UNIP Medicina 2024.1 — Física resolvida

Q41

Cinemática — Movimento Uniforme

A conexão entre o continente e uma ilha é feita por uma ponte de 600 m de extensão. Como essa ponte precisa passar por manutenção e não pode ser interditada, adotou-se um esquema de comboio para diminuir o fluxo de carros sobre ela. O comboio, uma fila única de carros totalizando 200 m de extensão, parte do continente movendo-se a 16 m/s e atravessa toda a extensão da ponte, enquanto outra fila de carros de igual tamanho e pronta para mover-se com igual velocidade aguarda sua vez na ilha, e assim sucessivamente. Nesse esquema, o tempo total para que uma fila de carros, de 200 m de extensão, atravesse completamente a ponte é

A)60 s.

B)100 s.

C)80 s.

D)120 s.

E)50 s.

Alternativa correta

E

Resolução

Para a fila atravessar completamente a ponte, a frente do comboio precisa percorrer o comprimento da ponte mais o próprio comprimento da fila:

$\Delta s=600+200=800\text{ m}$.

Como o movimento ocorre a $16\text{ m/s}$,

$\Delta t=\dfrac{\Delta s}{v}=\dfrac{800}{16}=50\text{ s}$.

Q42

Estática — Equilíbrio de Forças

Em uma oficina, para manter um carro suspenso enquanto é consertado, são usados cavaletes como o da figura.

Cavalete simétrico com duas hastes, apoio superior, ângulo total 2 teta e corrente horizontal entre as hastes

Suponha que em um desses cavaletes o apoio receba parte do peso de um carro, de direção vertical e de intensidade 2000 N, enquanto as duas hastes de mesmo comprimento permanecem simetricamente abertas e imóveis devido à atuação da corrente que fica esticada em posição horizontal. Sendo $\tan\theta=0{,}6$ e admitindo que $2\theta$ é o ângulo entre as hastes abertas, observando que a corrente é puxada pelos seus dois extremos, cada um por uma das hastes, o valor da força que traciona a corrente é igual a

A)1400 N.

B)1500 N.

C)1200 N.

D)1600 N.

E)1100 N.

Alternativa correta

C

Resolução

Por simetria, cada haste sustenta uma componente vertical de metade da força aplicada ao apoio:

$F_y=\dfrac{2000}{2}=1000\text{ N}$.

Como cada haste forma o ângulo $\theta$ com a vertical,

$\tan\theta=\dfrac{F_x}{F_y}=0{,}6$.

Logo, a componente horizontal associada a cada haste vale

$F_x=1000\cdot0{,}6=600\text{ N}$.

O enunciado destaca que a corrente é puxada pelos dois extremos, um por cada haste. Assim, contabilizando as duas ações que a tracionam:

$F_{\text{tração}}=2\cdot600=1200\text{ N}$.

Q43

Termometria — Escalas Termométricas

Uma escala de temperatura antiga e pouco conhecida é a Newton, criada por Isaac Newton, que definiu como pontos fixos o derretimento do gelo em 0 ºN e a ebulição da água em 33 ºN. Sabendo que, na escala Celsius, a fusão do gelo ocorre a 0 ºC e a ebulição da água a 100 ºC, a temperatura de 30 ºC corresponde, na escala Newton, a

A)19,9 ºN.

B)11,3 ºN.

C)15,3 ºN.

D)9,9 ºN.

E)25,3 ºN.

Alternativa correta

D

Resolução

As duas escalas são lineares. Como $100\ ^\circ\text{C}$ correspondem a $33\ ^\circ\text{N}$, temos

$\dfrac{T_N}{33}=\dfrac{T_C}{100}$.

Para $T_C=30\ ^\circ\text{C}$:

$T_N=33\cdot\dfrac{30}{100}=9{,}9\ ^\circ\text{N}$.

Q44

Óptica Geométrica — Lentes e Vergência

Um plástico transparente, capaz de impedir a passagem de raios ultravioleta, foi estendido e fixado em uma armação circular horizontal, constituindo um toldo plano acima do piso horizontal, conforme mostra a figura 1.

Figura 1: plástico transparente antiultravioleta plano, estendido em uma armação circular sobre o piso

Devido a uma chuva intensa, acumulou-se água sobre esse plástico transparente, tornando-o encurvado e fazendo com que o conjunto água + plástico transparente se comportasse como uma lente. No dia seguinte, com o Sol a pino irradiando seus raios de luz verticalmente, foi possível observar a projeção de um ponto luminoso nítido e intenso sobre o piso horizontal abaixo do toldo, conforme mostra a figura 2.

Figura 2: toldo encurvado pela água funcionando como lente e formando ponto luminoso no piso

Admitindo que o formato assumido pelo toldo com água seja o de uma lente esférica ideal e que seu centro óptico está a 2 m de distância do piso, a vergência dessa lente é

A)1,00 di.

B)0,25 di.

C)2,00 di.

D)0,50 di.

E)4,00 di.

Alternativa correta

D

Resolução

Os raios solares chegam praticamente paralelos à lente. O ponto luminoso nítido projetado no piso corresponde, portanto, ao foco da lente convergente.

Como o centro óptico está a $2\text{ m}$ do piso, a distância focal é

$f=2\text{ m}$.

A vergência é o inverso da distância focal, em metros:

$V=\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{2}=0{,}50\text{ di}$.

Q45

Eletrodinâmica e Calorimetria — Potência Elétrica e Fusão

Geladeiras que apresentam um compartimento para o freezer e outro para o refrigerador possuem um túnel que interliga esses compartimentos e que não pode ser obstruído por gelo. Por esse motivo, há um resistor que funciona de tempos em tempos para que o gelo acumulado derreta. Admita que, em uma dessas geladeiras, esse resistor tenha resistência elétrica de 100 Ω e que sua tensão de funcionamento seja de 110 V. Se no túnel de interligação se formou 0,11 kg de gelo à temperatura de fusão, sabendo que o calor latente de fusão do gelo é $330\times10^3\text{ J/kg}$ e lembrando que a energia pode ser calculada pelo produto da potência pelo tempo, o tempo necessário de funcionamento desse resistor para que todo o gelo seja derretido é de

A)8 minutos.

B)5 minutos.

C)4 minutos.

D)2 minutos.

E)10 minutos.

Alternativa correta

B

Resolução

A energia necessária para fundir o gelo é

$Q=mL=0{,}11\cdot330\times10^3=36\,300\text{ J}$.

A potência dissipada pelo resistor é

$P=\dfrac{U^2}{R}=\dfrac{110^2}{100}=121\text{ W}$.

Como $Q=P\Delta t$:

$\Delta t=\dfrac{36\,300}{121}=300\text{ s}=5\text{ min}$.

UNIP · Medicina 2024.1

Dados da prova