Unifenas 2004 · Medicina · Tarde · Tipo A — Física com gabarito e resolução

Q7

Física moderna — Modelos físicos

Enunciado das questões 7 e 8: Caçadores do invisível Os físicos começam a montar uma fantástica armadilha para capturar os raios cósmicos, que bombardeiam a Terra com partículas subatômicas e superpoderosas. Pegue um tijolo de 1 quilo. Aí, divida-o em bilhão de pedaços. Depois, se conseguir, pegue uma microlascas e reparta-a em 1 bilhão de grãos. Difícil? É só o começo. Transforme um desses grãos em mais de 1 bilhão de subpartículas. Agora imagine que um único desses pontinhos invisíveis tem energia igual à de uma bola de tênis voando a 300 quilômetros por hora. Para isso, ele precisa viajar a uma velocidade próxima à da luz, 3,6 milhões de vezes maior que a da bola. Não é ficção. Os céus estão cheios de microviajantes assim como o nosso pontinho imaginário. São os zévatrons, a elite da família dos raios cósmicos. É isso mesmo, eles se chamam raios mas são partículas – núcleos atômicos, prótons e elétrons que vêm de todos os lados do espaço. Ao chegar à Terra, arrancam pedaços dos átomos do ar em que esbarram, criando uma chuveirada de outras partículas. Não trazem nenhuma ameaça à saúde dos terráqueos, mas representam um mistério que há muito fascina os cientistas.” ( Superinteressante, abril 1998, página 74) Os raios cósmicos são:

A)

ondas eletromagnéticas de alta freqüência;

B)

não se trata de onda;

C)

ondas mecânicas na faixa de freqüência do som audível;

D)

ondas eletromagnéticas de baixa frequência;

E)

ondas mecânicas com frequência de 20.000 hz.

Resposta calculada pelo Método TEF · gabarito oficial não localizado na pasta

B

Resolução comentada

O texto descreve raios cósmicos como partículas materiais, incluindo núcleos, prótons e elétrons; não como ondas eletromagnéticas.

Alternativa B.

Q8

Física moderna — Modelos físicos

Enunciado das questões 7 e 8: Caçadores do invisível Os físicos começam a montar uma fantástica armadilha para capturar os raios cósmicos, que bombardeiam a Terra com partículas subatômicas e superpoderosas. Pegue um tijolo de 1 quilo. Aí, divida-o em bilhão de pedaços. Depois, se conseguir, pegue uma microlascas e reparta-a em 1 bilhão de grãos. Difícil? É só o começo. Transforme um desses grãos em mais de 1 bilhão de subpartículas. Agora imagine que um único desses pontinhos invisíveis tem energia igual à de uma bola de tênis voando a 300 quilômetros por hora. Para isso, ele precisa viajar a uma velocidade próxima à da luz, 3,6 milhões de vezes maior que a da bola. Não é ficção. Os céus estão cheios de microviajantes assim como o nosso pontinho imaginário. São os zévatrons, a elite da família dos raios cósmicos. É isso mesmo, eles se chamam raios mas são partículas – núcleos atômicos, prótons e elétrons que vêm de todos os lados do espaço. Ao chegar à Terra, arrancam pedaços dos átomos do ar em que esbarram, criando uma chuveirada de outras partículas. Não trazem nenhuma ameaça à saúde dos terráqueos, mas representam um mistério que há muito fascina os cientistas.” ( Superinteressante, abril 1998, página 74) Obtenha a energia cinética aproximada de uma dessas subpartículas.

A)

9 x 10^-2 Joules;

B)

9 x 10² Joules;

C)

9 x 10⁴ Joules;

D)

9 x 10⁶ Joules;

E)

9 x 10⁸ Joules.

Resposta calculada pelo Método TEF · gabarito oficial não localizado na pasta

Sem alternativa única

Resolução comentada

A divisão sucessiva de 1 kg em três fatores de 10⁹ fornece massa 10⁻²⁷ kg. A aproximação clássica mv²/2 com v ≈ c daria 4,5 × 10⁻¹¹ J, ausente das opções e inadequada para velocidades próximas de c.

Não há massa da bola de tênis nem velocidade subluminal da partícula suficientes para calcular sua energia relativística. Nenhuma opção é sustentada pelos dados.

Fora do desempenho (ressalva editorial).

