Vestibular Medicina · prova aplicada em 13 de dezembro de 2020 · Código UNUB2001 · Física objetiva: Q36–Q40.
Q36
Mecânica — Impulso e Quantidade de Movimento — Impulso, Força Média e Pressão
Dois carros de massas iguais, equipados com air bags (dispositivos de segurança à base de bolsa de ar inflável), deslocando-se com velocidades de $120\text{ km/h}$ em relação ao solo retilíneo e horizontal, colidem frontalmente e param.
Considere que, em decorrência da colisão, $0{,}2\text{ m}^2$ do corpo de um dos motoristas, de massa $72\text{ kg}$, interage durante $0{,}5\text{ s}$ com o air bag, de forma constante. Se esse motorista estivesse sem cinto de segurança, a pressão mínima exercida pelo air bag, para que o corpo parasse antes de colidir com o volante do carro, deveria ser
Termologia — Calorimetria — Equilíbrio Térmico e Trocas de Calor
Um enfermeiro possui 10 bolsas de soro de $1\text{ L}$ cada, todas à temperatura ambiente ($25^\circ\text{C}$). Para transportar o soro de uma ala do hospital a outra, ele dispõe de uma caixa de isopor contendo $10\text{ L}$ de água a $5^\circ\text{C}$, com capacidade suficiente para acomodar as bolsas de soro junto à água.
Segundo as normas do hospital, o soro deve ser transportado a uma temperatura de $10^\circ\text{C}$ ou menor. Considerando que o calor específico e a densidade do soro são iguais aos da água, que a caixa de isopor representa um calorímetro ideal de paredes internas adiabáticas e que não há influência dos invólucros das bolsas, a quantidade máxima de bolsas de soro que o enfermeiro poderá transportar nessa caixa é:
A)9.
B)3.
C)1.
D)5.
E)7.
Gabarito oficial — UNIUBE Medicina 2021.1
B
Resolução
Para obter o maior número possível de bolsas, consideramos a temperatura final limite de $10^\circ\text{C}$.
A água fria recebe calor:
$Q_{\text{água}}=10c(10-5)=50c$.
Se houver $n$ bolsas de $1\text{ L}$, o soro perde calor:
$Q_{\text{soro}}=nc(25-10)=15nc$.
No equilíbrio térmico, $15nc=50c$, então
$n=\dfrac{50}{15}\approx3{,}33$.
Como o número de bolsas deve ser inteiro e a temperatura não pode ultrapassar $10^\circ\text{C}$, o máximo é 3 bolsas.
Alternativa B.
Q38
Óptica — Óptica Geométrica — Lentes Convergentes
Na física, o conceito de infinito pode diferir do respectivo conceito matemático. Pode-se dizer que, a algumas dezenas de metros de uma lanterna convencional acesa, seus raios de luz chegam praticamente paralelos.
Dois amigos acendem uma fogueira, fonte de luz extensa com aproximadamente $0{,}5\text{ m}$ de altura, e se distanciam aproximadamente $500\text{ m}$ dela. Um deles direciona uma lupa de leitura — lente convergente delgada e simétrica, com distância focal de $5\text{ cm}$ — para a fogueira, enquanto o outro procura, com uma folha de sulfite, a posição da imagem mais nítida possível.
Nesse experimento, eles observam praticamente
A)uma imagem direita, formada entre o foco e o raio de curvatura da lupa.
B)uma imagem invertida, formada no centro de curvatura da lupa.
C)uma imagem invertida, formada entre o foco e o vértice da lupa.
D)uma imagem direita, formada entre o foco e o vértice da lupa.
E)um ponto luminoso, formado no foco da lupa.
Gabarito oficial — UNIUBE Medicina 2021.1
E
Resolução
A fogueira está a uma distância muito maior que a distância focal da lupa:
$500\text{ m}=50000\text{ cm}\gg5\text{ cm}$.
Assim, os raios que chegam à lente são praticamente paralelos. Uma lente convergente faz raios paralelos convergirem para a região do foco.
Como a fonte está muito distante, sua imagem fica extremamente pequena e praticamente concentrada no foco da lente.
Alternativa E.
Q39
Mecânica — Hidrodinâmica — Vazão Volumétrica
O aparelho de eletrocardiograma de um hospital está quebrado, entretanto, os médicos dispõem de uma sonda de ultrassom de efeito Doppler. Este aparelho destina-se a medir a velocidade do sangue nos vasos sanguíneos de um paciente.
O médico encontra que a velocidade média do sangue na aorta ascendente é de $0{,}16\text{ m/s}$ a cada batida do coração. Sabendo que o diâmetro interno médio da aorta ascendente, considerada cilíndrica, é $30\text{ mm}$, que se deve utilizar $\pi=3$ e que o ventrículo esquerdo bombeia em média $9{,}6\times10^{-5}\text{ m}^3$ de sangue por batida, a frequência cardíaca do paciente é, aproximadamente,
Eletricidade — Eletrostática — Lei de Coulomb e Ordem de Grandeza
Considere uma moeda de níquel de massa $5{,}6\text{ g}$. O átomo de níquel possui $58{,}7$ unidades de massa atômica e seu número atômico é 28; assim, cada átomo possui 28 prótons e 28 elétrons. Utilizando a constante de Avogadro $6{,}02\times10^{23}\text{ mol}^{-1}$ e a carga elementar $1{,}6\times10^{-19}\text{ C}$, pode-se construir a tabela:
Propriedades da moeda de níquel
massa
massa molar
mols
átomos
$5{,}6\text{ g}$
$58{,}7\text{ g/mol}$
$0{,}095$
$5{,}7\times10^{22}$
prótons
elétrons
carga positiva
carga negativa
$1{,}6\times10^{24}$
$1{,}6\times10^{24}$
$2{,}56\times10^5\text{ C}$
$2{,}56\times10^5\text{ C}$
Imagine todas as cargas positivas dessa moeda colocadas em um ponto da superfície terrestre e todas as negativas posicionadas em um ponto diametralmente oposto da superfície da Terra, cujo raio médio é $6{,}4\times10^3\text{ km}$.
Considerando a constante de Coulomb $k=9\times10^9\text{ N m}^2/\text{C}^2$, a ordem de grandeza da força de atração entre essas cargas seria equivalente à ordem de grandeza do peso, na superfície da Terra, de
A)uma locomotiva ($10^6\text{ N}$).
B)um caminhão-cegonha ($10^5\text{ N}$).
C)um carro ($10^4\text{ N}$).
D)um porta-aviões ($10^8\text{ N}$).
E)uma bola de futebol ($10^0\text{ N}$).
Gabarito oficial — UNIUBE Medicina 2021.1
A
Resolução
As cargas têm módulo $Q=2{,}56\times10^5\text{ C}$.
Como estão em pontos diametralmente opostos, a separação é o diâmetro da Terra: