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ACAFE 2024.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Associação Catarinense das Fundações Educacionais

Vestibular de Medicina · Inverno 2024 · Física (Q29–Q35)

Q29
Mecânica — Rapidez média em trechos

Um motorista pretende percorrer a distância entre duas cidades A e B, fazendo uma parte do percurso a 30 km/h, uma segunda parte idêntica à primeira a 60 km/h, e à última parte, correspondente a 30% da distância até então percorrida, a 20 km/h.

Determine a velocidade média escalar em todo o percurso.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 atm=10⁵ Pa=760 mmHg; densidade da água=1000 kg/m³; 1 cal=4,2 J.

A)26,0 km/h
B)32,5 km/h
C)35,3 km/h
D)36,6 km/h

Gabarito oficial — ACAFE 2024.2

B
Resolução

$$d_1=d_2=d$$

$$d_3=0{,}30(2d)=0{,}6d$$

$$t=\frac d{30}+\frac d{60}+\frac{0{,}6d}{20}=0{,}08d$$

$$v_m=\frac{2{,}6d}{0{,}08d}=32{,}5\ \text{km/h}$$

Alternativa correta: B.

Q30
Mecânica — Frenagem uniformemente retardada

As emergências dos hospitais estão cada vez mais cheias de pacientes, entre os quais estão os acidentados por colisões entre veículos e atropelamentos. Com o intuito de diminuir estes acidentes os carros atuais estão sendo fabricados com o sistema de frenagem AEB (Automatic Emergrncy Braking), o qual é capaz de detectar objetos, via sensores, instalados no veículo e acionar, automaticamente, os freios para evitar a colisão.

Vamos supor que o automóvel deseje parar em 4 s, percorrendo uma distância de 80 m com uma desaceleração constante, a velocidade do automóvel, em km/h, no início da frenagem, é:

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 atm=10⁵ Pa=760 mmHg; densidade da água=1000 kg/m³; 1 cal=4,2 J.

A)80 km/h
B)120 km/h
C)100 km/h
D)144 km/h

Gabarito oficial — ACAFE 2024.2

D
Resolução

$$80=\frac{v_0+0}{2}\cdot4$$

$$v_0=40\ \text{m/s}$$

$$v_0=144\ \text{km/h}$$

Alternativa correta: D.

Q31
Mecânica — Leis de Newton na canoa

Quando Isaac Newton, por volta de 1686, publicou seu livro Philosphiae Naturalis Principia Mathematica, conhecido como os “Principia”, marcou profundamente todo conhecimento físico elaborado nos 200 anos seguintes, seja nos movimentos de corpos na superfície da Terra, seja nos movimentos celestes, até então estudados por Kepler, Galileu entre outros. Observando a figura acima, de um menino remando sua canoa em um lago de águas paradas, analise as afirmações, considerando que o menino sempre estará em repouso em relação à canoa.

  1. O movimento da canoa pode ser explicado pela 3ª Lei de Newton, conhecida como a lei da Ação e Reação.
  2. Como a força de reação a remada da canoa é feita sobre o menino, a sua aceleração só depende da sua massa, sendo tanto menor quanto menor for a massa do menino.
  3. Desprezando qualquer tipo de atrito, caso o menino em movimento com o barco pare de remar, ele tenderá a permanecer em movimento retilíneo com velocidade constante.
  4. Como o menino é puxado para baixo pelo seu peso, a reação ao peso do menino é provocada pela canoa sobre ele, sendo o sentido de baixo para cima.
  5. A dificuldade que o menino encontra de iniciar seu movimento juntamente com a canoa é explicada pela 1ª lei de Newton.

A alternativa que contém exatamente o número de sentenças VERDADEIRAS é:

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 atm=10⁵ Pa=760 mmHg; densidade da água=1000 kg/m³; 1 cal=4,2 J.

Menino remando canoa em água inicialmente parada.
Figura do caderno de origem.
A)1 sentença correta.
B)2 sentenças corretas.
C)3 sentenças corretas.
D)4 sentenças corretas.

Gabarito oficial — ACAFE 2024.2

C
Resolução

I é verdadeira: o remo empurra a água e recebe a força da água. II é falsa: importa a massa do conjunto, e menor massa dá maior aceleração para força resultante fixa. III é verdadeira no modelo sem resistência. IV é falsa: a reação ao peso é a atração gravitacional exercida pelo menino sobre a Terra. V é aceita como referência à inércia, sem inventar uma força limiar para começar a mover-se. Há três sentenças verdadeiras.

Alternativa correta: C.

Q32
Mecânica — Equivalência de pressão hidrostática

Hoje é noite de plantão na UTI em um hospital, em Florianópolis, e o jovem médico residente já pensa no paciente do “Leito 20”, um senhor de certa idade, inquieto e que apresenta resistência a permanecer com o soro venoso, dificultando a administração dos medicamentos. Lembrando das suas aulas de Física, o jovem doutor resolve explicar para o paciente como ocorre a “disputa” entre a pressão hidrostática do soro e a pressão sanguínea, e que quanto maior for a diferença entre a altura da bolsa de soro e o braço do paciente, mais fácil será para administrar o soro, evitando o retorno do sangue pela mangueira.

Assim, ambos resolveram calcular a que altura, em relação ao braço do paciente a bolsa deverá permanecer. Considerando que a densidade do soro é igual a da água e a pressão arterial desse paciente, na média, é igual a 90 mmHg.

A altura mínima aproximadamente encontrada para que as pressões se igualem é:

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 atm=10⁵ Pa=760 mmHg; densidade da água=1000 kg/m³; 1 cal=4,2 J.

