Vestibular UNEC 2014, Medicina (Centro Universitário de Caratinga): o bloco de Física corresponde às questões 1 a 10 do caderno 2 (tarde), com quatro alternativas por questão. Gabarito oficial. Os textos de apoio das questões foram resumidos.
Q1
Óptica — Espelhos esféricos — Fachada Curva de Um Arranha-céu Que Concentrou a Luz Solar
Um arranha-céu de Londres, de $37$ andares, provocou danos em veículos e comércios pelos raios solares que refletiu em suas vidraças. O particular desenho da fachada fez com que a luz se concentrasse em alguns pontos das ruas e provocou um pequeno incêndio em uma barbearia, além de derreter o espelho retrovisor de um carro estacionado nas proximidades.
Sobre o formato da fachada do arranha-céu podemos dizer que:
(A)trata-se de um espelho esférico côncavo, onde os raios solares incidem paralelamente à fachada e os lugares e objetos foram incendiados porque se encontravam no centro de curvatura desse “espelho”.
(B)trata-se de um espelho esférico côncavo, onde os raios solares incidem paralelamente à fachada e os lugares e objetos foram incendiados porque se encontravam no foco desse “espelho”.
(C)trata-se de um espelho esférico convexo, onde os raios solares incidem paralelamente à fachada e os lugares e objetos foram incendiados porque se encontravam no centro de curvatura desse “espelho”.
(D)trata-se de um espelho esférico convexo, onde os raios solares incidem paralelamente à fachada e os lugares e objetos foram incendiados porque se encontravam no foco desse “espelho”.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
B
Resolução comentada
Para concentrar a luz do Sol em pontos, a fachada deve refletir os raios para um mesmo ponto, o que só um espelho côncavo faz com um feixe incidente: um espelho convexo espalha os raios e não os concentra.
Como os raios solares chegam praticamente paralelos ao eixo do espelho, eles convergem no foco, onde a intensidade de luz e o aquecimento são máximos. Por isso os objetos que estavam nesse ponto foram danificados.
Q2
Mecânica — Grandezas físicas — Ordem de Grandeza do Débito Cardíaco em Um Dia
Débito cardíaco é o volume de sangue bombeado pelo coração em um minuto, igual à frequência cardíaca multiplicada pelo volume sistólico. Portanto, se o coração está batendo $70$ vezes por minuto e a cada batimento $70$ mililitros de sangue são ejetados, o débito cardíaco é de $4\,900\ \mathrm{mL/min}$. Este valor é típico para um adulto médio em repouso.
A ordem de grandeza do débito cardíaco, em $\mathrm{mL}$, de um indivíduo médio em um dia é de:
(A)$10^{5}$
(B)$10^{6}$
(C)$10^{7}$
(D)$10^{8}$
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
C
Resolução comentada
Um dia tem $24\cdot60=1\,440\ \mathrm{min}$, então o volume bombeado é $V=4\,900\cdot1\,440\approx7{,}06\cdot10^{6}\ \mathrm{mL}$.
Para a ordem de grandeza, escreve-se o número como $N\cdot10^{x}$: se $N\le\sqrt{10}\approx3{,}16$ a ordem é $10^{x}$, e se $N>3{,}16$ é $10^{x+1}$. Aqui $7{,}06>3{,}16$, então a ordem de grandeza é $10^{6+1}=10^{7}\ \mathrm{mL}$.
Q3
Ondas — Ondulatória — Frequência Cardíaca a Partir do Registro de Um Eletrocardiograma
O eletrocardiograma é um exame de cardiologia no qual é feito o registro da variação dos potenciais elétricos gerados pela atividade elétrica do coração. Uma pena registra a atividade elétrica do coração, movimentando-se transversalmente ao movimento de uma folha de papel milimetrado, que se desloca em movimento uniforme com velocidade de $25\ \mathrm{mm/s}$. Observe a figura abaixo, que apresenta parte de um eletrocardiograma.
Sabe-se que cada pico maior corresponde a uma contração do coração. A partir do contexto apresentado, determine a frequência cardíaca dessa pessoa em batimentos por minuto.
(A)$75$.
(B)$90$.
(C)$105$.
(D)$120$.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
A
Resolução comentada
O papel anda com velocidade constante de $25\ \mathrm{mm/s}$, e a distância entre dois picos consecutivos na figura é de $20\ \mathrm{mm}$. O intervalo de tempo entre dois batimentos é $T=\dfrac{20}{25}=0{,}8\ \mathrm s$.
