UNEC 2011 | Medicina — Questões de Física comentadas — Método TEF

Vestibular UNEC 2011, Medicina (Caratinga) · Física — resolução comentada questão a questão.

Q51
Mecânica — Cinemática — Análise de Afirmações Sobre Um Gráfico de Posição em Função do Tempo
Gráfico da posição x, em quilômetros, em função do tempo t, em horas: parte de 50 km, vai a 0 em t = 1 h, fica parado até t = 2 h, sobe a 150 km em t = 3 h, fica parado até t = 5 h e desce a 50 km em t = 7 h.

Considere o gráfico $x\times t$ para um móvel que se desloca ao longo de uma estrada representada pelo eixo $Ox$.

Analise as afirmativas e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.

( ) O móvel não partiu da origem, e desenvolveu um movimento progressivo na primeira hora de movimento.

( ) Em $t=4\ \mathrm h$ o móvel encontra-se em repouso.

( ) Entre os instantes $t=2\ \mathrm h$ e $t=5\ \mathrm h$ o móvel percorreu $150\ \mathrm{km}$.

( ) A distância entre o ponto de partida e a posição em $t=6\ \mathrm h$ é de $150\ \mathrm{km}$.

( ) A distância total percorrida entre os instantes $t=0$ e $t=7\ \mathrm h$ corresponde a $300\ \mathrm{km}$.

De acordo com a análise feita, a sequência correta das alternativas é:

(A)FVVFV
(B)VVFVV
(C)VFFVF
(D)FVVFF

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A
Resolução comentada

Pelo gráfico, o móvel parte de $x=50\ \mathrm{km}$, chega à origem em $t=1\ \mathrm h$, fica parado até $t=2\ \mathrm h$, vai a $150\ \mathrm{km}$ em $t=3\ \mathrm h$, fica parado até $t=5\ \mathrm h$ e volta a $50\ \mathrm{km}$ em $t=7\ \mathrm h$.

1ª: falsa. Ele não partiu da origem, mas na primeira hora $x$ diminui, então o movimento é retrógrado. 2ª: verdadeira, pois entre $3\ \mathrm h$ e $5\ \mathrm h$ a posição é constante.

3ª: verdadeira, pois ele vai de $0$ a $150\ \mathrm{km}$ entre $2\ \mathrm h$ e $3\ \mathrm h$ e depois fica parado. 4ª: falsa. Em $t=6\ \mathrm h$, $x=100\ \mathrm{km}$, então a distância ao ponto de partida ($50\ \mathrm{km}$) é de $50\ \mathrm{km}$.

5ª: verdadeira. A distância total percorrida é $50+150+100=300\ \mathrm{km}$. A sequência é V/F: F V V F V.

Q52
Mecânica — Gravitação — Peso de Um Corpo Nos Polos e no Equador de Um Planeta Achatado

Considerando a equação $g=\dfrac{GM}{R^2}$ para se calcular o campo gravitacional em pontos na superfície do planeta, e que a forma do planeta Terra não é circular, chamamos de $P_p$ o peso polar e de $P_e$ o peso equatorial de um corpo. Para um corpo que se encontra na superfície do planeta é correto afirmar:

(A)$P_p$ é igual a $P_e$.
(B)$P_p$ é maior que $P_e$.
(C)$P_p$ é menor que $P_e$.
(D)não é possível afirmar nada sobre a situação descrita.

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B
Resolução comentada

A Terra é achatada nos polos, então o raio polar é menor que o equatorial. Pela expressão $g=\dfrac{GM}{R^2}$, o campo gravitacional é maior onde $R$ é menor, isto é, nos polos.

Como $P=mg$, o mesmo corpo pesa mais nos polos que no equador.

Q53
Mecânica — Leis de Newton — Leitura da Balança em Um Elevador Que Desce com Aceleração
Pessoa sobre uma balança dentro de um elevador, com uma seta indicando aceleração para baixo.

Um indivíduo está sobre uma balança calibrada em newtons no interior de um elevador, quando este desce com aceleração constante. Algo intriga o indivíduo porque, de acordo com suas observações, alguma coisa está errada.

Marque a alternativa que justifica corretamente, de acordo com as leis físicas, o motivo da intriga do indivíduo.

(A)a leitura na balança indica um peso maior que o seu peso real.
(B)a leitura na balança indica um peso menor que o seu peso real.
(C)como a balança está calibrada em newtons, ela não indicará o seu peso.
(D)tanto descendo quanto subindo, a leitura aferida na balança foi a mesma.

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B
Resolução comentada

A balança indica a força normal $N$ que ela aplica na pessoa. Com o elevador descendo com aceleração $a$ para baixo, a segunda lei de Newton dá $mg-N=ma$, então $N=m(g-a)$.

Como $N

Q54
Mecânica — Trabalho e energia — Afirmações Sobre a Transformação de Energia de Um Bloco Lançado por Uma Mola
Bloco comprimindo uma mola sobre um plano horizontal que se liga a um plano inclinado, sem atrito.

