A febre, embora não seja uma doença, é um indicativo importante de que o corpo está reagindo a um processo infeccioso ou inflamatório e é caracterizada por um aumento da temperatura corporal acima de $37{,}7\text{ °C}$. A febre, quando se aproxima dos $40\text{ °C}$, pode provocar delírios, convulsões e confusão mental. Além da medicação adequada, banhos frios ou mornos e hidratação podem ajudar bastante.
Com a intenção de amenizar a febre de uma criança de $20\text{ kg}$ que está com temperatura corpórea de $40\text{ °C}$, é preparado um banho com água morna a uma temperatura de $35\text{ °C}$. Se tratássemos, hipoteticamente, que o corpo da criança não apresentasse atividade metabólica (não estivesse produzindo calor através dos alimentos) e com a intenção de atingir uma temperatura de equilíbrio de $37\text{ °C}$ por meio de um banho de imersão, qual o volume de água, em litros, seria necessário?
Adote o calor específico sensível do corpo humano $c=0{,}84\text{ cal/g°C}$ e considere a criança e a água como um sistema isolado, sem perdas de calor para ar ou banheira.
DADOS: $c_{\text{água}}=1\text{ cal/g°C}$; $d_{\text{água}}=1\text{ kg/L}$.
O corpo da criança perde calor ao passar de $40\text{ °C}$ para $37\text{ °C}$:
$Q_c=m_c c_c\Delta T_c$.
$Q_c=20000\cdot0{,}84\cdot(40-37)=50400\text{ cal}$.
A água recebe esse calor ao passar de $35\text{ °C}$ para $37\text{ °C}$:
$Q_a=m_a\cdot1\cdot(37-35)=2m_a$.
Como o sistema é isolado,
$Q_c=Q_a$.
$50400=2m_a\Rightarrow m_a=25200\text{ g}=25{,}2\text{ kg}$.
Como $d_{\text{água}}=1\text{ kg/L}$, o volume necessário é $25{,}2\text{ L}$.
Logo, alternativa B.
Uma das últimas novidades do mercado fitness é a estimulação elétrica corporal. São aparelhos que fornecem estímulos elétricos aos músculos, provocando uma ligeira contração o que, em tese, torna os músculos mais firmes e sem muito esforço. No entanto, pesquisas, apesar de escassas nessa área, demonstram que tais métodos apresentam baixíssima segurança e eficácia.
Considerando os dados apresentados por um dos fabricantes no rótulo de um desses aparelhos, em que a capacidade da bateria é de $200\text{ mAh}$ e possuem um tempo de uso de até $120$ minutos, qual a intensidade média da corrente elétrica que atravessa o corpo de uma pessoa que faz uso do equipamento até ele descarregar completamente?
O tempo de funcionamento é
$120\text{ min}=2\text{ h}$.
A corrente média vale
$I=\dfrac{200\text{ mAh}}{2\text{ h}}=100\text{ mA}$.
Como $100\text{ mA}=0{,}1\text{ A}$,
logo, alternativa A.
É comum encontrar espelhos convexos em hospitais, pois eles ampliam o campo visual de enfermeiros e médicos em áreas grandes. Os espelhos convexos oferecem um ângulo de visão de até $90°$, sendo ideais para visualizar esquinas, corredores, salas amplas e muito mais.
Se um objeto está posicionado em frente a um espelho convexo com uma distância focal de $50\text{ cm}$ e produz uma imagem virtual $4$ vezes menor, qual é a distância do objeto até o espelho?
Em um espelho convexo, a imagem é virtual, direita e menor. Como ela é quatro vezes menor,
$A=+\dfrac14$.
Pela relação do aumento linear,
$A=-\dfrac{p'}{p}$.
Assim,
$\dfrac14=-\dfrac{p'}{p}\Rightarrow p'=-\dfrac p4$.
Para o espelho convexo, $f=-50\text{ cm}$. Pela equação dos espelhos:
$\dfrac1f=\dfrac1p+\dfrac1{p'}$.
$-\dfrac1{50}=\dfrac1p-\dfrac4p=-\dfrac3p$.
Logo, $p=150\text{ cm}=1{,}5\text{ m}$.
Portanto, alternativa C.
A radiação gama (ou raios gama) é uma forma de radiação eletromagnética ionizante de alta frequência. Ela é amplamente utilizada na medicina, por exemplo, na esterilização de ferramentas cirúrgicas, cirurgias e tratamento de câncer.
A radioterapia utiliza raios gama, juntamente com outras formas de radiação, em doses elevadas para destruir ou inibir o crescimento das células anormais que formam um tumor. A energia dessa radiação é medida em Megaelétron-volts (MeV). Um MeV corresponde a fótons gama de comprimentos de onda inferiores a $10^{-11}\text{ m}$. Sendo a velocidade da luz de $c=3\times10^8\text{ m/s}$, qual a frequência das ondas de raios gama?
Para uma onda eletromagnética,
$c=\lambda f$.
Tomando $\lambda=10^{-11}\text{ m}$ como valor-limite,
$f=\dfrac{3\times10^8}{10^{-11}}=3\times10^{19}\text{ Hz}$.
Como o enunciado informa comprimentos de onda inferiores a $10^{-11}\text{ m}$, as frequências correspondentes são ainda maiores que esse valor-limite. Entre as alternativas, a ordem de grandeza indicada é $3\times10^{19}\text{ Hz}$.
Logo, alternativa C.
O teste ergométrico, conhecido também como exame de esforço, é uma avaliação rápida, simples e não invasiva. Durante sua realização, eletrodos são colocados no corpo do paciente, que se exercita em uma esteira ou bicicleta ergométrica. Algumas condições do sistema cardiovascular podem não se manifestar quando o paciente está em repouso, daí a importância do teste ergométrico: ao praticar esforço, o trabalho cardíaco aumenta significativamente, o que pode revelar anomalias a serem investigadas com mais detalhes.
Após um exame de $15$ minutos, o médico registrou as informações exibidas na tela da esteira, obtendo valores de velocidade constante de $4\text{ km/h}$ e calorias queimadas na atividade, totalizando $75$ quilocalorias.
Considerando que a energia perdida (calorias queimadas) é exclusivamente devida ao trabalho realizado pela força (supostamente constante) que o paciente exerceu sobre a esteira, os valores da distância percorrida em relação à parte superior da esteira e a força exercida pelo paciente, são respectivamente:
Dado: $1\text{ cal}=4\text{ J}$.
O tempo do exame corresponde a
$15\text{ min}=0{,}25\text{ h}$.
Assim, a distância percorrida na esteira é
$d=v\Delta t=4\cdot0{,}25=1\text{ km}=1000\text{ m}$.
A energia dissipada é
$75\text{ kcal}=75000\text{ cal}$.
Como $1\text{ cal}=4\text{ J}$,
$E=75000\cdot4=300000\text{ J}$.
Considerando essa energia igual ao trabalho da força constante,
$W=Fd$.
$300000=F\cdot1000$.
$F=300\text{ N}$.
Logo, alternativa A.
O levantamento de peso, também conhecido como halterofilismo, é um esporte cujo objetivo é levantar a maior quantidade de peso possível. Desde os Jogos de Montreal em 1976, há dois formatos de levantamento na competição: o arranco e o arremesso. No arranco, a barra é levantada do chão até acima da cabeça em um movimento. Em contrapartida, o arremesso é uma ação de dois estágios: primeiro, a barra é levantada até os ombros; depois, é puxada sobre a cabeça.
O atual recorde mundial pertence ao georgiano Lasha Talakhadze, que levantou $225\text{ kg}$ no arranco, $267\text{ kg}$ no arremesso e $492\text{ kg}$ no total.
Considere que Lash conseguiu, no levantamento arranco, imprimir, enquanto o halter não estava mais em contato com o chão, uma aceleração de $2\text{ m/s}^2$. Qual a força realizada pelo georgiano durante o levantamento do halter?
Adote $g=10\text{ m/s}^2$.
Sobre o halter atuam a força vertical para cima exercida pelo atleta e o peso para baixo.
Adotando o sentido para cima como positivo:
$F-mg=ma$.
Logo,
$F=m(g+a)$.
$F=225(10+2)=225\cdot12=2700\text{ N}$.
Portanto, alternativa D.