A frequência é $f=\dfrac1T=1{,}25\ \mathrm{Hz}$, isto é, $1{,}25$ batimento por segundo, que dá $1{,}25\cdot60=75$ batimentos por minuto.
Q4
Mecânica — Trabalho e energia — Trabalho da Força Resultante a Partir do Gráfico da Velocidade
Uma força constante atua sobre um corpo de massa $4\ \mathrm{kg}$. A velocidade do móvel varia com o tempo, conforme indica o gráfico abaixo. O trabalho realizado sobre o corpo nos $10$ segundos tem módulo de:
(A)$4\,200\ \mathrm J$
(B)$3\,600\ \mathrm J$
(C)$1\,800\ \mathrm J$
(D)$60\ \mathrm J$
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
A
Resolução comentada
Pelo gráfico, a velocidade vai de $20\ \mathrm{m/s}$ em $t=0$ a $50\ \mathrm{m/s}$ em $t=10\ \mathrm s$.
Pelo teorema da energia cinética, $W=\Delta E_c=\tfrac12\,m\,(v_f^2-v_i^2)=\tfrac12\cdot4\cdot(50^2-20^2)=2\cdot(2\,500-400)=4\,200\ \mathrm J$.
Q5
Ondas — Acústica — Natureza das Ondas Sonoras Usadas na Ultrassonografia
A ultrassonografia (ou ecografia) é um método diagnóstico que aproveita o eco produzido pelo som para ver, em tempo real, as reflexões produzidas pelas estruturas e órgãos do organismo. Os aparelhos de ultrassom em geral utilizam frequências de $2$ até $14\ \mathrm{MHz}$, emitidas por uma fonte de cristal piezoelétrico em contato com a pele, que também recebe os ecos gerados.
A respeito das ondas sonoras utilizadas pelo aparelho de ultrassonografia, podemos dizer:
(A)São ondas mecânicas bidimensionais que se propagam longitudinalmente.
(B)São ondas mecânicas tridimensionais que se propagam longitudinalmente.
(C)São ondas mecânicas bidimensionais que se propagam transversalmente.
(D)São ondas mecânicas tridimensionais que se propagam transversalmente.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
B
Resolução comentada
O ultrassom é som de frequência acima da audível. Como todo som, é uma onda mecânica, que precisa de meio material, e se propaga em fluidos e nos tecidos do corpo por compressões e rarefações do meio, isto é, em vibrações paralelas à direção de propagação: a onda é longitudinal.
A onda se espalha em todas as direções do meio, então é tridimensional.
Q6
Ondas — Ondas eletromagnéticas — Fenômenos Ondulatórios a Que Os Raios X Estão Sujeitos
O raio X é um tipo de radiação eletromagnética com frequências superiores às das radiações ultravioletas, ou seja, maiores que $10^{18}\ \mathrm{Hz}$. Foi descoberto em $1895$ pelo físico alemão Wilhelm Conrad Röntgen, que recebeu por isso o prêmio Nobel de Física em $1901$.
Os raios X propagam-se com a velocidade da luz e, como qualquer outra onda eletromagnética, esses raios estão sempre sujeitos a fenômenos que podem ser:
(A)somente refração.
(B)somente refração e reflexão.
(C)somente polarização e interferência.
(D)refração, reflexão, difração, polarização e interferência.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
D
Resolução comentada
Os raios X são ondas eletromagnéticas transversais e, como toda onda, sofrem reflexão e refração ao mudar de meio, difração ao passar por aberturas ou obstáculos de dimensões comparáveis ao comprimento de onda (é o princípio da cristalografia de raios X) e interferência quando se superpõem.
Por serem transversais, também podem ser polarizados, de modo que nenhum desses fenômenos é exclusivo de outras ondas eletromagnéticas.
Q7
Eletricidade — Circuitos elétricos — Lâmpadas Idênticas Ligadas em Paralelo Entre Dois Pontos
No circuito da figura abaixo, $L_1$, $L_2$, $L_3$ e $L_4$ são lâmpadas idênticas. Quando os pontos $A$ e $B$ forem submetidos a uma diferença de potencial de forma que as lâmpadas funcionem normalmente, sem se queimarem, assim podemos afirmar:
(A)A lâmpada $L_1$ possui brilho mais intenso que as demais.
(B)Se $L_2$ queimar, as demais lâmpadas funcionam normalmente, com a mesma intensidade luminosa.
(C)Se $L_1$ queimar, $L_3$ não funciona.
