Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

UNIFAL/EFOA · 2005.2

Vestibular 2005.2 · Física · 15 questões.

Q31
Óptica — Reflexão total

31. Uma fonte de luz monocromática está imersa em um meio líquido de índice de refração igual a 2,0. Os raios de luz atingem a superfície de separação com o ar, formando com a normal um ângulo superior a 60o. É CORRETO afirmar que, na interface, a luz é:

A)
totalmente transmitida.
B)
refratada e refletida.
C)
somente refletida.
D)
difratada e refratada.
E)
somente difratada.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

C
Resolução comentada

O ângulo limite satisfaz sen L = 1/2, logo L = 30°. Como os raios incidem com mais de 60° em relação à normal, ocorre reflexão total interna.

Q32
Termologia — Ciclos termodinâmicos

32. Um sistema termodinâmico realiza um ciclo conforme representado na figura abaixo:

Figura original da questão 32, UNIFAL/EFOA 2005.2.

V

Sabendo que o valor absoluto do calor transferido durante o ciclo é igual a 7200J, é CORRETO afirmar que o sistema:

A)
absorve calor e realiza um trabalho de 7200J.
B)
absorve calor e não realiza trabalho.
C)
libera calor e realiza um trabalho de 7200J.
D)
libera calor e não realiza trabalho.
E)
sofre uma variação da energia interna de 7200J.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

A
Resolução comentada

O ciclo é horário, portanto o gás realiza trabalho líquido positivo. Em um ciclo ΔU = 0 e Qlíquido = Wlíquido. Assim absorve 7200 J e realiza 7200 J de trabalho líquido.

Q33
Termologia — Gases e hidrostática

33. Durante o procedimento de emersão rápida de mergulhadores, a pressão externa diminui e o nitrogênio, que estava dissolvido em seus tecidos, se expande rapidamente, formando bolhas microscópicas. Isso é denominado doença descompressiva. Admita (1) que o nitrogênio na bolha se comporte como um gás ideal, de densidade ρ, (2) que a pressão atmosférica é Patm e (3) que a temperatura não varie com a profundidade. Supondo que um mergulhador suba rapidamente à superfície, proveniente de uma profundidade H, e que nessa profundidade o raio de uma bolha dissolvida em seus tecidos é R, o raio da bolha na superfície será:

A)
\(\sqrt[3]{R^3\left(1+\frac{P_{atm}}{\rho gH}\right)}\)
B)
\(R\left(1+\frac{\rho gH}{P_{atm}}\right)\)
C)
\(R\left(1+\frac{P_{atm}}{\rho gH}\right)\)
D)
\(\sqrt[3]{R^3(P_{atm}+\rho gH)}\)
E)
\(\sqrt[3]{R^3\left(1+\frac{\rho gH}{P_{atm}}\right)}\)

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

E
Resolução comentada

Na interpretação hidrostática pretendida, Pinicial = Patm + ρágua gH e Pfinal = Patm. Como a transformação é isotérmica, Pinicial R³ = Pfinal r³; logo r = R[1 + ρágua gH/Patm]^(1/3), forma E. O enunciado chama ρ de densidade do gás; essa definição não fornece a pressão hidrostática. A aplicação da fórmula exige a densidade do líquido, ressalva mantida fora do texto original.

Q34
Mecânica — Queda livre

34. Em um dos episódios do desenho animado Dragon Ball Z, o herói Sayajin, Goku, precisa salvar seu filho, Gohan, de uma queda do topo de um precipício de 500 m de altura. Goku parte do repouso do alto do precipício, cinco segundos após o início da queda de Gohan, que também partiu do repouso. Admitindo que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar, a menor aceleração constante que Goku deve imprimir ao seu vôo para conseguir salvar seu filho é:

A)
4,0 m/s2
B)
20 m/s2
C)
44 m/s2
D)
40 m/s2
E)
6,7 m/s2

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

D
Resolução comentada

Gohan leva √(2 × 500/10) = 10 s para atingir o solo. Goku começa 5 s depois e dispõe de 5 s para percorrer 500 m: 500 = a × 5²/2, portanto a mínima = 40 m/s².

Q35
Mecânica — Equilíbrio

35. Em um tratamento, um paciente é submetido à tração conforme ilustrado na figura abaixo:

Figura original da questão 35, UNIFAL/EFOA 2005.2.

Admitindo que o paciente possa ser representado por uma partícula em equilíbrio, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE o diagrama de forças que atuam sobre o paciente:

A)
Figura original da questão 35, UNIFAL/EFOA 2005.2.
B)
Figura original da questão 35, UNIFAL/EFOA 2005.2.
C)
Figura original da questão 35, UNIFAL/EFOA 2005.2.
D)
Figura original da questão 35, UNIFAL/EFOA 2005.2.
E)
Figura original da questão 35, UNIFAL/EFOA 2005.2.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

A
Resolução comentada

Atuam peso para baixo, normal para cima, tração oblíqua para cima e para a direita e atrito para a esquerda. Para haver equilíbrio, N + Tsenθ = P e Fat = Tcosθ. O esquema A representa essas relações.

