ACAFE 2025.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Um feliz candidato, aprovado no vestibular para Medicina, logo se depara com disciplinas que não esperava encontrar em destaque: Física e Matemática. Durante aulas de diagnóstico por imagem e fisiologia cardíaca, percebe que exames como eletrocardiograma (ECG), espirometria e tomografia computadorizada envolvem funções matemáticas e gráficos, que descrevem relações entre grandezas físicas por meio de representações matemáticas. Surpreso, começa a entender como as ciências exatas são fundamentais para a prática médica. Com base nesse contexto, analise as proposições.

1. A leitura de um eletrocardiograma pode ser interpretada como um gráfico da corrente elétrica em função do tempo. A forma da curva lembra funções periódicas, e a área sob o gráfico representa a quantidade de carga elétrica que atravessa o coração, naquele intervalo de tempo.
2. A curva volume-tempo, representada no gráfico de volume por tempo obtido na espirometria, corresponde a uma função constante, já que durante a respiração o volume de ar nos pulmões se mantém praticamente inalterado.
3. A interpretação da tomografia depende, exclusivamente, de conhecimentos em Química e Biologia, já que os gráficos gerados — como os de intensidade da radiação por posição — não exigem análise matemática ou física, por parte do profissional da saúde.
4. A inclinação de um gráfico de impulso por velocidade revela a massa de um corpo, conceito aplicado em fisioterapia e medicina esportiva para avaliar o controle de força e desempenho muscular, por meio de plataformas de força.
5. Funções periódicas são pouco úteis na Medicina, já que os ritmos biológicos, como frequência cardíaca e respiratória, apresentam variações imprevisíveis e não seguem padrões regulares.

Assinale a alternativa CORRETA.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 cal=4,2 J; R=0,082 atm L/(mol K), quando necessário.

Durante processos de reabilitação, é comum o uso de terapias aquáticas que exploram propriedades físicas dos fluidos para reduzir impactos sobre o corpo humano. A imersão parcial ou total do corpo em água modifica a percepção de peso e facilita movimentos articulares, o que é amplamente utilizado em sessões de fisioterapia, principalmente para pacientes com restrições motoras ou em recuperação de lesões. Em uma sessão de hidroterapia, um paciente com massa de 75 kg permanece em pé dentro de uma piscina, com o corpo submerso até a altura do abdômen. A fisioterapeuta explica que, devido à força exercida pelo líquido sobre seu corpo, causada pela diferença de pressão entre partes submersas, o paciente sente alívio nas articulações, facilitando os movimentos. Nessa situação, o volume submerso do corpo do paciente é de 1,875 × 10⁴ cm³.

Assinale a alternativa que apresenta a porcentagem aproximada de alívio, do peso corporal sentido pelo paciente e o princípio físico que melhor explica esse fenômeno.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 cal=4,2 J; R=0,082 atm L/(mol K), quando necessário.

Um mergulhador sobe de uma região a 5 atm até a superfície, a 1 atm. Segundo a hipótese da prova, somente ao chegar à superfície 0,003 mol de nitrogênio formam três bolhas idênticas, a 37 °C. Considere gás ideal e R=0,082 atm L/(mol K). Determine o volume de cada bolha e, usando exclusivamente o quadro fornecido, as regiões com classificação grave ou extrema: (1) artéria cerebral, (2) ventrículo direito e (3) veia cava/pulmão.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 cal=4,2 J; R=0,082 atm L/(mol K), quando necessário.

Durante uma aula experimental, os alunos analisam um sistema inspirado na famosa experiência de Joule, tal experiência demonstrou que o trabalho mecânico pode se transformar em calor, estabelecendo a equivalência entre energia mecânica e energia térmica. Ao usar pás agitadas por massas em queda para aquecer água, Joule provou que o calor é uma forma de energia — e não uma substância, como se pensava antes, conforme ilustração abaixo.

Imagem ilustrativa da experiência de Joule

Na aula, uma massa de 5,0 kg é presa a uma corda ideal que passa por roldanas fixas e sem atrito. A extremidade da corda está conectada a um eixo com pás mergulhadas em 800 g de água. Quando a massa é abandonada de uma altura de 3,0 m, ela aciona o sistema de pás, que agitam a água e provocam um aumento de temperatura. Ao atingir o solo, a massa possui uma velocidade de 4,0 m/s. Ao final do processo, sabe-se que 40% da energia mecânica inicial foi convertida em calor transferido para a água.

Com base nesses dados, assinale a alternativa que apresenta os valores aproximados da variação de temperatura da água e da porcentagem de energia mecânica dissipada em outras formas que não o calor absorvido pela água.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 cal=4,2 J; R=0,082 atm L/(mol K), quando necessário.

Durante os treinamentos preparatórios para os Jogos Olímpicos de Paris 2024, a Seleção Brasileira Feminina de Futebol realizou uma atividade técnica, voltada para os chutes de longa distância. Jogadoras como Marta, Kerolin e Gabi Nunes participaram de lançamentos de bola com velocidade inicial de 20 m/s, variando apenas o ângulo de chute, sempre com a bola partindo do solo e retornando ao mesmo nível. Apesar de acertarem o alvo com frequência, graças à experiência, intuição e repetição, um professor de Educação Física da comissão técnica sugeriu que fosse explorado com as atletas os fundamentos físicos por trás desses movimentos, destacando a influência no ângulo de lançamento, na altura máxima atingida e no tempo de permanência da bola no ar — em um cenário idealizado, sem resistência do ar. Com base nesse contexto e nos princípios do movimento oblíquo, analise as afirmações.

1. Se o alcance da bola em um dos lançamentos realizados por Marta foi de 40 m, é correto afirmar que o ângulo de lançamento foi de 45º.
2. Para a mesma velocidade inicial, lançamentos com ângulos complementares atingem o mesmo alcance. III. Para um ângulo de 60º, o alcance da bola em um chute realizado por Kerolin foi de aproximadamente 9,8 m. IV. O movimento oblíquo pode ser analisado como a combinação de um movimento retilíneo uniforme, no eixo horizontal, e um movimento uniformemente variado no eixo vertical.
3. Supondo que a componente vertical da velocidade fosse de aproximadamente 14 m/s, o tempo total de voo, em um dos chutes realizados por Gabi Nunes, foi de aproximadamente 2,8 s.

Assinale a alternativa que contém apenas as afirmativas VERDADEIRAS.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 cal=4,2 J; R=0,082 atm L/(mol K), quando necessário.

O estudo do magnetismo remonta à Antiguidade. Segundo relatos lendários, um lavrador chamado Magnes, da região da Magnésia, teria notado que a ponta de seu cajado de ferro e as ferraduras de seus bois ficaram “presas” a certas pedras do solo. Essas pedras continham magnetita, um minério natural de ferro que exibe propriedades magnéticas. Esse fenômeno chamou tanto a atenção que a própria palavra “magnetismo” deriva dessa região. Desde então, o ser humano passou a investigar os efeitos misteriosos dessa força invisível, culminando no desenvolvimento do eletromagnetismo moderno. Durante uma aula sobre esses fenômenos, uma professora propôs um desafio conceitual aos seus alunos: compreender o comportamento do campo magnético tanto em aplicações tecnológicas quanto nos fenômenos naturais, como o magnetismo terrestre. Com base nos conceitos físicos e nos conhecimentos relacionados ao magnetismo, analise as afirmações.

1. O vetor campo magnético em um ponto sempre tangencia as linhas de campo magnético naquele ponto, e sua direção indica o alinhamento de uma bússola ali posicionada.
2. O campo magnético criado por um fio retilíneo, percorrido por corrente elétrica, forma linhas concêntricas ao redor do fio, e sua direção pode ser determinada pela regra da mão esquerda.
3. Substâncias ferromagnéticas, como o cobalto, são fortemente atraídas por ímãs naturais, como a magnetita.
4. No interior de um solenoide longo, percorrido por corrente contínua, o campo magnético é praticamente uniforme e paralelo ao eixo do solenoide, com intensidade proporcional ao número de espiras por unidade de comprimento.
5. O polo norte geográfico da Terra coincide com seu polo norte magnético, pois é para lá que a extremidade norte da agulha da bússola aponta.

Assinale a alternativa que contém apenas as afirmativas VERDADEIRAS.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 cal=4,2 J; R=0,082 atm L/(mol K), quando necessário.

Durante uma madrugada gelada de julho, em Caxias do Sul (RS), com temperatura ambiente de -1 °C, um morador de rua foi encontrado inconsciente e com sinais de hipotermia. Ele foi imediatamente levado ao pronto- socorro por uma equipe de emergência. No hospital, foi atendido por uma médica plantonista, que também leciona fisiologia para residentes. Ao examinar o paciente, ela verificou que sua temperatura corporal estava em 32 °C, o que indicava um caso moderado de hipotermia. Imediatamente, ela iniciou o protocolo de reaquecimento com cobertores térmicos, infusão de soro aquecido e ar quente úmido direcionado ao rosto. Com base nesse caso e nos mecanismos físicos de propagação de calor, analise as afirmações.

1. O uso de ar quente, direcionado ao rosto, é um exemplo de convecção forçada, que acelera a troca de calor entre o ar e a pele do paciente.
2. A radiação térmica não atua de forma relevante nesse caso, pois o corpo humano não emite nem absorve calor por radiação à temperaturas inferiores a 37 °C.
3. O cobertor térmico reduz a perda de calor por condução e radiação, agindo como uma barreira isolante entre o corpo e o meio ambiente.
4. A infusão de soro aquecido é um exemplo de condução, pois o calor é transferido diretamente entre o líquido e os tecidos corporais.
5. O calor transferido do soro aquecido para o corpo do paciente é predominantemente por convecção, já que o sangue circulante distribui esse calor por todo o organismo.

Assinale a alternativa que contém apenas as afirmações CORRETAS.

Dados do caderno: g=10 m/s²; 1 cal=4,2 J; R=0,082 atm L/(mol K), quando necessário.