Provas Anteriores | UNISA Medicina 2023.2 | Física

Q36

Mecânica — Gravitação — Razão entre forças

Em fevereiro de 2023, a agência espacial americana monitorou a trajetória de um asteroide que, em virtude de sua aproximação com a Terra, chegou a uma distância 12 vezes a distância média da Terra à Lua, conforme a figura. Sendo ML a massa da Lua e MA a massa desse asteroide, a razão entre a intensidade da força gravitacional FL, aplicada pela Terra sobre a Lua, e a intensidade da força gravitacional FA, aplicada pela Terra sobre o asteroide, na aproximação descrita no texto, é:

Terra, Lua e asteroide; distância Terra-asteroide igual a doze distâncias Terra-Lua.

A)$\frac{M_L}{36M_A}$

B)$\frac{144M_L}{M_A}$

C)$\frac{M_L}{144M_A}$

D)$\frac{36M_L}{M_A}$

E)$\frac{12M_L}{M_A}$

Resolução comentada

As duas forças são exercidas pela Terra. A massa terrestre e a constante gravitacional se cancelam na razão.

$$F_L=G\frac{M_TM_L}{r^2}$$

$$F_A=G\frac{M_TM_A}{(12r)^2}$$

$$\frac{F_L}{F_A}=144\frac{M_L}{M_A}$$

A distância do asteroide entra ao quadrado e aparece no numerador após dividir as duas forças.

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: B.

Q37

Termologia — Termodinâmica — Trabalho em diagrama PV

Uma amostra de gás ideal pode ser levada do estado A para o estado B, representados no diagrama pressão × volume, por três processos diferentes, 1, 2 e 3. Sendo t a quantidade de energia transferida da amostra para sua vizinhança por trabalho mecânico, temos:

Três caminhos de expansão de A a B em gráfico pressão-volume; caminho 1 acima, 2 abaixo e 3 intermediário.

A)t1 = t2 = t3

B)t1 = t2 < t3

C)t1 = t2 > t3

D)t1 > t3 > t2

E)t1 < t3 < t2

Resolução comentada

Os três processos levam do mesmo volume inicial ao mesmo volume final, com expansão. O trabalho realizado pelo gás é a área sob a curva no diagrama pressão-volume.

$$\tau=\int_{V_A}^{V_B}P\,dV$$

Entre os volumes inicial e final, a curva 1 fica acima da curva 3, que fica acima da curva 2. Portanto:

$$\tau_1>\tau_3>\tau_2$$

Mesmos estados extremos não implicam mesmo trabalho: o trabalho depende do caminho.

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: D.

Q38

Óptica geométrica — Sombra e semelhança

Em uma tarde de sol, uma criança de 1,2 m de altura está parada, encostada em um muro vertical de 3,0 m de altura, dentro da região de sombra criada por esse muro. Nesse horário, os raios solares incidem nessa região inclinados de um ângulo a em relação à vertical, tal que tg a = 1,5. A criança começa a caminhar sobre o solo plano e horizontal com uma velocidade constante de 0,5 m/s, afastando-se do muro, em uma direção perpendicular a ele. Nessa situação, a criança começará a sair da região de sombra depois de ter caminhado por

Criança de 1,2 m junto a muro de 3 m; raios solares inclinados em relação à vertical.

A)7,2 s.

B)5,4 s.

C)3,6 s.

D)9,0 s.

E)8,1 s.

Resolução comentada

A criança começa a sair da sombra quando sua cabeça alcança a fronteira iluminada. O desnível entre o topo do muro e a cabeça é:

$$\Delta h=3{,}0-1{,}2=1{,}8\ \mathrm m$$

O ângulo é medido em relação à vertical, portanto:

$$\operatorname{tg}\alpha=\frac{x}{\Delta h}$$

$$x=1{,}8\cdot1{,}5=2{,}7\ \mathrm m$$

$$t=\frac{2{,}7}{0{,}5}=5{,}4\ \mathrm s$$

Usar a sombra até o solo daria o instante em que os pés saem da sombra, não o início da exposição.

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: B.

Q39

Ondulatória — Ondas — Refração na cuba

Para estudar as propriedades da propagação de ondas na água, construiu-se uma cuba de ondas com duas profundidades distintas, h1 e h2. Uma onda foi gerada na superfície da água na região mais profunda da cuba e propagou-se para a região mais rasa. A figura mostra uma visão lateral dessa cuba de ondas e, no gráfico, está representada a variação da velocidade de propagação da onda em função da coordenada x, medida ao longo da cuba. Sendo l1 e l2 os comprimentos de onda nas regiões mais profunda e mais rasa da cuba de ondas, respectivamente, a relação entre l1 e l2 é:

Cuba com duas profundidades e gráfico de velocidade de onda: 5 m/s na região profunda e 2 m/s na rasa.

A)l1 = 0,75 ⋅ l2

B)l1 = 2,50 ⋅ l2

C)l1 = 0,40 ⋅ l2

D)l1 = 1,25 ⋅ l2

E)l1 = 3,00 ⋅ l2

Resolução comentada

A frequência é imposta pela fonte e não muda na passagem entre as regiões. Como v = λf, a razão entre comprimentos de onda é a razão entre velocidades.

$$\frac{\lambda_1}{\lambda_2}=\frac{v_1}{v_2}$$

Pelo gráfico, as velocidades são 5 m/s e 2 m/s.

$$\frac{\lambda_1}{\lambda_2}=\frac52=2{,}50$$

$$\lambda_1=2{,}50\lambda_2$$

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: B.

Q40

Eletricidade — Circuitos — Interruptores de escada

Os dois interruptores, representados no esquema pelas setas azul e vermelha, permitem controlar uma lâmpada que ilumina uma escada que vai do andar térreo ao primeiro andar de uma residência. Inicialmente, a lâmpada está apagada e os interruptores encontram-se como indicado no esquema. Para subir a escada, uma pessoa acende a lâmpada no térreo e apaga-a quando chega ao primeiro andar. Após essas manobras, os interruptores estarão posicionados como indicado em:

Circuito de dois interruptores paralelos; as setas azul e vermelha identificam os contatos móveis no térreo e no primeiro andar.

A)↓ e ↓

B)↑ e ↓

C)↑ e ←

D)↑ e ↑

E)↓ e ↑

Resolução comentada

O circuito possui dois comutadores que selecionam um entre dois caminhos de ligação. Inicialmente, a posição indicada deixa o circuito da lâmpada aberto.

No térreo, a pessoa troca o contato selecionado pelo comutador azul. Isso estabelece um caminho contínuo entre a fase, a lâmpada e o neutro, acendendo-a.

No primeiro andar, o comutador vermelho também troca de contato. O caminho anterior é interrompido, e a lâmpada apaga.

Os dois contatos móveis devem, portanto, estar em suas posições alternativas às iniciais. Na representação oferecida nas opções, a configuração final corresponde à indicação azul ↓ e vermelha ↑.

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: E.

UNISA · Medicina 2023.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova