Unaerp Medicina 2014.2 — Física com Gabarito e Resolução

Q27

Eletricidade — Eletromagnetismo — Força magnética sobre fio

Um para-raios colocado no extremo superior de um edifício tem seu fio terra com comprimento de $60\,\mathrm{m}$, do topo desse edifício até o solo. Sabendo que o campo magnético sobre o sudeste do Brasil tem valor $28\,\mu\mathrm{T}$ (microtesla), a força que age sobre o fio terra, quando uma corrente elétrica de $10^{4}\,\mathrm{A}$, consequente de um raio, percorre o fio é, em N,

A)$16{,}8$

B)$21{,}4$

C)$28{,}0$

D)$46{,}6$

E)$60{,}0$

Gabarito oficial

Resolução comentada

Com o fio perpendicular ao campo, $\sin\theta=1$:

$$F=B\,i\,L=2{,}8\times10^{-5}\cdot10^{4}\cdot60=16{,}8\,\mathrm{N}$$

Q28

Física moderna — Quantização da energia — Comprimento de onda de um LED

A energia ($E$) de luz emitida por um LED (Light Emitting Diode) é dada pelo produto da carga elétrica de um elétron ($e=1{,}6\cdot10^{-19}\,\mathrm{C}$) pela tensão ($U$) necessária para que esse elétron salte uma barreira denominada junção p-n desse LED semicondutor ($E=e\,U$). Para um LED de determinada cor, essa tensão é aproximadamente $2{,}0\,\mathrm{V}$. Sabendo que a relação entre a energia emitida pelo elétron e o comprimento de onda ($\lambda$) correspondente é dado por $E=2{,}0\cdot10^{-25}/\lambda$, o valor do comprimento de onda que ele emite é, em nm (nanômetros),

A)$490$

B)$530$

C)$600$

D)$625$

E)$700$

Gabarito oficial

Resolução comentada

$$E=e\,U=1{,}6\times10^{-19}\cdot2{,}0=3{,}2\times10^{-19}\,\mathrm{J}$$

$$\lambda=\frac{2{,}0\times10^{-25}}{3{,}2\times10^{-19}}=6{,}25\times10^{-7}\,\mathrm{m}=625\,\mathrm{nm}$$

Q29

Mecânica — Impulso e quantidade de movimento — Impulso perpendicular à velocidade

Um corpo de massa $1{,}0\,\mathrm{kg}$ movimenta-se ao longo do eixo $x$ com velocidade constante de $4{,}0\,\mathrm{m/s}$. Em determinado instante, uma força de $2{,}0\,\mathrm{N}$ atua durante $2{,}0\,\mathrm{s}$ na direção perpendicular ao movimento. A velocidade resultante do corpo apresentará valor em m/s e direção em relação ao eixo $x$ dados por

A)$16;\;45^\circ$

B)$5{,}0;\;60^\circ$

C)$5{,}7;\;45^\circ$

D)$6{,}0;\;30^\circ$

E)$8{,}0;\;0^\circ$

Gabarito oficial

Resolução comentada

O impulso perpendicular é $I=F\,\Delta t=2{,}0\cdot2{,}0=4{,}0\,\mathrm{N\cdot s}$, o que dá $v_y=I/m=4{,}0\,\mathrm{m/s}$, enquanto $v_x=4{,}0\,\mathrm{m/s}$ permanece.

$$v=\sqrt{4^2+4^2}\approx5{,}7\,\mathrm{m/s},\qquad\tan\theta=\frac{v_y}{v_x}=1\;\Rightarrow\;\theta=45^\circ$$

Q30

Eletricidade — Potencial elétrico — Trabalho da força elétrica entre dois pontos

O potencial elétrico em um ponto A de uma superfície é de $20\,\mathrm{V}$; no ponto B, é de $60\,\mathrm{V}$. Portanto, podemos afirmar que o módulo do trabalho para levar uma carga de $6\,\mathrm{mC}$ do ponto A até o ponto B é, em J,

A)$0{,}06$

B)$0{,}08$

C)$0{,}12$

D)$0{,}24$

E)$0{,}50$

Gabarito oficial

Resolução comentada

$$|W|=q\,|V_B-V_A|=6\times10^{-3}\cdot(60-20)=0{,}24\,\mathrm{J}$$

Q31

Mecânica — Impulso e quantidade de movimento — Impulso pela área do gráfico F × t

Um objeto de massa de $0{,}3\,\mathrm{kg}$ e velocidade inicial de $12\,\mathrm{m/s}$ sofre um impulso descrito no gráfico a seguir.

