UNESC 2014.1 · Medicina — Física com Gabarito e Resolução

Q26

Mecânica — Trabalho e energia — Conservação de energia no skate

Sem proteção adequada, uma queda com skate pode causar sérias lesões, dependendo da velocidade que ocorre a queda. Um menino em repouso no seu skate encontra-se no ponto mais alto de uma rampa e começa a descer, chegando ao ponto mais baixo com velocidade de módulo 2,0 m/s. Em seguida, o menino se lança para baixo com o mesmo skate desse ponto mais alto com uma velocidade inicial de módulo 1,5 m/s.

Sabendo que, em ambas as situações, após iniciado o movimento, o menino não toca mais os pés no solo, a alternativa correta que indica o módulo da velocidade, em m/s, com que o menino no skate chega ao ponto mais baixo na segunda situação, é:

A)0,5

B)3,5

C)2,5

D)2,0

Gabarito oficial ACAFE · UNESC 2014.1 · Medicina

Resolução

A primeira descida fornece $2g\Delta h=(2{,}0)^2=4$. Na segunda, $v_f^2=v_0^2+2g\Delta h=1{,}5^2+4=6{,}25$. Portanto, $v_f=2{,}5\,\mathrm{m/s}$.

Q27

Mecânica — Dinâmica — Tração e atrito

O tratamento de tração é a aplicação de uma força de tração sobre uma parte do corpo. A tração ainda é usada principalmente como uma prescrição em curto prazo até que outras modalidades, como a fixação externa ou interna, sejam possíveis. Isso reduz o risco da síndrome do desuso. Seja um paciente de massa 50 kg submetido a um tratamento de tração como na figura abaixo, que está deitado em uma cama onde o coeficiente de atrito entre a mesma e o paciente é µ=0,26.

Sabendo-se que o ângulo entre a força de tração e a horizontal é 30o, a alternativa correta que apresenta a máxima massa, em kg, que deve ser utilizada para produzir tal força de tração sem que o paciente se desloque em cima da cama é:

A)25

B)13

C)10

D)50

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Resolução

No limite do atrito, $T\cos30^{\circ}=\mu N$ e $N=Mg-T\sin30^{\circ}$. Assim, $T(0{,}87+0{,}26\cdot0{,}5)=0{,}26\cdot50\cdot10$, de onde $T=130\,\mathrm{N}$. Como $T=mg$, a massa suspensa é 13 kg.

Q28

Mecânica — Hidrostática — Empuxo durante a subida

Buscando aumentar a resistência dos músculos de um paciente, um fisioterapeuta elaborou um exercício de hidroginástica com o auxilio de uma bola. O exercício consistia na atividade de baixar uma bola de raio r metros e massa 0,4 kg até que sua base ficasse a uma profundidade de h metros da superfície da água. Após a realização o exercício algumas vezes, o fisioterapeuta observou que quando o paciente abandonava a bola daquela profundidade ela subia certa altura acima da superfície da água. Decidiu, então, com o auxilio do gráfico abaixo, que despreza a força de resistência da água e mostra o aumento da velocidade da bola enquanto está totalmente submersa, investigar o movimento da bola, e fez algumas suposições a respeito desse movimento.

Desprezando a resistência do ar, considerando que a bola sobe em linha reta e utilizando o gráfico, verifique quais das suposições levantadas pelo fisioterapeuta estão corretas.

(considere a posição zero na profundidade máxima)
I O módulo do empuxo é maior que o módulo do peso enquanto a bola estiver toda submersa.
II A medida que a bola sobe de 0 até 0,50m o empuxo sobre ela diminui até que se iguala numericamente ao peso.
III De acordo com o gráfico, após o abandono da bola na profundidade indicada, até imediatamente antes de tocar a superfície da água, a bola sofre um empuxo superior a 15 N.
IV O empuxo sobre a bola na profundidade de 0,66m é o dobro do empuxo sobre a bola na profundidade de 0,25m.
V Quando a bola começa a sair da água, o empuxo que a água exerce sobre ela diminui até que se anula, quando ela está totalmente fora da água, porém, nesse intervalo de tempo sua velocidade aumenta para depois começar a diminuir.

Todas as afirmações corretas estão em:

A)IV — V

B)III — IV

C)I — III — V

D)II — III — IV

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Resolução

O gabarito oficial considera I, III e V corretas. Enquanto a bola está totalmente submersa, o empuxo de Arquimedes permanece constante, pois o volume deslocado não muda. Pela leitura dos extremos, $a=v^2/(2\Delta h)=7^2/(2\cdot0{,}50)=49\,\mathrm{m/s^2}$ e $E=m(a+g)=0{,}4(49+10)=23{,}6\,\mathrm{N}>15\,\mathrm{N}$. Ao emergir, o empuxo diminui; a velocidade cresce até o empuxo se igualar ao peso e depois diminui. Observação: a reta desenhada em um gráfico v × posição é incompatível com aceleração constante; o cálculo usa os extremos conforme a interpretação pretendida pela banca.

