UNEC 2022 | Medicina — Questões de Física comentadas — Método TEF

Processo Seletivo UNEC 2022, Medicina (Caratinga) · Física — resolução comentada questão a questão.

Q36
Física moderna — Quantização da energia — Afirmações Sobre a Natureza Corpuscular da Luz e o Efeito Fotoelétrico

A partir de proposições de físicos como Albert Einstein e Max Planck, os horizontes da Física Clássica foram ampliados, dando início à Física Moderna, que trouxe modificações importantes no entendimento científico do espaço, do tempo, da medida, da causalidade, da simultaneidade, da trajetória e da localidade.

De acordo com os conceitos da Física Moderna, marque V para as afirmativas verdadeiras e F, para as falsas.

( ) Todos os fenômenos luminosos só podem ser explicados pela teoria corpuscular da luz.

( ) O quantum de energia é sempre o mesmo para qualquer que seja a frequência da radiação eletromagnética.

( ) A intensidade de um feixe de luz varia de acordo com o número de fótons transportados por unidade de tempo.

( ) Os fótons não se conservam em número, sendo facilmente criados e destruídos.

( ) As células fotoelétricas funcionam porque a luz, ao incidir sobre um metal, pode arrancar elétrons dele.

A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é:

(A)V F F V F
(B)F V V F F
(C)V V F V V
(D)F F V V V
(E)V F F F V

Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — Processo Seletivo UNEC 2022, Medicina (Caratinga), prova de Ciências da Natureza

D
Resolução comentada

1ª: falsa. Fenômenos como a interferência e a difração só se explicam pela teoria ondulatória, então a teoria corpuscular não explica todos. 2ª: falsa. O quantum de energia de uma radiação é $E=hf$, que depende da frequência.

3ª: verdadeira. A intensidade é a energia por unidade de tempo e de área, proporcional ao número de fótons que chegam por unidade de tempo (para uma dada frequência). 4ª: verdadeira. Fótons são emitidos e absorvidos pela matéria, e seu número não se conserva.

5ª: verdadeira. É o efeito fotoelétrico, em que fótons de energia suficiente arrancam elétrons de um metal, o princípio da célula fotoelétrica. A sequência é F F V V V.

Q37
Mecânica — Cinemática — Comparação de Dois Carros a Partir do Gráfico da Velocidade em Função do Tempo
Gráfico da velocidade em função do tempo: duas retas partindo da origem, a do carro A chegando a 20 m/s e a do carro B a 30 m/s em t = 10 s.

O gráfico representa as velocidades de dois carros, $A$ e $B$, nos primeiros dez segundos de movimento. Sabendo-se que eles partiram do mesmo ponto de uma rodovia, é correto afirmar:

(A)O carro $A$ apresentou melhor desempenho do que o carro $B$.
(B)A velocidade do carro $B$ era de $72{,}0\ \mathrm{km/h}$, no instante $t=10{,}0\ \mathrm s$.
(C)A aceleração média do carro $A$ é igual à aceleração média de $B$.
(D)O carro $A$ estava na frente de $B$, no instante $t=5{,}0\ \mathrm s$.
(E)O carro $B$ encontrava-se $50{,}0\ \mathrm m$ na frente de $A$, no instante $t=10{,}0\ \mathrm s$.

Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — Processo Seletivo UNEC 2022, Medicina (Caratinga), prova de Ciências da Natureza

E
Resolução comentada

Pelo gráfico, os dois partem do repouso e têm aceleração constante: $a_A=\dfrac{20}{10}=2{,}0\ \mathrm{m/s^2}$ e $a_B=\dfrac{30}{10}=3{,}0\ \mathrm{m/s^2}$. Então $B$ acelera mais e tem velocidade maior em todo instante após a partida, o que descarta a primeira e a terceira afirmações. Em $t=10\ \mathrm s$, $v_B=30\ \mathrm{m/s}=108\ \mathrm{km/h}$, e não $72\ \mathrm{km/h}$ (que seria a velocidade de $A$, $20\ \mathrm{m/s}$).

Os deslocamentos (áreas sob as retas) são $x=\tfrac12\,a\,t^2$. Em $t=5\ \mathrm s$, $x_A=25\ \mathrm m$ e $x_B=37{,}5\ \mathrm m$, então $B$ está na frente.

Em $t=10\ \mathrm s$, $x_A=\tfrac12\cdot2\cdot100=100\ \mathrm m$ e $x_B=\tfrac12\cdot3\cdot100=150\ \mathrm m$, e $B$ está $150-100=50\ \mathrm m$ à frente de $A$.

Q38
Termologia — Calorimetria — Calor para Transformar Gelo em Água Quente

O calor latente refere-se à quantidade de calor que cada grama de substância precisa receber ou perder para que a mudança de estado seja possível. O calor latente de fusão do gelo e o calor específico da água no estado líquido são, respectivamente, iguais a $80\ \mathrm{cal/g}$ e $1{,}0\ \mathrm{cal/g\,^\circ C}$.

Admitindo-se a densidade da água constante e igual a $1{,}0\ \mathrm{g/cm^3}$, para obter $0{,}5\ \ell$ de água a $50\ ^\circ\mathrm F$, a partir de $500\ \mathrm g$ de gelo a $0\ ^\circ\mathrm C$ e $1{,}0\ \mathrm{atm}$, a quantidade de calor fornecida, em caloria, é igual a:

(A)$4{,}5\cdot10^{3}$
(B)$5{,}0\cdot10^{3}$
(C)$4{,}0\cdot10^{4}$
(D)$4{,}5\cdot10^{4}$
(E)$5{,}0\cdot10^{4}$

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D
Resolução comentada

A temperatura final em Celsius é $\dfrac{\theta_C}{5}=\dfrac{50-32}{9}$, então $\theta_C=10\ ^\circ\mathrm C$. A massa de água é $0{,}5\ \ell=500\ \mathrm{cm^3}$, que corresponde a $500\ \mathrm g$.

Fusão: $Q_1=m\,L=500\cdot80=40\,000\ \mathrm{cal}$. Aquecimento da água de $0\ ^\circ\mathrm C$ a $10\ ^\circ\mathrm C$: $Q_2=m\,c\,\Delta\theta=500\cdot1{,}0\cdot10=5\,000\ \mathrm{cal}$.

O total é $Q=40\,000+5\,000=45\,000=4{,}5\cdot10^{4}\ \mathrm{cal}$.

Q39
Mecânica — Trabalho e energia — Velocidade de Uma Bala ao Atingir Uma Parede, Pelo Trabalho da Resistência

Uma bala com massa de $200{,}0\ \mathrm g$ perfurou uma parede, deixando um furo de $4{,}0\ \mathrm{cm}$ de profundidade. Considerando-se a resistência da parede constante e igual a $1{,}0\cdot10^{3}\ \mathrm N$, pode-se afirmar que a velocidade da bala, em $\mathrm{m/s}$, no instante em que atingiu a parede, foi igual a:

(A)$18$
(B)$20$
(C)$36$
(D)$40$
(E)$72$

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B
Resolução comentada

A bala para dentro da parede, então toda a sua energia cinética é dissipada pelo trabalho da força resistente: $\tfrac12\,m\,v^2=F\,d$, com $m=0{,}200\ \mathrm{kg}$, $F=1{,}0\cdot10^{3}\ \mathrm N$ e $d=0{,}040\ \mathrm m$.

Então $F\,d=1\,000\cdot0{,}040=40\ \mathrm J$ e $v^2=\dfrac{2\cdot40}{0{,}200}=400$, logo $v=20\ \mathrm{m/s}$.

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