Gráfico F(N) por t(s): força constante de 30 N entre 0,1 s e 0,4 s e decrescendo linearmente até zero em 0,6 s

Podemos afirmar que sua nova velocidade após o impulso é, em m/s,

A)$52$

B)$62$

C)$96$

D)$112$

E)$120$

Gabarito oficial

Resolução comentada

O impulso é a área sob o gráfico: retângulo de $0{,}1$ a $0{,}4\,\mathrm{s}$, $30\cdot0{,}3=9\,\mathrm{N\cdot s}$, e triângulo de $0{,}4$ a $0{,}6\,\mathrm{s}$, $\tfrac12\cdot30\cdot0{,}2=3\,\mathrm{N\cdot s}$. Logo $I=12\,\mathrm{N\cdot s}$.

$$v=v_0+\frac{I}{m}=12+\frac{12}{0{,}3}=12+40=52\,\mathrm{m/s}$$

Q32

Eletricidade — Corrente elétrica — Intensidade média da corrente

Os efeitos causados pela eletricidade em organismos humanos indicam que um formigamento leve ocorre com a passagem de uma corrente elétrica de $1\,\mathrm{mA}$; a perda do controle muscular, com $10\,\mathrm{mA}$; a mudança do ritmo cardíaco entre $10{,}01\,\mathrm{mA}$ e $3\,\mathrm{A}$; e a paralisação do coração a partir de $3\,\mathrm{A}$. Em um acidente, uma pessoa recebe uma descarga elétrica de $500\,\mathrm{mC}$ em $10\,\mathrm{s}$. Podemos afirmar, de acordo com o texto, que essa pessoa

A)não sente nada.

B)perde o controle muscular.

C)sofre a paralisação do coração.

D)sente apenas um formigamento.

E)tem mudança no ritmo cardíaco.

Gabarito oficial

Resolução comentada

$$i=\frac{\Delta Q}{\Delta t}=\frac{500\times10^{-3}}{10}=0{,}05\,\mathrm{A}=50\,\mathrm{mA}$$

Como $10{,}01\,\mathrm{mA}<50\,\mathrm{mA}<3\,\mathrm{A}$, a faixa é a da mudança do ritmo cardíaco.

Q33

Termologia — Termodinâmica — Rendimento de máquina térmica

Observe o sistema.

Máquina térmica com Q1 igual a 320 J retirado do reservatório quente, trabalho τ e Q2 igual a 80 J rejeitado ao reservatório frio

O rendimento $\eta$ no sistema térmico descrito é

A)$20\%$

B)$25\%$

C)$50\%$

D)$75\%$

E)$90\%$

Gabarito oficial

Resolução comentada

$\tau=Q_1-Q_2=320-80=240\,\mathrm{J}$.

$$\eta=\frac{\tau}{Q_1}=\frac{240}{320}=0{,}75=75\%$$

Q34

Ondulatória — Ondas em cordas — Velocidade de pulso e densidade linear

A velocidade de propagação do pulso em uma corda tracionada em $120\,\mathrm{N}$ é de $10\,\mathrm{m/s}$. Se utilizarmos uma corda com a metade da massa, com o mesmo comprimento e a mesma tração, considerando a corda homogênea em ambos os casos, podemos afirmar que a velocidade de propagação do pulso será, em m/s,

A)$0{,}5$

B)$1$

C)$2$

D)$4$

E)$10\sqrt2$

Gabarito oficial

Resolução comentada

A densidade linear é $\mu=m/L$, então com metade da massa e o mesmo comprimento, $\mu\to\mu/2$.

$$v'=\sqrt{\frac{T}{\mu/2}}=\sqrt2\sqrt{\frac{T}{\mu}}=\sqrt2\cdot10=10\sqrt2\,\mathrm{m/s}$$

Unaerp 2014.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova