UNISA Medicina 2019 — Física resolvida

Q36

Cinemática — Encontro de móveis

Um caminhão move-se obedecendo a função $s=30-20t$, cujos valores estão escritos nas unidades do Sistema Internacional.

Considere o movimento de carros sobre a mesma trajetória que esse caminhão. A função horária, expressa no Sistema Internacional, que representa o movimento de um carro que se encontrará com o caminhão é

A)$s=40+10t+2t^2$

B)$s=-50-4t^2$

C)$s=10-20t-3t^2$

D)$s=-30-30t-t^2$

E)$s=60-5t-t^2$

Alternativa correta

E

Resolução

Para que haja encontro, as posições devem ser iguais em algum instante físico $t\ge 0$. Para o caminhão,

$s_c=30-20t$.

Testando a alternativa E:

$60-5t-t^2=30-20t$

$t^2-15t-30=0$.

O discriminante é

$\Delta=(-15)^2-4\cdot1\cdot(-30)=345$.

Logo,

$t=\dfrac{15\pm\sqrt{345}}{2}$.

Há uma raiz positiva, portanto existe um instante posterior ao início em que as posições coincidem. Nas demais alternativas não surge solução real positiva para o encontro.

Q37

Dinâmica — Atrito estático e equilíbrio

Uma caixa, apoiada sobre um plano horizontal, não entra em movimento, apesar da ação de duas forças aplicadas sobre ela, conforme a figura.

Caixa sobre plano horizontal submetida a uma força de 300 N para a direita e a uma força de 200 N inclinada para cima e para a esquerda, formando ângulo alfa com a horizontal

Sabendo que $\sen\alpha=0{,}6$ e $\cos\alpha=0{,}8$, a intensidade da força de atrito entre a caixa e o plano é

A)120 N.

B)140 N.

C)100 N.

D)200 N.

E)160 N.

Alternativa correta

B

Resolução

A componente horizontal da força de 200 N vale

$F_x=200\cos\alpha=200\cdot0{,}8=160\text{ N}$,

dirigida para a esquerda. Sem o atrito, a resultante horizontal seria $300-160=140\text{ N}$ para a direita.

Como a caixa permanece em repouso, o atrito estático atua para a esquerda com intensidade suficiente para anular essa resultante:

$f=300-160=140\text{ N}$.

Q38

Calorimetria — Aquecimento e vaporização

Um recipiente adiabático de capacidade térmica nula contém 50 g de água a uma temperatura de 20 ºC. Nesse recipiente é inserido um bloco de ferro inicialmente a 500 ºC. Atingido o equilíbrio térmico, verifica-se que a água se transformou inteiramente em vapor de água a 100 ºC.

Considerando que o calor específico da água é 1 cal/(g · ºC), que o calor específico do ferro é 0,1 cal/(g · ºC), que o calor latente de vaporização da água é 540 cal/g e que a temperatura de vaporização da água é 100 ºC, a massa do bloco de ferro era

A)700 g.

B)775 g.

C)750 g.

D)800 g.

E)725 g.

Alternativa correta

B

Resolução

A água primeiro é aquecida de 20 ºC até 100 ºC:

$Q_1=mc\Delta T=50\cdot1\cdot(100-20)=4000\text{ cal}$.

Depois, toda a água vaporiza a 100 ºC:

$Q_2=mL=50\cdot540=27000\text{ cal}$.

Assim, o calor total recebido pela água é

$Q_{\text{água}}=4000+27000=31000\text{ cal}$.

O bloco de ferro esfria de 500 ºC até 100 ºC:

$Q_{\text{Fe}}=m\cdot0{,}1\cdot(500-100)=40m$.

Como o recipiente é adiabático, o calor cedido pelo ferro é igual ao calor recebido pela água:

$40m=31000\Rightarrow m=775\text{ g}$.

Q39

Óptica geométrica — Aumento linear transversal

Em parques de diversão é possível encontrar uma atração chamada “A mulher gorila”, em que se projeta uma imagem real de um gorila sobre o corpo de uma mulher devidamente posicionada sobre um palco, causando a ilusão de a mulher transformar-se em gorila.

Para mostrar como o truque é feito, um professor providencia um projetor de slides e o slide de um gorila, de 5 cm de altura, e então posiciona um aluno de 1,5 m de altura a 3 m do projetor. Quando o aparelho é ligado e o foco da lente é ajustado, projeta-se sobre o aluno a imagem do gorila do slide. Lembrando que, para se obter a imagem disposta de modo correto, o slide teve que ser colocado em posição invertida no projetor, a distância em que o slide se encontra, relativamente à lente do projetor, é

A)10 cm.

B)8 cm.

C)6 cm.

D)12 cm.

E)4 cm.

Alternativa correta

A

Resolução

A imagem deve ter a altura do aluno:

$i=1{,}5\text{ m}=150\text{ cm}$.

O slide tem altura $o=5\text{ cm}$, logo o módulo do aumento linear é

$|A|=\dfrac{i}{o}=\dfrac{150}{5}=30$.

A imagem é formada a $p'=3\text{ m}=300\text{ cm}$ da lente. Para uma lente delgada, em módulo,

$|A|=\dfrac{p'}{p}$.

$30=\dfrac{300}{p}\Rightarrow p=10\text{ cm}$.

Q40

Eletrodinâmica — Associação de lâmpadas e potência

Para acelerar a secagem da pintura de peças, um funileiro utiliza um painel com 10 lâmpadas incandescentes de 110 V, iguais, ligadas conforme mostra a figura.

Painel ligado a 220 V com cinco ramos em paralelo, cada ramo contendo duas lâmpadas incandescentes de 110 V em série

Certo dia, o filamento de uma das lâmpadas se rompeu e, quando o painel foi ligado, a potência total irradiada foi de 2000 W.

Considerando a configuração de ligação das lâmpadas no painel, a potência de cada uma das lâmpadas utilizadas foi de

A)500 W.

B)200 W.

C)400 W.

D)250 W.

E)150 W.

Alternativa correta

D

Resolução

O painel possui cinco ramos ligados em paralelo à rede de 220 V. Em cada ramo há duas lâmpadas idênticas de 110 V em série; portanto, em funcionamento normal, cada lâmpada recebe 110 V.

Quando o filamento de uma lâmpada se rompe, o ramo inteiro que a contém fica aberto. Assim, deixam de funcionar as duas lâmpadas desse ramo e permanecem acesas

$10-2=8$ lâmpadas.

Como a potência total passa a ser 2000 W:

$8P=2000$.

Logo, a potência de cada lâmpada é

$P=250\text{ W}$.

UNISA · Medicina 2019

Dados da prova