UNESC 2015.1 · Medicina — Física com Gabarito e Resolução

Q29

Eletricidade — Eletrodinâmica — Descargas pulsantes

A insegurança das pessoas quanto a assaltos em suas residências faz com que invistam em acessórios de proteção mais eficientes. A cerca elétrica é um adicional de proteção residencial muito utilizado hoje em dia, pois tem como um de seus objetivos afugentar o invasor dando-lhe um choque de aproximadamente 10 mil volts de forma pulsante, com 60 pulsos por segundo. Dessa forma, um ladrão, com perfeita condição de saúde, recebe o choque e vai embora, pois não chega a ser um choque mortal.

Considere o exposto e seus conhecimentos de eletricidade e assinale a alternativa correta.

A)A corrente elétrica recebida pelo ladrão na descarga é alta, porém, como é pulsante não causará perigo de morte.

B)Para não causar morte, a corrente elétrica recebida pelo ladrão por meio do choque é muito baixa, provocando apenas queimaduras.

C)Se o ladrão estiver calçando sapatos com solado de borracha não receberá o choque, pois a borracha é um isolante elétrico.

D)Mesmo que fosse possível o ladrão tocar em apenas um único condutor da cerca sem que seu corpo tocasse em qualquer outro lugar, não deixaria de ganhar o choque, pois a tensão é muito alta.

Gabarito oficial ACAFE · UNESC 2015.1 · Medicina

Resolução

O gabarito oficial indica B. A ideia pretendida é que a descarga envolve corrente e energia limitadas, e não apenas uma tensão elevada. O enunciado e a alternativa simplificam excessivamente o risco: tensão e frequência dos pulsos, isoladamente, não permitem assegurar ausência de perigo ou prever apenas queimaduras. O efeito depende também da carga por pulso, duração, trajeto e condições do contato.

Q30

Mecânica — Estática — Distribuição de cargas na articulação

Não é raro encontrarmos pessoas com os joelhos desalinhados no plano frontal de forma a ter os joelhos juntos e pés afastados, denominado geno valgo ou joelhos afastados e pés juntos, chamado de geno varo. Nesses casos, forma-se um ângulo entre a coxa e a perna, para o primeiro com abertura externa e para o segundo com abertura interna. A figura mostra a comparação dos genos valgo, normal e varo. Em muitos casos a falta de correção dessas deformidades em crianças provoca dores na fase adulta, pois a sobrecarga do peso da pessoa se dá de forma não simétrica na junção do osso da coxa (fêmur) com o osso da perna (tíbia).

Tomando como referência os pontos A, B e C colocados na junção do fêmur com a tíbia do geno normal, a alternativa correta que representa o ponto de maior sobrecarga do geno valgo e geno varo, respectivamente é:

A)ponto A e ponto C.

B)ponto C e ponto A.

C)ponto B e ponto A.

D)ponto C e ponto B.

Gabarito oficial ACAFE · UNESC 2015.1 · Medicina

Resolução

Na representação da prova, o desalinhamento desloca a carga para uma região da articulação. No geno valgo, o ponto de maior sobrecarga indicado é A; no geno varo, é C. A leitura geométrica do esquema conduz à alternativa A.

Q31

Termologia — Propagação de calor — Condução nas paredes de uma estufa

A esterilização a seco é um método muito utilizado para esterilizar os equipamentos manuais dos hospitais como pinças e bisturis. Basicamente, no processo de esterilização, é usada uma estufa que pode alcançar altas temperaturas e possui isolamento por meio da lã de vidro.

Imagem: www.splabor.com.br/blog/estufa-de-esterilizacao-esecagem/estufas-de-esterilizacao-e-secagem-eliminacao-demicroorganismo-atraves-do-calor/

Considere uma estufa com 0,3mx0,3mx0,3m de dimensões internas que esteja em trabalho contínuo. A temperatura no interior da estufa está a 180oC e o isolamento das paredes é conseguido com lã de vidro de condutividade térmica de 10-2 cal/s.m.oC e espessura se 0,08m. Sabendo que a temperatura da sala onde está a estufa é de 30oC, a alternativa correta que indica a quantidade de calor transferida, em calorias, do interior da estufa para a sala, em 32s, é.

A)28

B)45

C)36

D)54

Gabarito oficial ACAFE · UNESC 2015.1 · Medicina

ANULADA

Resolução

Questão anulada no gabarito oficial. Considerando as seis faces do cubo, $A=6(0{,}3)^2=0{,}54\,\mathrm{m^2}$. Pela lei de Fourier, $Q=\dfrac{kA\Delta T\Delta t}{e}=\dfrac{10^{-2}\cdot0{,}54\cdot150\cdot32}{0{,}08}=324\,\mathrm{cal}$. Nenhuma alternativa contém esse resultado.

Q32

Mecânica — Trabalho e energia — Energia e dinâmica no looping

Em um experimento de Física um carrinho de massa 1 kg desce uma mini montanha-russa passando pelos pontos A, B, C e D, conforme a figura. Suas velocidades estão indicadas e as alturas dos pontos A, B, C e D são 5m, 4m, 3m e 2m, respectivamente.

