PUC Minas · 2019.2 — Física com resolução comentada

Vestibular · Medicina · 2º semestre · Física: questões 56 a 60.

Q56
Óptica — Visão — Correção da miopia
Texto-base: acomodação visual (Q56–Q58)

ACOMODAÇÃO VISUAL Quando observamos um objeto mais próximo e, a seguir, outro mais afastado de nossos olhos, se a distância focal do cristalino tivesse um valor fixo, a imagem que ele forneceria do objeto nem sempre se formaria sobre a retina, que é uma condição imprescindível para que o vejamos nitidamente. Esse problema, entretanto, não ocorre com o olho normal graças a um notável sistema de adaptação: um conjunto de músculos ligados ao cristalino atua sobre ele, provocando variações na curvatura de suas faces, alterando o valor de sua distância focal (f). Dessa maneira os músculos ajustam a distância focal do cristalino à posição do objeto, de modo que sua imagem se forme sempre sobre a retina. Essa propriedade do olho é denominada de acomodação visual. Para muitas pessoas, em virtude de problemas na visão, a acomodação visual é insuficiente para fazê-las enxergar nitidamente um objeto. Os problemas de visão descritos a seguir são muito comuns: Miopia – as pessoas que apresentam esse problema de visão têm o globo ocular um pouco mais alongado, fazendo com que a imagem do objeto se forme antes da retina. Hipermetropia – nesse caso, as pessoas têm o globo ocular um pouco mais curto que o normal, fazendo com que a imagem se forme atrás da retina. Presbiopia – é um problema de visão popularmente conhecido como vista cansada e ocorre basicamente devido ao envelhecimento natural de nosso organismo. O cristalino torna-se rígido e os músculos que atuam sobre ele não conseguem acomodá-lo para objetos próximos. (Texto Adaptado de: Física – Volume Único. Máximo, Antônio e Alvarenga, Beatriz. Editora Scipione).

A correção visual através de lentes para a miopia deve ser feita:

A)
com lentes convergentes.
B)
com lentes divergentes.
C)
com lentes biconvexas.
D)
Não é possível a correção da miopia com o uso de lentes.

PUC Minas · Medicina · 2º semestre · Gabarito oficial

B
Resolução comentada

No modelo descrito no texto-base, os raios de um objeto distante convergem antes da retina.

Uma lente divergente reduz a convergência do conjunto óptico, permitindo que o foco se desloque até a retina.

A conclusão refere-se ao modelo óptico escolar de correção, sem determinar uma prescrição individual.

Alternativa B.

Q57
Óptica — Visão — Correção da hipermetropia
Texto-base: acomodação visual (Q56–Q58)

ACOMODAÇÃO VISUAL Quando observamos um objeto mais próximo e, a seguir, outro mais afastado de nossos olhos, se a distância focal do cristalino tivesse um valor fixo, a imagem que ele forneceria do objeto nem sempre se formaria sobre a retina, que é uma condição imprescindível para que o vejamos nitidamente. Esse problema, entretanto, não ocorre com o olho normal graças a um notável sistema de adaptação: um conjunto de músculos ligados ao cristalino atua sobre ele, provocando variações na curvatura de suas faces, alterando o valor de sua distância focal (f). Dessa maneira os músculos ajustam a distância focal do cristalino à posição do objeto, de modo que sua imagem se forme sempre sobre a retina. Essa propriedade do olho é denominada de acomodação visual. Para muitas pessoas, em virtude de problemas na visão, a acomodação visual é insuficiente para fazê-las enxergar nitidamente um objeto. Os problemas de visão descritos a seguir são muito comuns: Miopia – as pessoas que apresentam esse problema de visão têm o globo ocular um pouco mais alongado, fazendo com que a imagem do objeto se forme antes da retina. Hipermetropia – nesse caso, as pessoas têm o globo ocular um pouco mais curto que o normal, fazendo com que a imagem se forme atrás da retina. Presbiopia – é um problema de visão popularmente conhecido como vista cansada e ocorre basicamente devido ao envelhecimento natural de nosso organismo. O cristalino torna-se rígido e os músculos que atuam sobre ele não conseguem acomodá-lo para objetos próximos. (Texto Adaptado de: Física – Volume Único. Máximo, Antônio e Alvarenga, Beatriz. Editora Scipione).

A correção visual com o uso de lentes para a hipermetropia deve ser feita usando-se:

A)
lentes convergentes.
B)
lentes bicôncavas.
C)
lentes divergentes.
D)
Não é possível a correção da hipermetropia com o uso de lentes.

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A
Resolução comentada

Na hipermetropia do modelo apresentado, o foco tenderia a se formar atrás da retina.

A lente convergente acrescenta poder de convergência ao conjunto, favorecendo a formação da imagem sobre a retina.

O exercício pede a classificação óptica geral da lente, não sua potência para uma pessoa específica.

Alternativa A.

Q58
Óptica — Acomodação — Correção para visão próxima
Texto-base: acomodação visual (Q56–Q58)

ACOMODAÇÃO VISUAL Quando observamos um objeto mais próximo e, a seguir, outro mais afastado de nossos olhos, se a distância focal do cristalino tivesse um valor fixo, a imagem que ele forneceria do objeto nem sempre se formaria sobre a retina, que é uma condição imprescindível para que o vejamos nitidamente. Esse problema, entretanto, não ocorre com o olho normal graças a um notável sistema de adaptação: um conjunto de músculos ligados ao cristalino atua sobre ele, provocando variações na curvatura de suas faces, alterando o valor de sua distância focal (f). Dessa maneira os músculos ajustam a distância focal do cristalino à posição do objeto, de modo que sua imagem se forme sempre sobre a retina. Essa propriedade do olho é denominada de acomodação visual. Para muitas pessoas, em virtude de problemas na visão, a acomodação visual é insuficiente para fazê-las enxergar nitidamente um objeto. Os problemas de visão descritos a seguir são muito comuns: Miopia – as pessoas que apresentam esse problema de visão têm o globo ocular um pouco mais alongado, fazendo com que a imagem do objeto se forme antes da retina. Hipermetropia – nesse caso, as pessoas têm o globo ocular um pouco mais curto que o normal, fazendo com que a imagem se forme atrás da retina. Presbiopia – é um problema de visão popularmente conhecido como vista cansada e ocorre basicamente devido ao envelhecimento natural de nosso organismo. O cristalino torna-se rígido e os músculos que atuam sobre ele não conseguem acomodá-lo para objetos próximos. (Texto Adaptado de: Física – Volume Único. Máximo, Antônio e Alvarenga, Beatriz. Editora Scipione).

A correção visual da presbiopia deve ser:

A)
com lentes divergentes.
B)
com lentes convergentes.
C)
com lentes bicôncavas.
D)
com imagens virtuais.

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B
Resolução comentada

Para focalizar objetos próximos, o sistema óptico do olho precisa aumentar sua convergência.

Na presbiopia descrita, a capacidade de acomodação é reduzida. Uma lente convergente auxilia a visão próxima ao acrescentar essa convergência.

A resposta corresponde ao modelo de leitura apresentado no caderno.

Alternativa B.

Q59
Mecânica — Potência — Mesmo trabalho em menos tempo

Um halterofilista realiza exercícios levantando um haltere com um peso de 300 N a uma altura de 1,5m. Na primeira semana, ele gasta um tempo médio de 10 segundos para levantar o haltere. Na segunda semana, ele já consegue levanta-lo em 5,0 segundos. A grandeza física que mudou da primeira para a segunda semana foi:

A)
a variação da energia potencial gravitacional do haltere.
B)
a força de atração da Terra sobre o haltere.
C)
a potência desenvolvida pelo halterofilista.
D)
a variação da energia mecânica do objeto.

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C
Resolução comentada

A elevação envolve o mesmo peso e a mesma altura nas duas semanas.

$$W=P\Delta h$$

$$W=300\cdot1{,}5=450\ \mathrm J$$

A potência média na primeira semana é:

$$\mathcal P_1=\frac{450}{10}=45\ \mathrm W$$

Na segunda semana:

$$\mathcal P_2=\frac{450}{5}=90\ \mathrm W$$

A potência média dobra. A comparação adota elevações com as mesmas condições cinéticas inicial e final, como pressupõe o exercício.

Alternativa C.

Q60
Mecânica — Trabalho — Elevação do haltere
Dados da questão 59

Dados da Q59: um haltere de peso 300 N é elevado em 1,5 m. O tempo de elevação passa de 10 s para 5 s, nas duas semanas.

Em relação à questão 59, assinale o trabalho realizado pelo halterofilista a cada vez que ele levanta o haltere.

A)
1500 J.
B)
450 J.
C)
4500 J.
D)
3000 J.

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B
Resolução comentada

No modelo de elevação sem variação líquida de energia cinética entre o início e o fim, o trabalho da força aplicada corresponde ao aumento da energia potencial gravitacional.

$$W=P\Delta h$$

$$W=300\cdot1{,}5$$

$$W=450\ \mathrm J$$

O resultado é o mesmo para as duas durações da questão anterior. O que muda com o tempo é a potência média.

Alternativa B.

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