Edição: UNIFACS 2015.1 · Medicina.Física: questões 36, 37, 38.Fonte: caderno local e gabarito Consultec anexado ao PDF. Gabarito definitivo. As ressalvas de redação, unidades e modelagem estão nas respectivas resoluções.
Q36
Potência no levantamento de um haltere
Um atleta está praticando exercícios de levantamento de pesos. Considerando-se que, partindo do repouso, ele levanta um haltere de 40,0 kg a uma altura de 60,0 cm, em 2,0 s, com aceleração constante em um local em que o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10 m/s2.
Nessas condições, conclui-se que a potência desenvolvida por ele para realizar esse trabalho, em 102 W, é, aproximadamente, igual a
01)1,0
02)1,1
03)1,2
04)1,3
05)1,4
Gabarito Consultec incluído no PDF de origem.
03
Resolução
Com aceleração constante e partida do repouso:
\[h=\frac{at^2}{2}\]
\[a=\frac{2\times0{,}60}{2{,}0^2}\]
\[a=0{,}30\,m/s^2\]
A força aplicada precisa superar o peso.
\[F=m(g+a)\]
\[F=40\times(10+0{,}30)\]
\[F=412\,N\]
O trabalho e a potência média são:
\[W=Fh\]
\[W=412\times0{,}60\]
\[W=247{,}2\,J\]
\[P_m=\frac{247{,}2}{2{,}0}\]
\[P_m=123{,}6\,W\]
\[P_m\approx1{,}2\times10^2\,W\]
A potência instantânea varia durante a subida; o resultado acima é a potência média no intervalo.
Alternativa correta: 03.
Q37
Carga e capacitância do corpo
Ao se mover em um ambiente seco, uma carga elétrica é acumulada no corpo de uma pessoa. Como o corpo possui alta tensão, a energia pode ser descarregada em forma de faíscas e choques. Assim, considerando-se um corpo humano isolado do solo, com uma capacitância típica de 150 pF, é correto concluir que, para produzir um potencial de 10kV, é necessário uma carga, em µC, igual a
01)1,6
02)1,5
03)1,4
04)1,3
05)1,2
Gabarito Consultec incluído no PDF de origem.
02
Resolução
Pela definição de capacitância:
\[Q=CV\]
\[Q=(150\times10^{-12})(10\times10^3)\]
\[Q=1{,}5\times10^{-6}\,C\]
\[Q=1{,}5\,\mu C\]
Alternativa correta: 02.
Q38
Força magnética em uma bomba
Máquinas de rins artificiais utilizam bombas de sangue eletromagnéticas. O sangue fica confinado a um tubo cilíndrico de comprimento 30,0cm, eletricamente isolado e com dois eletrodos encaixados na parte superior e inferior do tubo, criando uma diferença de potencial que estabelece uma corrente elétrica de 1,0A através do sangue. Aplicando-se na região um campo magnético de módulo igual a 1,2T perpendicular ao tubo, conclui-se que a força produzida no sangue, devido a esse dispositivo, em 10−2 N, é igual a
01)44
02)42
03)40
04)38
05)36
Gabarito Consultec incluído no PDF de origem.
05
Resolução
Adotando o comprimento informado de 30 cm como comprimento efetivo do segmento percorrido pela corrente, conforme o modelo numérico esperado:
\[F=BiL\sin90^\circ\]
\[F=1{,}2\times1{,}0\times0{,}30\]
\[F=0{,}36\,N\]
\[F=36\times10^{-2}\,N\]
Ressalva geométrica: com eletrodos realmente em faces superior e inferior, o comprimento pertinente seria a distância entre eles. Essa distância não é fornecida; a resposta depende da idealização acima.