Enunciados Exame FA 09_10x

Faculdade de Farmácia – Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas
Exame de Física Aplicada (época normal) – 11 de Janeiro de 2010
Nota: Justifique ou comente todas as suas respostas
Grupo I
A – Diga o que entende por forças de ligação e quais as suas origens.
B – Diga sucintamente o que são radiofármacos.
Grupo II
1 – a) Como se manifesta uma interacção?
Dois corpos de 10 kg e 1 kg de massa deslocam-se sem atrito um contra o outro num plano
horizontal com velocidades de 3 m/s e 0,5 m/s, respectivamente. O choque entre os dois
corpos é totalmente inelástico, demorando o choque um tempo de 0,1 s. Determine:
b) As velocidades dos dois corpos depois do choque.
c) A força média sentida por cada um dos corpos durante o choque.
2 – a) Escreva a expressão da lei de Hooke, explicando o enquadramento em que é aplicada e o
significado de todos os símbolos.
O politetrafluoroetileno, um plástico comercial, tem um módulo de elasticidade de 1,03×109
Pa e uma tensão de cedência de 2,9×107 Pa. Uma amostra deste material com dimensões 1 cm
× 1 cm × 8 cm rompe quando se lhe aplica uma força de tracção de 3400 N na direcção da maior
dimensão.
b) Determine a tensão de ruptura deste plástico.
c) Que força de tracção pode ser aplicada àquela amostra na mesma direcção sem que ela sofra
deformação permanente?
d) Qual a deformação e o alongamento da amostra na situação da alínea anterior, admitindo
um limite de proporcionalidade igual à tensão de cedência?
e) Que área da base deveria ter a amostra para ter o mesmo alongamento ao aplicar a força de
tracção de 3400 N ainda na mesma direcção?
3 – a) Diga o que entende por fluido ideal.
Um fluido de densidade 940 kg/m3 escoa num tubo formado por duas secções horizontais
cilíndricas de 2 cm e 5 cm de diâmetro, estando a segunda secção num nível 80 cm acima da
primeira. A pressão na primeira secção é de 5×105 Pa e na segunda secção de 6×105 Pa.
b) Considerando o fluido ideal, determine a velocidade e o fluxo do fluido nas duas secções do
tubo.
4 – a) Diga quais são os limites de aplicabilidade da lei de Stokes.
Uma macromolécula de massa molar 200 kg/mol e densidade 1350 kg/m3 tem uma
velocidade terminal de 5×10-7 m/s numa centrifugadora de aceleração 106 m/s2, em água a 20
°C (viscosidade 1×10-3 Pa·s e densidade 998,23 kg/m3). (NA = 6,022×1023 mol-1, kB = 1,38×10-23
J/K.) Determine:
b) O coeficiente de resistência viscosa de uma destas moléculas em água a 20 °C.
c) O fluxo molar de difusão provocado por uma variação de concentração ao longo duma
direcção de 0,05 a 0,01 mol/m3, entre dois pontos à distância de 2 cm um do outro.
d) Verifique se a molécula se pode considerar esférica.
5 – a) Distinga polarização linear de polarização circular duma onda.
Um bloco com a forma de um paralelipípedo, feito de um vidro com índice de refracção 1,46,
está mergulhado num líquido transparente de índice de refracção 1,28. Um feixe de luz incide
na superfície entre os dois meios, vindo do interior do vidro, com um ângulo de incidência de
60°. A velocidade da luz no vazio é de 2,998×108 m/s. Determine:
b) A velocidade da luz em cada um dos meios.
c) O ângulo com que o feixe de luz sai do vidro para o líquido.
d) O ângulo crítico entre aqueles dois meios.
e) O ângulo com que o feixe sai do bloco de vidro, com o mesmo ângulo de incidência na face
pelo lado de dentro do vidro, mas com o bloco em contacto com o ar.