A figura descreve uma situação de um bloco comprimindo uma mola, em que as condições de atrito podem ser desprezadas. São feitas as seguintes afirmações:

I. Toda energia potencial elástica armazenada na mola será transformada em energia potencial gravitacional no ponto de altura máxima atingida pelo bloco quando liberado da mola;

II. A energia potencial gravitacional pode ser calculada por $\dfrac{kx^2}{2}$;

III. Quando o bloco voltar a comprimir a mola, ele não efetuará uma compressão igual à situação inicial.

Marque a alternativa correta de acordo com as afirmações acima.

(A)todas as afirmativas estão corretas.
(B)somente a afirmativa I está correta.
(C)somente a afirmativa III está errada.
(D)somente as afirmativas I e III estão corretas.

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B
Resolução comentada

I: correta. Sem atrito, a energia mecânica se conserva e, no ponto de altura máxima, o bloco está parado, então toda a energia elástica $\dfrac{kx^2}{2}$ virou energia potencial gravitacional $mgh$.

II: errada. $\dfrac{kx^2}{2}$ é a energia potencial elástica, e a gravitacional é $mgh$. III: errada. Como a energia mecânica se conserva, ao voltar o bloco tem a mesma energia cinética que ao deixar a mola e comprime a mola exatamente como no início.

Q55
Termologia — Dilatação térmica — Comprimento Inicial de Uma Barra a Partir do Gráfico do Comprimento em Função da Temperatura
Gráfico do comprimento ℓ, em centímetros, em função da temperatura θ, em graus Celsius: reta crescente que parte do eixo vertical e faz 60° com a horizontal.

Dado o diagrama $\ell\times\theta$, onde $\ell$ representa o comprimento de uma barra metálica homogênea em função da temperatura $\theta$ dessa barra, sendo $\alpha$ o coeficiente de dilatação linear da barra, determine o comprimento inicial dessa barra.

(A)$\dfrac{\sqrt3}{\alpha}$
(B)$\dfrac{\sqrt3}{3\alpha}$
(C)$\dfrac{\sqrt3}{2\alpha}$
(D)$\dfrac{1}{2\alpha}$

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A
Resolução comentada

A dilatação linear é $\ell=\ell_0\,(1+\alpha\theta)=\ell_0+\ell_0\,\alpha\,\theta$, uma reta de coeficiente linear $\ell_0$ e coeficiente angular $\ell_0\,\alpha$.

No gráfico, o coeficiente angular é a tangente do ângulo da reta com a horizontal: $\ell_0\,\alpha=\operatorname{tg}60^\circ=\sqrt3$. Logo, $\ell_0=\dfrac{\sqrt3}{\alpha}$.

Q56
Eletromagnetismo — Campo magnético — Interação Entre Um Solenoide Percorrido por Corrente e Um Ímã Suspenso
Solenoide de comprimento ℓ com extremidades A, à esquerda, e B, à direita, percorrido por uma corrente i, e um ímã suspenso por um fio, com o polo norte voltado para o solenoide.

A figura apresenta um solenoide de comprimento $\ell$ e um ímã suspenso por um fio inextensível. Quando o solenoide for percorrido pela corrente elétrica $i$, é correto afirmar:

(A)vai surgir um polo sul na extremidade $B$ do solenoide, com isso acontecerá atração entre o ímã e o solenoide.
(B)vai surgir um polo sul na extremidade $A$ do solenoide, com isso acontecerá atração entre o ímã e o solenoide.
(C)vai surgir um polo norte na extremidade $A$ do solenoide, com isso acontecerá atração entre o ímã e o solenoide.
(D)vai surgir um polo norte na extremidade $B$ do solenoide, com isso acontecerá repulsão entre o ímã e o solenoide.

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D
Resolução comentada

O solenoide percorrido por corrente se comporta como um ímã, com um polo norte em uma extremidade e um polo sul na outra, e o sentido da corrente nas espiras (regra da mão direita) determina qual é qual.

Com o sentido de corrente indicado, a extremidade $B$, que fica diante do polo norte do ímã suspenso, é um polo norte. Polos de mesmo nome se repelem, então o ímã é repelido pelo solenoide.

Q57
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Sentido da Corrente Induzida em Uma Espira Próxima a Um Fio com Corrente Variável
Fio longo e reto com corrente i para cima, ao lado de uma espira circular.

A figura abaixo representa um fio longo e reto percorrido por uma corrente elétrica $i$ variável, que diminui com o tempo, e uma espira circular. Julgue as afirmações abaixo:

( ) não vai surgir corrente induzida na espira.

( ) vai surgir corrente induzida na espira com sentido horário.

( ) vai surgir corrente induzida na espira com sentido anti-horário.

( ) se inverter o sentido da corrente $i$, vai surgir corrente induzida na espira com sentido anti-horário.