(D)Se $L_4$ queimar, as demais lâmpadas não funcionam.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
B
Resolução comentada
Na figura, uma extremidade de cada lâmpada está ligada ao ponto $A$ e a outra, ao anel condutor que se liga ao ponto $B$. As quatro lâmpadas estão, portanto, em paralelo, todas submetidas à mesma diferença de potencial entre $A$ e $B$.
Como são idênticas e têm a mesma ddp, têm o mesmo brilho (a $L_1$ não é diferente das outras). Em paralelo, cada ramo é independente: se uma lâmpada queima, a corrente nas demais não se altera, e elas continuam com o mesmo brilho.
Q8
Termologia — Termometria — Variação de Temperatura do Corpo Humano em Graus Fahrenheit
Em uma infecção, a temperatura do corpo sobe acima de seus habituais $36\ ^\circ\mathrm C$. O corpo humano não aguenta grandes variações em sua temperatura interna: aos $42\ ^\circ\mathrm C$, as proteínas começam a “cozinhar” e todo o organismo entra em pane.
Determine a variação de temperatura do corpo humano citada acima, em graus Fahrenheit.
(A)$3{,}3$
(B)$7{,}5$
(C)$10{,}8$
(D)$12{,}2$
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
C
Resolução comentada
A variação considerada vai da temperatura habitual, $36\ ^\circ\mathrm C$, até a temperatura crítica, $42\ ^\circ\mathrm C$: $\Delta\theta_C=6\ ^\circ\mathrm C$.
Entre as escalas Celsius e Fahrenheit, $\dfrac{\Delta\theta_C}{5}=\dfrac{\Delta\theta_F}{9}$, então $\Delta\theta_F=\dfrac95\cdot6=10{,}8\ ^\circ\mathrm F$.
Q9
Ondas — Ondas eletromagnéticas — Radiações Ionizantes e Não Ionizantes no Espectro Eletromagnético
A radiação das ondas eletromagnéticas é classificada em duas categorias, radiação ionizante e não ionizante, conforme mostra o espectro eletromagnético da figura abaixo. No espectro, as frequências estão associadas aos seus respectivos comprimentos de onda e a suas diversas aplicações.
Com base na figura acima, é correto afirmar que:
(A)as radiações ionizantes possuem comprimento de onda maior que as radiações não ionizantes.
(B)as radiações ionizantes possuem frequência maior que as radiações não ionizantes.
(C)as radiações não ionizantes possuem energia do fóton maior que as radiações ionizantes.
(D)a radiação do infravermelho possui comprimento de onda menor que as ondas de raio X.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
B
Resolução comentada
Na figura, a radiação ionizante fica à direita da linha divisória, em frequências maiores ($f=10^{n}\ \mathrm{Hz}$ com $n$ maior), enquanto a não ionizante ocupa as frequências menores, do rádio ao ultravioleta próximo.
Como $\lambda=\dfrac{c}{f}$ e $E=hf$, frequência maior significa comprimento de onda menor e fóton mais energético. Assim, as alternativas sobre comprimento de onda e energia do fóton ficam invertidas, e o raio X, com frequência maior que o infravermelho, tem comprimento de onda menor que o dele.
Q10
Eletromagnetismo — Campo magnético terrestre — Polos Magnéticos da Terra e Sentido das Linhas de Indução
Na música “Pombo Correio”, de Alceu Valença, o pombo-correio se orienta pelo campo magnético terrestre e, com isso, sempre retorna ao seu ninho. A respeito do campo magnético terrestre, é correto afirmar que:
(A)no norte geográfico encontra-se um norte magnético.
(B)no sul geográfico encontra-se um sul magnético.
(C)no norte geográfico encontra-se um sul magnético e as linhas de indução magnética terrestre são orientadas do sul magnético para o norte magnético.
(D)no norte geográfico encontra-se um sul magnético e as linhas de indução magnética terrestre são orientadas do sul geográfico para o norte geográfico.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2014, Medicina (Caratinga), caderno 2 (tarde), prova de 18/10/2013
D
Resolução comentada
A ponta norte de uma bússola aponta para o norte geográfico porque ali está um polo sul magnético, e perto do sul geográfico está um polo norte magnético. Isso afasta as duas primeiras alternativas.
As linhas de indução saem do polo norte magnético e entram no polo sul magnético. Como o polo norte magnético fica perto do sul geográfico e o polo sul magnético perto do norte geográfico, as linhas, fora da Terra, vão do sul geográfico para o norte geográfico, o que também descarta a orientação do sul magnético para o norte magnético.