Q9

Mecânica — Hidrostática

O texto a seguir refere-se às questões 9 e 10: Balé aquático para pescar alimento O maçarico, ave marinha natural da América do Norte, é o Nureyev dos mares. É a única ave que dá piruetas a tona d´água, criando um redemoinho para puxar para cima pequenos animais que vivem a 45 centímetros de profundidade. Pesquisadores liderados por William Hamner do Centro de Ciência Marinha da Universedade da Califórnia, em Los Angeles, filmaram os movimentos da ave e depois passaram as imagens em câmera lenta. Verificaram que o pássaro rodopia à estonteante velocidade de 60 vezes por minuto. Ou seja, a cada segundo ele dá uma volta completa em torno de si mesmo. A cada segundo, também, 3 presas são agarradas a bicadas. Apesar de ser extremamente cansativo, esse gira-gira maluco pode durar horas. Resta saber como o bichinho consegue manter a comida no estômago, depois de tanto girar. Será que ele não fica enjoado?” (Superinteressante, fevereiro 1997, página 11) Qual é a força que se opõe ao peso do maçarico e que propicia o seu boiar?

A)

Empuxo.

B)

Impulso.

C)

Tensão.

D)

Quantidade de movimento.

E)

Força gravitacional.

Resposta calculada pelo Método TEF · gabarito oficial não localizado na pasta

A

Resolução comentada

O empuxo é a força exercida pelo fluido que se opõe ao peso e permite a flutuação.

Alternativa A.

Q10

Ondulatória — Ondas e som

O texto a seguir refere-se às questões 9 e 10: Balé aquático para pescar alimento O maçarico, ave marinha natural da América do Norte, é o Nureyev dos mares. É a única ave que dá piruetas a tona d´água, criando um redemoinho para puxar para cima pequenos animais que vivem a 45 centímetros de profundidade. Pesquisadores liderados por William Hamner do Centro de Ciência Marinha da Universedade da Califórnia, em Los Angeles, filmaram os movimentos da ave e depois passaram as imagens em câmera lenta. Verificaram que o pássaro rodopia à estonteante velocidade de 60 vezes por minuto. Ou seja, a cada segundo ele dá uma volta completa em torno de si mesmo. A cada segundo, também, 3 presas são agarradas a bicadas. Apesar de ser extremamente cansativo, esse gira-gira maluco pode durar horas. Resta saber como o bichinho consegue manter a comida no estômago, depois de tanto girar. Será que ele não fica enjoado?” (Superinteressante, fevereiro 1997, página 11) Qual é a frequência com que o maçarico rodopia?

A)

60 hz.

B)

30 hz.

C)

10 hz.

D)

5 hz.

E)

1 hz.

Resposta calculada pelo Método TEF · gabarito oficial não localizado na pasta

E

Resolução comentada

A ave dá 60 voltas em 60 segundos: f = 60/60 = 1 Hz.

Alternativa E.

Q11

Mecânica — Cinemática

A função horária dos espaços representa a posição (S) de uma partícula, em uma trajetória específica, em relação ao tempo (t). Assim, caso uma partícula parta do espaço 2m, possua velocidade inicial de 1 m/s e aceleração constante e igual a 4 m/s², sua função é dada por:

A)

S = 1.t + 4.t² .

B)

S = 2 + 1.t - 4.t² .

C)

S = 1 + 2.t + 2.t² .

D)

S = 2 + 1.t + 2.t² .

E)

S = 2 + 2.t + 1.t² .

Resposta calculada pelo Método TEF · gabarito oficial não localizado na pasta

D

Resolução comentada

No MRUV, S = S₀ + v₀t + at²/2. Substituindo os dados: S = 2 + t + 2t².

Alternativa D.

Q12

Eletricidade — Circuitos elétricos

Numa associação de resistores, aparelhos que convertem energia elétrica em térmica, há 10 resistores idênticos a 100 Ω. Qual das alternativas a seguir representa a resistência equivalente?

A)

20 Ω.

B)

15 Ω.

C)

10 Ω.

D)

5 Ω.

E)

1 Ω.

Resposta calculada pelo Método TEF · gabarito oficial não localizado na pasta

Sem alternativa única

Resolução comentada

Dez resistores de 100 Ω em paralelo teriam equivalente 10 Ω; em série, 1.000 Ω. Outras conexões produzem outros valores.

O enunciado não informa a conexão dos resistores nem apresenta esquema. C depende de supor uma ligação em paralelo que não foi especificada.

Fora do desempenho (ressalva editorial).