Unifenas · Medicina 2023.1 — Física com resolução comentada
Medicina · Prova A · Aplicação em 22/10/2022 · Física: questões 19 a 24.
Dados da prova
Unifenas · Medicina 2023.1 · Prova A · Aplicação em 22/10/2022 · Física: Q19–Q24.
Caderno e gabarito correspondentes conferidos nos documentos da pasta local. O gabarito fornecido não identifica expressamente se é preliminar ou definitivo. Resoluções e análises editoriais: Método TEF. As ressalvas de interpretação são indicadas nas respectivas resoluções.
Q19
Mecânica — Dinâmica — Atrito e força de tração
Físicos da Universidade de Amsterdã descobriram que os antigos egípcios usavam um truque inteligente para facilitar o transporte de objetos pesadas por meio de grandes “trenós”: eles umedeciam a areia sobre a qual o trenó se movia. Umedecendo a areia, eles reduziam pela metade a força horizontal necessária para arrastar os trenós. Os pesquisadores publicaram esta descoberta na Physical Review Letters. Imagens dentro do túmulo de Djehutihotep, descoberto na Era Vitoriana, descrevem uma cena de escravos transportando uma estátua colossal do governante do Império Médio. Nela, há um homem na frente do trenó derramando líquido na areia. Você pode vê-lo na imagem acima, à direita do pé da estátua. Considere que o trenó da figura se desloca por uma superfície horizontal. A massa total do trenó é de 5,0 x 10³ kg. O coeficiente de atrito entre o trenó e a areia seca vale 0,8. Considere g = 10 m/s². Suponha que a força média exercida por cada pessoa seja igual a 250 N. A quantidade mínima necessária de pessoas para puxar o trenó com velocidade constante, quando a areia é umedecida, é de
Adaptado de: https://phys.org/news/2014-04-ancient-egyptians-pyramid-stones-sand.html (Acessado em 12 de setembro de 2022)
A)
50.
B)
80.
C)
100.
D)
160.
E)
200.
Gabarito Unifenas · Medicina · prova A
B
Resolução comentada
Em superfície horizontal e com velocidade constante:
Ondulatória — Ondas eletromagnéticas — Infravermelho e luz visível
As Xylobands são pulseiras de LED produzidas para conectar os shows ao vivo com seus fãs e tornar o público parte do espetáculo. As pulseiras podem ser integradas a qualquer estilo de produção, emitindo luz do espectro RGB colorido e podem piscar no ritmo da música, bem como criar outros efeitos que refletem o “clima” do evento. São comumente usadas em shows por bandas, como a britânica Coldplay, a americana One Republic, ou nas apresentações de cantores como Elton John, Celine Dion e Rihanna. A foto mostra uma Xyloband usada no Rock in Rio 2022. A Xyloband é controlada a distância pela produção do show por meio de radiação infravermelha. O sinal de controle e a luz emitida pela pulseira têm em comum
Fonte: https://pbs.twimg.com/media/FcT8jSRWYAMzv2H?format=jpg&name=medium (Acessado em 13 de setembro de 2022)
A)
a mesma velocidade de propagação, mas frequências e comprimentos de onda diferentes.
B)
a mesma frequência, mas velocidades de propagação e comprimentos de onda diferentes.
C)
o mesmo comprimento de onda, mas velocidades de propagação e frequências diferentes.
D)
as mesmas velocidades de propagação e frequências, mas comprimentos de onda diferentes.
E)
as mesmas frequências e comprimentos de onda, mas velocidades de propagação diferentes.
Gabarito Unifenas · Medicina · prova A
A
Resolução comentada
O infravermelho e a luz visível são ondas eletromagnéticas. No vácuo, têm a mesma velocidade; no ar, essa igualdade é a aproximação adotada pela questão.
$$c=\lambda f$$
O infravermelho tem frequência menor e comprimento de onda maior que a luz visível. Portanto, as velocidades são iguais na aproximação considerada, enquanto frequências e comprimentos de onda são diferentes.
Alternativa A.
Q21
Eletricidade — Magnetismo — Equilíbrio de íons
Íons com cargas negativas são lançados com velocidade inicial $\vec v_0$ numa câmara de um espectrômetro de massa. Além do campo gravitacional terrestre $\vec g$, existe um campo magnético uniforme $\vec B$, perpendicular ao plano da figura e não representado. Somente íons com determinada razão massa/carga descrevem a trajetória retilínea mostrada, passando pelas aberturas alinhadas. Com base nessas informações, verifica-se que:
A)
$\frac m q=\frac{gB}{v_0}$, e o campo magnético está entrando no plano da página.
B)
$\frac m q=\frac{gB}{v_0}$, e o campo magnético está saindo do plano da página.
C)
$\frac m q=\frac{v_0}{gB}$, e o campo magnético está entrando no plano da página.