Q36
Ondulatória — Velocidade de propagação

36. As diferenças de potencial e as correntes elétricas desempenham um papel vital no sistema nervoso animal. A condução elétrica entre os neurônios se dá através de uma fina fibra nervosa denominada axônio. Nas figuras abaixo está representado, em função da posição, um pulso elétrico que se propaga ao longo do axônio de uma célula nervosa, em dois instantes de tempo consecutivos.

Figura original da questão 36, UNIFAL/EFOA 2005.2.

Com base nos valores apresentados nas figuras, a velocidade de propagação do pulso é:

A)
2,5 x 10 1 m/s
B)
5,0 x 10 1 m/s
C)
1,0 x 10 2 m/s
D)
5,0 x 10-2 m/s
E)
7,5 x 10 1 m/s

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

B
Resolução comentada

O máximo do pulso se desloca de 10 cm para 30 cm em 4 ms. Assim v = 0,20/0,004 = 50 m/s = 5,0 × 10¹ m/s.

Q37
Eletricidade — Capacitores

37. O desfibrilador é um aparelho que gera um pulso elétrico e é usado para reanimar pessoas que sofreram paradas cardíacas. Um circuito capaz de realizar operação semelhante é constituído por capacitores de 10 µF, todos previamente carregados, conforme representado nas figuras abaixo. Quando os terminais 1 e 2 do circuito são conectados a dois pontos do tórax de um paciente, um pulso elétrico, com duração de um segundo, descarrega completamente os capacitores. O pulso deve ter tensão máxima de 50V e gerar, no paciente, uma corrente média de 0,5 mA. Considerando a diferença de potencial indicada em cada capacitor, assinale a alternativa que representa CORRETAMENTE o circuito adequado:

A)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2005.2.
B)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2005.2.
C)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2005.2.
D)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2005.2.
E)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2005.2.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

Sem alternativa compatível
Resolução comentada

A carga que deve atravessar o paciente é Q = imédioΔt = 0,5 mA × 1 s = 500 μC. Com tensão inicial de 50 V, a capacitância equivalente necessária é 10 μF. Lendo as associações desenhadas, as equivalentes são 5 μF (A), 10/3 μF (B), 5 μF (C), 4 μF (D) e 20/3 μF (E): nenhuma é 10 μF. Há ainda cargas iniciais incompatíveis com descarga completa simultânea em alguns arranjos. Sem gabarito oficial localizado, o item é mantido para estudo e fora da pontuação.

Q38
Óptica — Defeitos da visão

38. Dentre os distúrbios visuais mais comuns estão a hipermetropia, a miopia e a presbiopia. A hipermetropia ocorre quando o olho é mais curto do que o normal, o que faz com que as imagens sejam focadas atrás da retina, e não sobre ela. A miopia deve-se a um alongamento excessivo do globo ocular ou a uma curvatura excessiva da córnea, de forma que a imagem do objeto visualizado é focada antes da retina. A presbiopia é a redução da capacidade de o olho, em função da idade, focalizar os objetos próximos, porque as imagens se formam atrás da retina. Para corrigir esses distúrbios visuais devem-se usar os seguintes tipos de lentes, respectivamente:

A)
divergente, divergente e convergente.
B)
convergente, convergente e divergente.
C)
divergente, convergente e convergente.
D)
convergente, divergente e convergente.
E)
convergente, divergente e divergente.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

D
Resolução comentada

Hipermetropia e presbiopia exigem lente convergente para antecipar a formação da imagem. Miopia exige lente divergente para recuá-la até a retina. A ordem é convergente, divergente, convergente.

Q39
Mecânica — Trabalho e energia

39. Em um regime de bombeamento intenso, o coração é capaz de impulsionar 200 g de sangue a uma velocidade de 60 cm/s. Admitindo que a energia mecânica do sistema se conserve, é CORRETO afirmar que, nesse processo, a energia cinética que essa massa de sangue adquire e o trabalho realizado pelo coração são, respectivamente:

A)
3,6 x 10-2 J 3,6 x 10-2 J. e
B)
6,0 x 10-2 J 3,6 x 10-2 J. e
C)
3,6 x 10 5 J 6,0 x 10 5 J. e
D)
3,6 x 10 5 J 3,6 x 10 5 J. e
E)
3,6 x 10-2 J 6,0 x 10-2 J. e

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

A
Resolução comentada

Em unidades SI, m = 0,200 kg e v = 0,60 m/s. EC = mv²/2 = 0,036 J = 3,6 × 10⁻² J. Se parte do repouso, o trabalho realizado é a mesma variação de energia cinética.

Q40
Eletricidade — Potencial elétrico

40. A superfície interna de uma membrana celular é coberta por um excesso de ânions, enquanto sua camada externa contém o mesmo número de cátions. Devido à pequena espessura da membrana, esta pode ser descrita, aproximadamente, como composta por duas placas paralelas e infinitas, carregadas com cargas elétricas de sinais opostos e separadas por uma distância d, conforme representado na figura abaixo:

Figura original da questão 40, UNIFAL/EFOA 2005.2.