Marque a alternativa que justifica corretamente o que você julgou acima:

(A)FFVV
(B)VFFF
(C)FVFV
(D)FVFF

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C
Resolução comentada

A corrente $i$ é variável, então o campo magnético do fio na região da espira e o fluxo através dela variam, e surge corrente induzida (1ª afirmação falsa).

Com a corrente para cima, o campo do fio no lado direito entra no plano da figura, e como $i$ diminui, o fluxo para dentro diminui. Pela lei de Lenz, a corrente induzida cria campo também para dentro, o que corresponde ao sentido horário (2ª verdadeira e 3ª falsa).

Se a corrente for invertida, o campo na espira sai do plano e, ainda diminuindo, a corrente induzida cria campo para fora, o que corresponde ao sentido anti-horário (4ª verdadeira).

Q58
Eletricidade — Circuitos elétricos — Efeito da Queima de Um Resistor em Um Circuito com Associação Mista
Circuito com uma fonte ε, resistores R1 e R2 em série e, em paralelo, R3 e R4.

No circuito abaixo, a fonte tem fem igual a $\varepsilon$ e resistência interna desprezível. Sendo $R_1>R_2>R_3=R_4$, se o resistor $R_4$ queimar, podemos afirmar:

(A)a corrente total do circuito vai aumentar.
(B)a corrente total do circuito vai aumentar e a ddp nos terminais do resistor $R_3$ vai diminuir.
(C)vai ocorrer um aumento tanto da corrente total do circuito quanto da ddp nos terminais do resistor $R_3$.
(D)vai ocorrer uma queda na corrente que passa por $R_1$ e um aumento da ddp nos terminais do resistor $R_3$.

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D
Resolução comentada

$R_1$ e $R_2$ estão em série com o paralelo de $R_3$ e $R_4$. Como $R_3=R_4$, esse paralelo vale $\dfrac{R_3}{2}$ e, ao queimar $R_4$, a parte em paralelo passa a ser só $R_3$, maior que $\dfrac{R_3}{2}$.

A resistência total aumenta, então a corrente total $i=\dfrac{\varepsilon}{R_{tot}}$ diminui, e é essa corrente que passa por $R_1$. Como a ddp no trecho em paralelo é $\varepsilon$ menos as quedas em $R_1$ e $R_2$ (que diminuem com $i$), a ddp em $R_3$ aumenta.

Q59
Óptica — Óptica da visão — Elementos do Olho Humano e Suas Funções
Corte transversal de um olho humano, com a córnea, o humor aquoso, a pupila, a íris, o cristalino, o humor vítreo, a retina, o nervo óptico e o ponto cego identificados.

O olho humano é um sistema óptico constituído por diversos meios transparentes e é, também, um sistema fisiológico complexo com vários componentes. Na figura abaixo, tem-se um corte transversal esquemático de um globo ocular.

Sobre alguns elementos do olho humano representados na figura, são feitas algumas afirmações. Marque a afirmativa errada.

(A)cristalino: meio transparente com forma de lente bicôncava que separa o humor aquoso do vítreo.
(B)pupila: disco da abertura causada pela íris.
(C)íris: espécie de diafragma com abertura central variável para controlar a entrada da luz no olho.
(D)córnea: membrana transparente em forma de calota esférica.

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A
Resolução comentada

O cristalino é uma lente biconvexa, de bordas finas, que converge os raios luminosos sobre a retina e cuja curvatura é ajustada pelo músculo ciliar na acomodação visual. Ela não é bicôncava.

As demais descrições estão corretas: a pupila é a abertura central da íris, a íris funciona como diafragma que regula a entrada de luz, e a córnea é a membrana transparente em forma de calota esférica na frente do olho.

Q60
Eletricidade — Geradores e receptores — Grandezas de Um Receptor a Partir da Curva Característica
Gráfico da tensão U, em volts, em função da corrente i, em ampères: reta que parte de 36 V para i = 0 e chega a 54 V para i = 6 A.

A figura ao lado mostra a curva característica de um receptor. De acordo com a análise do gráfico, marque a alternativa correta:

(A)a fcem do receptor é $54\ \mathrm V$.
(B)a resistência interna do receptor é $2\ \Omega$.
(C)para uma corrente $i$ de $4\ \mathrm A$ que atravessa o receptor, a ddp nos seus terminais vale $48\ \mathrm V$.
(D)para uma corrente $i$ de $6\ \mathrm A$ que atravessa o receptor, sua fcem é diferente de $54\ \mathrm V$.

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C
Resolução comentada

Para um receptor, $U=\varepsilon'+r\,i$. No gráfico, a reta corta o eixo da tensão em $36\ \mathrm V$, então $\varepsilon'=36\ \mathrm V$ (e não $54\ \mathrm V$, que é a tensão para $i=6\ \mathrm A$).

A resistência interna é o coeficiente angular: $r=\dfrac{54-36}{6-0}=3\ \Omega$. Para $i=4\ \mathrm A$, $U=36+3\cdot4=48\ \mathrm V$. A fcem é uma característica do receptor e não depende da corrente, então continua $36\ \mathrm V$ para $6\ \mathrm A$.

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