D)
$\frac m q=\frac{v_0B}{g}$, e o campo magnético está saindo do plano da página.
E)
$\frac m q=\frac{v_0B}{g}$, e o campo magnético está entrando no plano da página.
Gabarito Unifenas · Medicina · prova A
D
Resolução comentada
Para atravessar as aberturas em linha reta horizontal, a força magnética deve equilibrar o peso.
$$|q|v_0B=mg$$
$$\frac{m}{|q|}=\frac{v_0B}{g}$$
A velocidade aponta para a direita. Com o campo saindo da página, o produto vetorial da velocidade pelo campo aponta para baixo; como a carga é negativa, a força magnética aponta para cima.
Nota de notação: nas alternativas, q deve ser entendido como o módulo da carga. Para carga algébrica negativa, a razão m/q teria sinal negativo.
Alternativa D.
Q22
Mecânica — Cinemática — Acelerações tangencial e normal
O meme abaixo brinca com alguns efeitos físicos relacionados ao movimento Em tradução livre, ele diz, à esquerda, que para pessoas normais existem o acelerador, o volante e o freio em um carro convencional. Já para físicos, à direita, todos esses três itens são aceleradores. Um movimento em que se usa a aceleração proporcionada pelo volante e a aceleração proporcionada pelo freio é, certamente, um movimento
Disponível em: https://www.reddit.com/r/physicsmemes/comments/nzeh4h/you_get_an_accelerator_and_you_get_an_accelerator/.> Acesso em: 11 de setembro de 2022
A)
retilíneo uniforme
B)
retilíneo e acelerado
C)
circular e retardado
D)
circular e acelerado
E)
curvilíneo e retardado
Gabarito Unifenas · Medicina · prova A
E
Resolução comentada
O volante muda a direção da velocidade, produzindo uma componente normal da aceleração. O freio reduz o módulo da velocidade, produzindo uma componente tangencial contrária ao movimento.
$$a_n=\frac{v^2}{R}$$
$$a_t=\frac{dv}{dt}<0$$
O movimento é curvilíneo e retardado. Uma trajetória circular seria um caso particular, que não é obrigatório.
Alternativa E.
Q23
Ondulatória — Efeito Doppler — Desvio para o vermelho
“O Efeito _______ para a Luz foi utilizado por um cientista chamado Edwin P. Hubble para mostrar que o universo se encontra em constante expansão. Edwin P. Hubble descobriu também uma maneira de calcular a velocidade dessa expansão e percebeu que, quanto mais distante um objeto se encontra da Terra, mas rápido ele se afasta. Chamamos de velocidade de recessão de uma estrela ou de uma Galáxia.” A descoberta de que o universo está em expansão, ou seja, todas as galáxias e planetas estão constantemente se afastando uns dos outros, deu-se quando Hubble percebeu que, daqui da terra, a frequência das ondas eletromagnéticas que captávamos de certos planetas ia diminuindo com o tempo. Isso foi conhecido como desvio para o vermelho: as frequências percebidas por nós desses astros se aproximavam do vermelho, a menor frequência do espectro visível. O que possibilita a compreensão disso e que completa a lacuna no texto é o efeito
Disponível em: <https://bit.ly/3RKyYeI> Acesso em: 11 de setembro de 2022
A)
Cherenkov
B)
Doppler
C)
Fotoelétrico
D)
Compton
E)
Magnus
Gabarito Unifenas · Medicina · prova A
B
Resolução comentada
O efeito associado, no tratamento da questão, à mudança da frequência observada por movimento relativo é o efeito Doppler. O afastamento corresponde a menor frequência e maior comprimento de onda observado.
Ressalva: o desvio cosmológico devido à expansão do espaço exige uma descrição mais geral que a fórmula Doppler clássica. A expansão também não significa que todo par de planetas ou sistemas ligados gravitacionalmente esteja se afastando.
Alternativa B.
Q24
Eletricidade — Eletrostática — Blindagem elétrica
A imagem abaixo mostra o efeito de indução de cargas que ocorre em um material condutor quando submetido a um campo elétrico externo. Tal fenômeno é conhecido como
Disponível em: <https://www.mundodaeletrica.com.br> Acesso em: 11 de setembro de 2022
A)
Gaiola de Faraday
B)
Indução Eletromagnética
C)
Lei da conservação da carga elétrica
D)
Efeito Zeeman
E)
Efeito Joule
Gabarito Unifenas · Medicina · prova A
A
Resolução comentada
Em equilíbrio eletrostático, as cargas livres do condutor se redistribuem até que o campo resultante no material condutor seja nulo.
$$\vec E_{\mathrm{interno}}=\vec0$$
No esquema, o interior sem cargas também fica protegido do campo externo. Esse efeito de blindagem eletrostática é conhecido como gaiola de Faraday. Não exige variação temporal de fluxo magnético.
