalmente os dois efeitos.