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o Seu pé direito agora também na medicina
UNIFESP — 18/12/2003
FÍSICA
46. Na medida de temperatura de uma pessoa por meio de um
termômetro clínico, observou-se que o nível de mercúrio
estacionou na região entre
38 °C e 39 °C da escala, como
está ilustrado na figura.
38
39
Após a leitura da temperatura, o médico necessita do
valor transformado para uma nova escala, definida por
tx = 2tc /3 e em unidades °X, onde tc é a temperatura na
escala Celsius. Lembrando de seus conhecimentos sobre
algarismos significativos, ele conclui que o valor mais
apropriado para a temperatura tx é
a)
b)
c)
d)
e)
25,7 °X.
25,7667 °X.
25,766 °X.
25,77 °X.
26 °X.
Resolução:
Da leitura do termômetro:
tc = {
38, 6 5
{
algarismos primeiro algarismo
corretos
duvidoso
São considerados algarismos significativos os algarismos
corretos e o primeiro algarismo duvidoso da medida. O
número acima tem quatro algarismos significativos.
2
Efetuando-se a conta: tx = . 38,65 = 25,766...
3
Como a resposta deve possuir quatro algarismos
significativos, o número procurado é: tx = 25,77 ºX
Alternativa D
47. Em um teste, um automóvel é
colocado em movimento
retilíneo uniformemente acelerado a partir do repouso até
atingir a velocidade máxima. Um
técnico constrói o gráfico onde
se registra a posição x do
veículo em função de sua
velocidade v. Através desse
gráfico, pode-se afirmar que a
aceleração do veículo é
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x (m)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 1 2 3 4 5 6 v (m/s)
a)
b)
c)
d)
e)
1,5 m/s2.
2,0 m/s2.
2,5 m/s2.
3,0 m/s2.
3,5 m/s2.
Resolução:
Para um movimento uniformemente acelerado a partir do
repouso temos: V2 = 2 . a . ∆S
Para V = 2 m/s, temos x = 1 m.
Logo: 22 = 2 . a . 1 ⇒ a = 2 m/s2
Alternativa B
48. Em um salto de pára-quedismo, identificam-se duas fases
no movimento de queda do pára-quedista. Nos primeiros
instantes do movimento, ele é acelerado. Mas devido à
força de resistência do ar, o seu movimento passa
rapidamente a ser uniforme com velocidade v1, com o páraquedas ainda fechado. A segunda fase tem início no
momento em que o pára-quedas é aberto. Rapidamente, ele
entra novamente em um regime de movimento uniforme,
com velocidade v2. Supondo que a densidade do ar é
constante, a força de resistência do ar sobre um corpo é
proporcional à área sobre a qual atua a força e ao quadrado
de sua velocidade. Se a área efetiva aumenta 100 vezes no
momento em que o pára-quedas se abre, pode-se afirmar
que
a)
b)
c)
d)
e)
v2/v1 = 0,08.
v 2 /v 1 = 0,1.
v 2 /v 1 = 0,15.
v 2 /v 1 = 0,21.
v 2 /v 1 = 0,3.
Resolução:
Para o movimento uniforme com velocidade v 1:
2
mg = k . A . v1
Para o movimento uniforme com velocidade v2:
mg = k . 100 A . v22
Igualando temos:
2
k . A . v1 = k . 100 A . v 22
⇒
v2
= 0,1
v1
Alternativa B
1
2
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49. Uma pequena esfera maciça é lançada de uma altura de
0,6 m na direção horizontal, com velocidade inicial de
2,0 m/s. Ao chegar ao chão, somente pela ação da
gravidade, colide elasticamente com o piso e é lançada
novamente para o alto. Considerando g = 10,0 m/s2, o
módulo da velocidade e o ângulo de lançamento do solo,
em relação à direção horizontal, imediatamente após a
colisão, são respectivamente dados por
a)
b)
c)
d)
e)
4,0 m/s
3,0 m/s
4,0 m/s
6,0 m/s
6,0 m/s
e
e
e
e
e
30°.
30°.
60°.
45°.
60°.
⇒
Vy2 = 2 . 10 . 0,6 ⇒ Vy = 12 m/s
Como o choque é elástico, a velocidade de afastamento é
igual à velocidade de aproximação.
Portanto, após o choque temos:
→
→
V
Vy
V =
Vx2 + Vy2 ⇒
V =
4 + 12
cos θ =
)θ
⇒ V = 4 m/s
→
Vx
Vx
2 1
= =
⇒ θ = 60º
V
4 2
50. O diagrama PV da figura mostra a transição de um sistema
termodinâmico de um estado inicial A para o estado final B,
segundo três caminhos possíveis. O caminho pelo qual o
gás realiza o menor trabalho e a expressão correspondente
são, respectivamente,
P
P1
P2
A
D
V1
A → C → B e P1 (V2 – V1).
A → D → B e P2 (V2 – V1).
A → B e (P1 + P2) (V2 – V1)/2.
A → B e (P1 – P2) (V2 – V1)/2.
A → D → B e (P1 + P2) (V2 – V1)/2.
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B.H
51. Um estudante adota um procedimento caseiro para obter a
massa específica de um líquido desconhecido. Para isso,
utiliza um tubo cilíndrico transparente e oco, de secção
circular, que flutua tanto na água quanto no líquido
desconhecido. Uma pequena régua e um pequeno peso
são colocados no interior desse tubo e ele é fechado.
Qualquer que seja o líquido, a função da régua é registrar a
porção submersa do tubo, e a do peso, fazer com que o
tubo fique parcialmente submerso, em posição estática e
vertical, como ilustrado na figura. Quando no recipiente
com água, a porção submersa da régua é de 10,0 cm e,
quando no recipiente com o líquido desconhecido, a porção
submersa é de 8,0 cm. Sabendo-se que a massa específica
da água é 1,0 g/cm3, o estudante deve afirmar que a massa
específica procurada é
tubo
a)
b)
c)
d)
e)
Alternativa C
a)
b)
c)
d)
e)
τA → D → B N= Área ⇒ τA → D → B =
τA → D → B = P2 (V2 – V1)
Alternativa B
Resolução:
A componente horizontal da velocidade é constante:
Vx = 2 m/s
Para a componente vertical da velocidade, temos:
2
Vy2 = V0y + 2 g∆S
Resolução:
Observe que nos trechos A → D e C → B o gás não
realiza trabalho, pois o volume permanece constante.
Lembrando que no gráfico P x V a área da figura formada
pela curva é numericamente igual ao trabalho, temos o menor
trabalho na transformação D → B.
Assim, o menor trabalho é o do caminho A → D → B.
0,08 g/cm3.
0,12 g/cm3.
0,8 g/cm3.
1,0 g/cm3.
1,25 g/cm3.
Resolução:
Cilindro flutuando em água (1): P = E1
Cilindro flutuando em líquido desconhecido (2): P = E2
De (1) e (2), temos: E1 = E2
µágua . g . Vágua = µlíquido . g . Vlíquido
1 . 10 = µlíquido . 8
µlíquido = 1,25 g / cm3
C
B
V2
peso
Alternativa E
52. Dois corpos, A e B, com massas iguais e a temperaturas
tA = 50 °C e tB = 10 °C, são colocados em contato até
atingirem a temperatura de equilíbrio. O calor específico de
A é o triplo do de B. Se os dois corpos estão isolados
termicamente, a temperatura de equilíbrio é
a)
b)
c)
d)
e)
28 °C.
30 °C.
37 °C.
40 °C.
45 °C.
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Resolução:
Sendo o sistema termicamente isolado:
QA + QB = 0
mA cA (T – 50) + mB cB (T – 10) = 0
A temperatura de equilíbrio é 40 ºC.
Alternativa D
53. Em dias muito quentes e secos, como os do último verão
europeu, quando as temperaturas atingiram a marca de
40 °C, nosso corpo utiliza-se da transpiração para transferir
para o meio ambiente a energia excedente em nosso corpo.
Através desse mecanismo, a temperatura de nosso corpo é
regulada e mantida em torno de 37 °C. No processo de
transpiração, a água das gotas de suor sofre uma mudança
de fase a temperatura constante, na qual passa lentamente
da fase líquida para a gasosa, consumindo energia, que é
cedida pelo nosso corpo. Se, nesse processo, uma pessoa
perde energia a uma razão de 113 J/s, e se o calor latente de
vaporização da água é de 2,26 x 103 J/g, a quantidade de
água perdida na transpiração pelo corpo dessa pessoa, em
1 hora, é de
159 g.
165 g.
180 g.
200 g.
225 g.
Resolução:
Na transpiração, a água sofre mudança de fase à
temperatura constante. Temos que:
Q = mL ⇒ P . ∆t = mL ⇒ 113 . ∆t = m . 2,26 x 103
m
= 0,05 g/s
∆t
Em uma hora (3600 s), temos: m = 0,05 . 3600 = 180 g
Alternativa C
Sensibilidade Relativa
54. Quando adaptado à claridade, o olho humano é mais
sensível a certas cores de luz do que a outras. Na figura, é
apresentado um gráfico da sensibilidade relativa do olho
em função dos
100
comprimentos de
80
onda do espectro
60
visível, dados em nm
40
(1,0 nm = 10–9 m).
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3
Considerando as cores correspondentes aos intervalos de
freqüências da tabela seguinte
Do enunciado, temos que: mA = mB e cA = 3 cB
3 cB (T – 50) + cB (T – 10) = 0
3T – 150 + T – 10 = 0 ⇒ T = 40 ºC
a)
b)
c)
d)
e)
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20
0
390 440 490 540 590 640 690
λ (nm)
Cor
freqüência (hertz)
Violeta
Azul
Verde
Amarelo
Laranja
Vermelho
6,9 x 1014
5,7 x 1014
5,3 x 1014
5,1 x 1014
4,8 x 1014
4,3 x 1014
a
a
a
a
a
a
7,5 x 1014
6,9 x 1014
5,7 x 1014
5,3 x 1014
5,1 x 1014
4,8 x 1014
assim como o valor de 3,0 x 108 m/s para a velocidade da
luz e as informações apresentadas no gráfico, pode-se
afirmar que a cor à qual o olho humano é mais sensível é o
a)
b)
c)
d)
e)
violeta.
vermelho.
azul.
verde.
amarelo.
Resolução:
Do gráfico, a sensibilidade é máxima quando λ = 540 x 10–9 m.
Da relação fundamental:
V = λ . f ⇒ 3 x 108 = 540 x 10–9 . f ⇒ f ≅ 5,6 x 1014 Hz
Na tabela, percebemos que a cor correspondente a essa
freqüência é a verde.
Alternativa D
55. Duas fontes, FA e FB, separadas por uma distância de
3,0 m, emitem, continuamente e
P
em fase, ondas sonoras com
comprimentos de onda iguais.
Um detector de som é colocado
4,0 m
em um ponto P, a uma distância
de 4,0 m da fonte FA, como
ilustrado na figura.
FB
Embora o aparelho detector FA
3,0 m
esteja funcionando bem, o sinal
sonoro captado por ele em P, é muito mais fraco do que
aquele emitido por uma única fonte. Pode-se dizer que
a) há interferência construtiva no ponto P e o comprimento
de onda do som emitido pelas fontes é de 5,0 m.
b) há interferência destrutiva no ponto P e o comprimento
de onda do som emitido pelas fontes é de 3,0 m.
c) há interferência construtiva no ponto P e o comprimento
de onda do som emitido pelas fontes é de 4,0 m.
d) há interferência construtiva no ponto P e o comprimento
de onda do som emitido pelas fontes é de 2,0 m.
e) há interferência destrutiva no ponto P e o comprimento
de onda do som emitido pelas fontes é de 2,0 m.
4
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o seu pé direito agora também na medicina
Resolução:
Como o sinal é fraco, a interferência é destrutiva. Logo:
| d1 – d2 | = n . λ ⇒ | 4 – 5 | = n . λ ⇒
2
2
n . λ = 2 com n = 1, 3, 5, ... .
Pela análise das alternativas, temos um valor possível
para λ:
1.λ=2 ⇒ λ=2m
Alternativa E
56. Um raio de luz monocromático, propagando-se no ar, incide
perpendicularmente à face AB de um prisma de vidro, cuja
secção reta é apresentada na figura. A face AB é paralela à
DC e a face AD é paralela à BC.
A
virtual, direita e maior.
virtual, invertida e maior.
real, direita e maior.
real, invertida e menor.
real, direita e menor.
Resolução:
2
B
vidro
D
Da equação de Gauss:
3
4
5
45°
C
Considerando que as faces DC e BC formam um ângulo de
45° e que o ângulo limite de refração para esse raio, quando
se propaga do vidro para o ar, é 42°, o percurso que melhor
representa a trajetória do raio de luz é
1.
2.
3.
4.
5.
1 1
1
1
1
1
1
40 − 65
= +
⇒
=
+
⇒
=
⇒
f
p p’
65 40 p’
p’
40 . 65
p’ = – 104 cm
Como p’ < 0, a imagem é virtual e direita.
Como | p’ | > | p |, a imagem é maior.
Alternativa A
58. Uma carga positiva Q em movimento retilíneo uniforme,
com energia cinética W, penetra em uma região entre as
placas de um capacitor de placas paralelas, como ilustrado
na figura.
L
+Q
Resolução:
Na face AB, o ângulo de incidência vale 0º. Logo, o raio
não sofre desvio. Na face AD, o ângulo de incidência vale
45º. Logo, o raio sofre reflexão total, uma vez que ultrapassa
o ângulo limite. O mesmo vale novamente na face BC. Na
face DC, o ângulo de incidência vale 0º. Logo, o raio não
sofre desvio.
A
B
D
4
C
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a)
b)
c)
d)
e)
1
ar
a)
b)
c)
d)
e)
57. Uma lente convergente tem uma distância focal f = 20,0 cm
quando o meio ambiente onde ela é utilizada é o ar. Ao
colocarmos um objeto a uma distância p = 40,0 cm da lente,
uma imagem real e de mesmo tamanho que o objeto é
formada a uma distância p’ = 40,0 cm da lente. Quando essa
lente passa a ser utilizada na água, sua distância focal é
modificada e passa a ser 65,0 cm. Se mantivermos o mesmo
objeto à mesma distância da lente, agora no meio aquoso,
é correto afirmar que a imagem será
Alternativa D
x
Mantendo o movimento retilíneo, em direção perpendicular
às placas, ela sai por outro orifício na placa oposta com
velocidade constante e energia cinética reduzida para W/4
devido à ação do campo elétrico entre as placas. Se as
placas estão separadas por uma distância L, pode-se
concluir que o campo elétrico entre as placas tem módulo
a)
b)
c)
d)
e)
3W/(4QL) e aponta no sentido do eixo x.
3W/(4QL) e aponta no sentido contrário a x.
W/(2QL) e aponta no sentido do eixo x.
W/(2QL) e aponta no sentido contrário a x.
W/(4QL) e aponta no sentido do eixo x.
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5
60. Uma partícula eletricamente carregada, inicialmente em
movimento retilíneo uniforme, adentra uma região de campo
→
magnético uniforme B , perpendicular à trajetória da
partícula. O plano da figura ilustra a trajetória da partícula,
assim como a região de campo magnético uniforme,
delimitada pela área sombreada.
Do Teorema da energia cinética, vem:
τFR = ∆Ec com ∆Ec =
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W
3W
–W=–
4
4
Em módulo, temos:
3W
3W
⇒ F.L=
⇒
4
4
3W
3W
⇒ Q.E.L=
⇒ E=
4
(4QL)
τFR =
→
B
→
E
→
+
Direção: horizontal
Sentido: contrário ao eixo x
F
Alternativa B
59. Por falta de tomadas extras em seu quarto, um jovem utiliza
um benjamin (multiplicador de tomadas) com o qual, ao
invés de um aparelho, ele poderá conectar à rede elétrica
três aparelhos simultaneamente. Ao se conectar o primeiro
aparelho, com resistência elétrica R, sabe-se que a corrente
na rede é I. Ao se conectarem os outros dois aparelhos,
que possuem resistências R/2 e R/4, respectivamente, e
considerando constante a tensão da rede elétrica, a corrente
total passará a ser
a)
b)
c)
d)
e)
17 I /12.
3 I.
7 I.
9 I.
11 I.
Resolução:
Da 1a Lei de Ohm, vem: U = R . I (I)
Com os três aparelhos, temos:
R
1
1
1
1
= +
+
⇒ REQ =
7
R
R EQ R
R
4
2
R
⋅ I’ (II)
Da 1a Lei de Ohm, vem: U =
7
R
De (I) em (II) vem: R . I =
⋅ I’ ⇒ I’ = 7I
7
Alternativa C
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Se nenhum outro campo estiver presente, pode-se afirmar
corretamente que, durante a passagem da partícula pela
região de campo uniforme, sua aceleração é
a) tangente à trajetória, há realização de trabalho e a sua
energia cinética aumenta.
b) tangente à trajetória, há realização de trabalho e a sua
energia cinética diminui.
c) normal à trajetória, não há realização de trabalho e a sua
energia cinética permanece constante.
d) normal à trajetória, há realização de trabalho e a sua
energia cinética aumenta.
e) normal à trajetória, não há realização de trabalho e a sua
energia cinética diminui.
Resolução: Ao penetrar no campo magnético, a partícula
fica sujeita a uma força magnética cuja direção e sentido é
dada pela regra da mão esquerda. Como a velocidade é
perpendicular ao campo, a partícula executa um movimento
circular uniforme e, por este motivo, a energia cinética
permanece constante. A aceleração é normal à trajetória
(aceleração centrípeta), não havendo realização de trabalho,
uma vez que a força é perpendicular ao deslocamento.
Alternativa C
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COMENTÁRIO SOBRE A PROVA DE FÍSICA
A prova de Física teve nível médio de dificuldade e os assuntos abordados não surpreenderam os alunos CPV. As questões
abrangeram os conteúdos comentados pelos professores em sala de aula, com uma homogênea distribuição dos tópicos da Física.
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