Sabendo que esta disposição de cargas gera um campo elétrico E uniforme entre as placas, é CORRETO afirmar que o potencial elétrico na superfície interna, relativo à superfície externa, bem como o trabalho realizado pela força elétrica sobre um íon de carga -q, que penetra na célula atravessando a membrana, valem, respectivamente:

A)
Ed e qEd.
B)
Ed e −qEd.
C)
−Ed e −qEd.
D)
qEd e Ed.
E)
−qEd e Ed.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

C
Resolução comentada

O campo aponta da superfície externa positiva para a interna negativa. Logo Vinterna − Vexterna = −Ed. Para o íon de carga −q que entra, W = qíon(Vexterna − Vinterna) = −qEd.

Q41
Eletricidade — Força magnética

41. Dois íons de cargas opostas e massas diferentes movem-se em um plano, descrevendo trajetórias retilíneas e paralelas, com velocidades de mesmo módulo e sentido. Ao atravessarem uma região onde há um campo magnético uniforme e orientado perpendicularmente ao plano, é CORRETO afirmar que descreverão trajetórias:

A)
circulares de raios diferentes, ambos movendo-se no mesmo sentido.
B)
circulares de raios iguais, um movendo-se em sentido horário e outro em sentido anti-horário.
C)
retilíneas e paralelas ao campo, movendo-se em sentidos opostos.
D)
circulares e de raios diferentes, um movendo-se em sentido horário e outro em sentido anti-horário.
E)
circulares de raios iguais, ambos movendo-se no mesmo sentido.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

D
Resolução comentada

A força magnética produz movimento circular em sentidos opostos para sinais de carga opostos. O raio é r = mv/(|q|B). Para íons de mesmo módulo de carga, massas diferentes dão raios diferentes: alternativa D. Se os módulos das cargas também diferirem, só as massas não bastam para garantir raios distintos.

Q42
Ondulatória — Tubos sonoros

42. O intervalo de freqüência das ondas sonoras audíveis por um ouvido humano normal é de 20 a 20.000 Hz. O canal auditivo assemelha-se a um tubo aberto numa extremidade e fechado na outra pelo tímpano, com comprimento aproximado de 2,15 cm. Considerando que o ouvido humano é mais sensível ao primeiro harmônico de vibração (ou primeiro modo normal de vibração, ou primeira ressonância) e que a velocidade do som no ar é 344 m/s, a freqüência sonora mais audível pelo ser humano é:

A)
4,00 kHz
B)
2,00 kHz
C)
8,00 kHz
D)
12,0 kHz
E)
16,0 kHz

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

A
Resolução comentada

No tubo aberto em uma extremidade e fechado na outra, a frequência fundamental é f = v/(4L). Assim f = 344/(4 × 0,0215) = 4000 Hz = 4,00 kHz.

Q43
Ondulatória — Movimento harmônico simples

43. O movimento de uma partícula é descrito pelo diagrama da velocidade (V) versus posição (x), abaixo:

Figura original da questão 43, UNIFAL/EFOA 2005.2.

A partir da análise do diagrama, é INCORRETO afirmar que:

A)
o movimento é oscilatório.
B)
a energia cinética é máxima em x = 0 e mínima em x = +A e em x = −A.
C)
a energia potencial é mínima em x = 0 e máxima em x = +A e em x = −A.
D)
o momento linear da partícula varia periodicamente no tempo.
E)
a partícula está sujeita a uma aceleração constante.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

E
Resolução comentada

A elipse no plano v–x é compatível com movimento harmônico simples. A aceleração é a = −ω²x e varia com a posição; não é constante. Portanto a afirmação incorreta é E.

Q44
Mecânica — Colisões

44. No processo de colisão entre duas partículas, é CORRETO afirmar que sempre:

A)
a energia mecânica é conservada.
B)
a quantidade de movimento linear é conservada.
C)
há mudança no sentido de movimento das duas partículas.
D)
a energia potencial é conservada.
E)
uma das partículas ficará em repouso.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

B
Resolução comentada

Na aproximação de sistema isolado durante a colisão, conserva-se a quantidade de movimento total. A energia mecânica só se conserva se a colisão for elástica.

Q45
Mecânica — Gráficos do movimento

45. As três curvas, designadas pelas letras A, B e C no gráfico abaixo, representam a posição (x) em função do tempo (t), para três carros diferentes.

Figura original da questão 45, UNIFAL/EFOA 2005.2.

É INCORRETO afirmar que, dentro do intervalo de tempo registrado:

A)
o carro A ultrapassa o carro C.
B)
o carro C permanece em repouso a partir de certo instante de tempo.
C)
a velocidade do carro B é constante.
D)
os carros B e C partiram da mesma posição.
E)
a velocidade média do carro B é maior que a do carro C.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

C
Resolução comentada

O gráfico de posição de B é curvo, logo sua inclinação e sua velocidade variam. Assim C é a afirmação incorreta. A reta A cruza o patamar de C, enquanto C fica em repouso após alcançar esse patamar.

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