A)0,43 m
B)0,90 m
C)1,18 m
D)1,50 m

Gabarito oficial — ACAFE 2024.2

C
Resolução

$$p=\frac{90}{760}\cdot10^5\approx11842\ \text{Pa}$$

$$h=\frac{p}{\rho g}=\frac{11842}{1000\cdot10}\approx1{,}18\ \text{m}$$

Usam-se as equivalências fornecidas no caderno: 1 atm=760 mmHg=10⁵ Pa. A altura é a equivalência hidrostática pedida. O contexto mistura pressão arterial e aplicação venosa: o cálculo não constitui orientação para instalação de soro.

Alternativa correta: C.

Q33
Termologia — Capacidade térmica e água equivalente

H1N1, covid ou mesmo dengue, todas as três doenças apresentam como um dos sintomas em comum a febre, ou seja, um aumento da temperatura corporal. A febre não é uma causa, mas, sim, uma consequência, da reação do organismo, quando algo está errado. O aumento da temperatura tem como objetivo a eliminação de vírus ou de bactérias.

Assinale a alternativa que contém a capacidade térmica de uma pessoa que possui uma massa de 80 kg e apresenta uma febre com aumento de 2°C em sua temperatura corporal, considerando o calor específico médio do corpo humano como 3,5 kJ/kg °C e caso a quantidade de calor gerada pelo corpo da pessoa para este acréscimo, seja, também, totalmente, usada para aquecer uma amostra de água para a mesma variação de temperatura, esta massa de água seria maior ou menor que a massa de 80 kg da pessoa.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 atm=10⁵ Pa=760 mmHg; densidade da água=1000 kg/m³; 1 cal=4,2 J.

A)230 kJ/°C, massa menor que do corpo.
B)230 kJ/°C, massa maior que do corpo.
C)280 kJ/°C, massa menor que do corpo.
D)280 kJ/°C, massa maior que do corpo.

Gabarito oficial — ACAFE 2024.2

C
Resolução

$$C=mc=80\cdot3{,}5=280\ \text{kJ}/^\circ\text{C}$$

$$Q=C\Delta T=560\ \text{kJ}$$

$$m_{agua}=\frac{560}{4{,}2\cdot2}\approx66{,}7\ \text{kg}$$

A massa de água é menor que 80 kg porque seu calor específico é maior que o valor médio atribuído ao corpo no exercício.

Alternativa correta: C.

Q34
Ondulatória — Ondas em exames e ressonância

Vários exames de diagnósticos são feitos por meio de ondas, por exemplo, raio X, ultrassonografia, ressonância magnética, radioterapia ou até audiometria. Analisando o caráter ondulatório, no ponto de vista da Física, destes e de outros exames médicos.

Sobre este assunto, analise as afirmativas e coloque V para verdadeira e F para falsa.

( ) O raio X é classificado como uma onda eletromagnética do tipo transversal. ( ) O fenômeno da ressonância ocorre quando uma onda apresenta uma frequência igual a frequência natural de um objeto, este fenômeno está presente também em eletrodomésticos como o forno de micro-ondas. ( ) O ultrassom é uma onda eletromagnética com um período superior a 5x10-5 s. ( ) As ondas de rádio, bem como as ondas sonoras, são classificadas como ondas mecânicas, por isso não se propagam no vácuo. ( ) Um dos fenômenos presentes no exame de ultrassom é a reflexão ondulatória.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA, de cima para baixo.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 atm=10⁵ Pa=760 mmHg; densidade da água=1000 kg/m³; 1 cal=4,2 J.

A)V, F, F, F, V
B)V, V, F, F, V
C)V, V, V, F, V
D)V, F, V, V, F

Gabarito oficial — ACAFE 2024.2

B
Resolução

I e V são verdadeiras. III e IV são falsas: ultrassom não é eletromagnético, e ondas de rádio se propagam no vácuo.

$$T_{ultrassom}<\frac1{20000}=5\times10^{-5}\ \text{s}$$

II é aceita no sentido de ressonância de modos eletromagnéticos na cavidade do forno. O aquecimento do alimento envolve perdas dielétricas; não significa uma frequência exata de ressonância das moléculas de água. A sequência aceita é V, V, F, F, V.

Alternativa correta: B.

Q35
Eletricidade — Órbita de carga negativa

Uma carga ao penetrar perpendicularmente as linhas de um campo magnético sofre a ação da força magnética, que não é capaz de alterar o módulo da sua velocidade, mas apenas direção e sentido do movimento, gerando o que se denomina deflexão magnética e o movimento realizado dentro do campo passa a ser um movimento circular uniforme (M.C.U.).

Imagine se uma partícula com carga negativa de módulo 1,6x10-19 C, massa de 14,4x10-25 kg, que entra em um campo com velocidade de 1,6x104 m/s, como na figura abaixo, de intensidade 0,8 T.

Assinale a alternativa que apresenta o valor do raio da trajetória circular e se a partícula sofrerá uma deflexão para baixo ou para cima, no instante em que penetra no campo magnético.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 atm=10⁵ Pa=760 mmHg; densidade da água=1000 kg/m³; 1 cal=4,2 J.

Partícula negativa entra horizontalmente na região de campo magnético.
Figura do caderno de origem.
A)18 cm, sentido “para baixo”
B)18 cm, sentido “para cima”
C)36 cm, sentido “para cima”
D)36 cm, sentido “para baixo”

Gabarito oficial — ACAFE 2024.2

A
Resolução

$$r=\frac{mv}{|q|B}$$

$$r=\frac{14{,}4\times10^{-25}\cdot1{,}6\times10^4}{1{,}6\times10^{-19}\cdot0{,}8}$$

$$r=0{,}18\ \text{m}=18\ \text{cm}$$

Na orientação de velocidade e campo da figura, a força sobre a carga negativa aponta inicialmente para baixo.

Alternativa correta: A.

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