Q29

Termologia — Termometria — Calibração de termômetro

Largamente utilizados na medicina, os termômetros clínicos de mercúrio relacionam o comprimento da coluna de mercúrio com a temperatura. Sabendo-se que quando a coluna de mercúrio atinge 2,0cm, a temperatura equivale a 34oC e, quando atinge 14cm, a temperatura equivale a 46oC. Ao medir a temperatura de um paciente com esse termômetro, a coluna de mercúrio atingiu 8,0cm. A alternativa correta que apresenta a temperatura do paciente, em oC, nessa medição é:

A)36

B)42

C)38

D)40

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Resolução

A relação é linear: $T=34+\dfrac{46-34}{14-2}(L-2)$. Para $L=8\,\mathrm{cm}$, $T=34+6=40\,^{\circ}\mathrm{C}$.

Q30

Óptica — Óptica da Visão — Pontos próximo e remoto

Um médico oftalmologista realizou uma cirurgia no globo ocular de dois pacientes (paciente A e paciente B), a fim de corrigir dois defeitos da visão. Para tanto, utiliza um método de cirurgia corretiva a Laser que possui maior precisão e eficiência. No paciente A o procedimento corrigiu o defeito e, com isso, o ponto remoto do olho foi colocado para mais longe. No paciente B houve a correção do defeito de tal modo que o ponto próximo foi trazido para mais perto do olho. Nesse sentido, marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas.

( ) O paciente A pode ter corrigido o defeito da hipermetropia. ( ) O paciente B utilizava uma lente convergente para corrigir seu defeito visual antes da cirurgia. ( ) A cirurgia no paciente A fez com que a imagem de um objeto, que se formava antes da retina, se forme exatamente sobre a retina. ( ) Antes da cirurgia a imagem de um objeto se formava atrás da retina no olho do paciente B. ( ) Uma das causas do defeito da visão do paciente A poderia ser por que seu globo ocular é achatado.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

A)F — V — V — V — F

B)F — F — V — V — V

C)F — V — F — V — V

D)V — V — F — F — V

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Resolução

Afastar o ponto remoto corrige miopia: a imagem que se formava antes da retina passa a se formar sobre ela. Aproximar o ponto próximo corrige hipermetropia, antes compensada por lente convergente e associada a imagem atrás da retina. Um globo achatado está associado à hipermetropia, não à miopia. Sequência: F, V, V, V, F.

Q31

Eletricidade — Eletrostática — Energia armazenada em capacitor

É comum vermos em filmes ou séries de TV a utilização de um equipamento elétrico capaz de estimular os batimentos do coração após uma parada cardíaca. Tal equipamento é o desfibrilador, aparelho provido de dois eletrodos que aplica um choque no paciente, a fim de provocar a passagem de uma grande corrente variável pelo coração em um curto intervalo de tempo, estabelecendo assim o ritmo normal das contrações. A descarga acontece porque o desfibrilador libera a energia elétrica acumulada em um capacitor.

Fonte: BIT Boletim Informativo de Tecnovigilância, Brasília, Número 01, jan/fev/mar 2011 Ǧ ISSN 2178-440X (Adaptado).

Imagine que um desses aparelhos possua uma tensão de 3kV entre os eletrodos e que o capacitor esteja carregado com 300J de energia. Despreze as resistências elétricas dos componentes do desfibrilador e também do paciente. A alternativa correta que apresenta o módulo da corrente média, em ampér, que atravessa o tórax do paciente se a descarga ocorre no tempo de 10ms é:

A)20

B)30

C)10

D)40

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Resolução

A energia do capacitor é $E=QU/2$, portanto $Q=2E/U=2\cdot300/3000=0{,}20\,\mathrm{C}$. A corrente média na descarga é $I_m=Q/\Delta t=0{,}20/0{,}010=20\,\mathrm{A}$.

Q32

Ondulatória — Ondas eletromagnéticas — Características dos raios X

Na medicina os raios X são utilizados nas análises das condições dos órgãos internos, pesquisas de fraturas, tratamento de tumores, câncer (ou cancro), doenças ósseas, etc. Raios X são basicamente o mesmo que os raios de luz visíveis, ou seja, formado por ondas eletromagnéticas que se propagam no vácuo à velocidade da luz.

Em relação aos raios X, analise as afirmações a seguir.
I Os raios X estão sujeitos ao fenômeno da reflexão, refração, difração e interferência.
II Sua penetrância nos materiais é relevante, pois todas as substâncias são penetradas pelos raios X em maior ou menor grau.
III Por estar sujeito à reflexão, os raios X não penetram os ossos.
IV A diferença entre raios X e raios de luz visível é devida ao comprimento de onda diferente dos mesmos.

Todas as afirmações corretas estão em:

A)I — II — III

B)I — II — IV

C)II — III

D)III — IV

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Resolução

Raios X são ondas eletromagnéticas e podem apresentar reflexão, refração, difração e interferência. Sua penetração depende do material e da energia. Raios X e luz visível diferem em frequência e comprimento de onda. A afirmação de que não penetram os ossos é falsa. Corretas: I, II e IV.