Verifique quais das suposições levantadas estão corretas.
I A energia mecânica do carrinho não se conserva ao longo do trajeto de A até D e o trabalho das forças dissipativas de A até B vale -10J.
II A energia potencial do carrinho não é a mesma nos pontos A, B, C e D, porém, sua quantidade de movimento é a mesma nesses pontos.
III A energia mecânica do carrinho no ponto B vale 92J.
IV Quando o carrinho estiver sobre o ponto B a superfície da mini montanha russa aplica sobre ele uma força normal de 62 N.
V No ponto B, a força peso e a força de reação da superfície da mini montanha russa sobre o carrinho possuem a mesma direção e o mesmo sentido.

Todas as afirmações corretas estão em:

A)IV — V

B)II — III — IV

C)I — II — III

D)I — IV — V

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Resolução

Como o módulo da velocidade é 12 m/s em todos os pontos, $E_c=72\,\mathrm{J}$. Em A, $E_M=72+50=122\,\mathrm{J}$; em B, $E_M=72+40=112\,\mathrm{J}$. Portanto, $W_{diss}=112-122=-10\,\mathrm{J}$. No topo do looping, $R=2\,\mathrm{m}$ e $P+N=mv^2/R=72\,\mathrm{N}$, resultando em $N=62\,\mathrm{N}$, para baixo como o peso. A quantidade de movimento é vetorial e muda de direção. Corretas: I, IV e V.

Q33

Termologia — Gases ideais — Autonomia de cilindro de ar

Em algumas situações de resgate, socorristas do SAMU podem usar cilindros de ar comprimido para garantir condições normais de respiração em ambientes pouco ventilados. Tais cilindros, cujas características estão indicadas na tabela a seguir, alimentam máscaras que se acoplam ao nariz e fornecem para a respiração, a cada minuto, cerca de 40 litros de ar, à pressão atmosférica e temperatura ambiente.

GÁS	ar comprimido
VOLUME	9 litros
PRESSÃO INTERNA	200 atm

A alternativa correta que apresenta, nesse caso, a duração do ar desse cilindro, em minutos, é de aproximadamente:

A)60

B)45

C)15

D)30

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Resolução

Em temperatura constante, $p_1V_1=p_2V_2$. O volume equivalente à pressão de 1 atm é $V_2=200\cdot9=1800\,\mathrm{L}$. Para consumo de 40 L por minuto, $t=1800/40=45\,\mathrm{min}$. É a estimativa idealizada solicitada pela prova.

Q34

Eletricidade — Eletrodinâmica — Corrente iônica e carga

O pesquisador Pavel Novak, da Universidade Queen Mary, na Inglaterra, conseguiu medir a eletricidade das sinapses com o uso de um microscópio eletrônico de alta resolução, que proporciona uma visualização tridimensional das sinapses. Isso torna possível mensurar a corrente elétrica nos ínfimos terminais das sinapses neurais. “Nós substituímos o sistema óptico de baixa resolução convencional, com um microscópio de alta resolução baseado em um nanopipette”, disse Pavel Novak, especialista em bioengenharia da Escola de Engenharia e Ciência dos Materiais da rainha Mary. A eletricidade medida é uma corrente iônica, emitida por íons Ca2+, pelos canais de cálcio dependentes de tensão ou VGCCs (voltage-gated calcium channels), o valor de pico registrado dessa corrente foi de 4,4 pico amperes por micrômetro quadrado.

https://cienciasetecnologia.com/eletricidade-sinapses-mensurada/

Sobre esta notícia, pode-se afirmar que:
I Os íons Ca2+ contêm elétrons, apesar de terem carga positiva.
II O Ca2+ que compõe a corrente elétrica iônica é formado somente de dois prótons do Cálcio.
III É possível realizar essas medidas usando um micro amperímetro.
IV Em 1 segundo a carga elétrica máxima por micrometro quadrado que passa nos terminais das sinapses neurais é de 4,4 x 10-12 coulombs.

Todas as afirmações corretas estão em:

A)II — III

B)I — II — III

C)I — IV

D)III — IV

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Resolução

O íon $\mathrm{Ca}^{2+}$ perdeu dois elétrons, mas ainda contém elétrons e todo o núcleo do cálcio; não é constituído apenas de dois prótons. Um picoampère vale $10^{-12}\,\mathrm{A}$, escala muito menor que a de um microampère. Mantendo o valor máximo por 1 s, $Q=I\Delta t=4{,}4\times10^{-12}\,\mathrm{C}$ por micrômetro quadrado. Corretas: I e IV.

Q35

Ondulatória — Ondas estacionárias — Primeiro harmônico em cordas

Um professor de Física, querendo ensinar ondas estacionárias aos seus alunos, construiu um experimento com duas cordas, como mostra a figura. Pressionou a corda 1 a 80 cm do ponto fixo e, tocando na corda, criou o primeiro harmônico de uma onda estacionária.

Sabendo que a frequência conseguida na corda 1 é 440 hz, e que a velocidade da onda na corda 2 é o dobro da velocidade da onda na corda 1, determine a posição que alguém deverá pressionar a corda 2 para conseguir o primeiro harmônico de uma onda estacionária com o dobro da frequência conseguida na corda 1.

A alternativa correta é:

A)C.

B)A.

C)B.

D)D.

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Resolução

Para o primeiro harmônico, $f=v/(2L)$. Deseja-se $f_2=2f_1$, com $v_2=2v_1$, portanto $L_2=L_1=80\,\mathrm{cm}$. Na régua da figura, o ponto B está a 80 cm da extremidade fixa e é a posição correta.