Provas Anteriores | Unifor 2020.1 | Prof. Ricardo Bastos

Q16

Eletricidade — Eletrostática — Trajetórias em campo elétrico

Em precipitadores eletrostáticos, faz-se uso de placas paralelas carregadas com cargas de sinais opostos, com o objetivo de fazer gotículas ou partículas sofrerem deflexão ao atravessar a região entre as duas placas. Na figura, duas placas paralelas estão colocadas de tal maneira que partículas (com cargas de mesmo módulo) ao entrar na região possam descrever 3 trajetórias.

Duas placas paralelas, a superior com cargas positivas e a inferior com cargas negativas, com o comprimento dividido em dois trechos de medida d; uma partícula com velocidade v entra à esquerda e pode seguir as trajetórias tracejadas I, II ou III.

Considerando a figura, analise as afirmativas abaixo:

I. Na trajetória I a partícula possui carga de mesmo sinal que a partícula que faz a trajetória II.

II. A partícula que realiza a trajetória 1 possui a mesma velocidade que a partícula da trajetória 3 ao entrar na região entre as duas placas.

III. O tempo para que a partícula realize a trajetória II é maior que o tempo para a trajetória 3.

É correto apenas o que se afirma em

A)I.

B)II.

C)I e II.

D)II e III.

E)I, II, e III.

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2020.1

Resolução

O campo aponta da placa positiva para a negativa. As trajetórias I e II se curvam para a placa positiva, indicando cargas negativas. I é verdadeira.

No modelo representado, a deflexão depende da velocidade horizontal e da aceleração transversal. A figura não sustenta a igualdade de velocidades proposta em II.

O tempo para atingir uma placa depende do movimento transversal, e não apenas do comprimento horizontal da trajetória. A maior extensão de II não prova a afirmação III.

Assim, apenas I é sustentada, conforme o gabarito retificado.

Q17

Física moderna — Física quântica — Raios X

Na medicina, os médicos utilizam o exame de raios X para buscar anormalidades na densidade das estruturas do corpo, nas análises das condições dos órgãos internos, em caso de ossos quebrados, nos tratamentos de tumores, câncer (ou cancro), doenças ósseas, etc. O exame de raios X é um procedimento diagnóstico à base de radiação ionizante que permite gerar uma imagem médica (radiografia) de diferentes partes do corpo, flagrada na chapa como mostrado na figura abaixo.

Dois médicos observando uma radiografia da coluna e da bacia, fixada em um negatoscópio.

Os raios X podem ser produzidos pela oscilação de elétrons das camadas mais internas dos átomos e formado por ondas eletromagnéticas que se propagam no vácuo à velocidade da luz.

Em relação aos raios X, analise as afirmações a seguir.

I. Os raios X estão sujeitos ao fenômeno da reflexão, refração, difração e interferência.

II. Sua penetrância nos materiais é relevante, pois todas as substâncias são penetradas pelos raios X em maior ou menor grau.

III. Por estar sujeito à reflexão, os raios X não penetram os ossos.

IV. A diferença entre raios X e raios de luz visível é devida ao comprimento de onda diferente dos mesmos.

É correto apenas o que se afirma em

A)I, II e III.

B)I, II e IV.

C)II e III.

D)III e IV.

E)I e IV.

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2020.1

Resolução

I é verdadeira: raios X são ondas eletromagnéticas e apresentam fenômenos ondulatórios.

II é verdadeira no sentido da questão: a transmissão e a absorção variam entre materiais e espessuras.

III é falsa: ossos absorvem mais radiação que vários tecidos, mas não bloqueiam necessariamente todos os raios X.

IV é verdadeira: raios X e luz visível ocupam faixas diferentes de comprimento de onda.

Estão corretas I, II e IV.

Q18

Mecânica — Trabalho e energia — Energia e potência

Gravitylight é um pequeno gerador que acende um LED de alta potência. A energia gerada vem do peso de um saco cheio de areia ou de pedras, por exemplo, que desce lentamente. Durante a descida, a energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética, que, por sua vez, é transformada em energia elétrica pelo gerador acoplado às engrenagens.

Sequência de quatro imagens do Gravitylight: uma lâmpada fixa no alto e um saco pendurado por uma corda, que uma pessoa levanta e que depois desce lentamente.

Disponível em: www.autossustentavel.com. Acesso em: 14 de jun. 2019 (Adaptado)

Suponha que o gerador elétrico deste dispositivo seja ideal, e que um saco de massa M desce sob a ação da gravidade com velocidade escalar constante e fornece a potência necessária para acender uma lâmpada de 0,15 W.

Calcule o valor da massa M necessária para que a luz fique acesa durante um intervalo de tempo de 25 minutos, quando a massa é posicionada a uma altura de 150 cm acima do chão. Despreze os atritos e adote g = 10 m/s².

A)2,5 kg

B)5,0 kg

C)10,0 kg

D)15,0 kg

E)25,0 kg

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2020.1

Resolução

A energia elétrica necessária é:

\[t=25\cdot60=1500\,\mathrm s\]

\[E=Pt=0{,}15\cdot1500=225\,\mathrm J\]

No gerador ideal, ela vem da energia potencial gravitacional:

\[Mgh=225\]

\[M=\frac{225}{10\cdot1{,}5}=15\,\mathrm{kg}\]

Q19

Mecânica — Dinâmica — Mola e movimento circular

O cinto de segurança automotivo tem um dispositivo mecânico que impede que o mesmo seja puxado acima de uma velocidade limite. Se o cinto for puxado com essa velocidade, um pino preso a uma mola fixada ao eixo de rotação no disco rotativo (cinza claro) é lançado para longe do eixo em uma direção radial e atinge uma trava externa fixa (cinza escuro), fazendo com o que cinto pare bruscamente.

Dois esquemas de um disco rotativo (cinza claro) dentro de uma trava externa dentada (cinza escuro), com um pino preso a uma mola: à esquerda a mola está menos deformada e, à direita, mais deformada.

Na situação esquematizada nas imagens, o disco é plano, horizontal e está perfeitamente polido. A mola tem massa desprezível e comprimento natural (sem deformação) de 1,5 cm. Suponha que o pino (massa 20 g) descreva um movimento circular e uniforme com velocidade tangencial de módulo 1 m/s e que isso cause um alongamento na mola de 0,5 cm durante este movimento.

De acordo com os dados, calcule o valor da constante elástica dessa mola.

A)100 N/m

B)150 N/m

C)200 N/m

D)250 N/m

E)300 N/m

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2020.1

Resolução

O raio é o comprimento da mola esticada:

\[r=1{,}5+0{,}5=2\,\mathrm{cm}=0{,}020\,\mathrm m\]

A força elástica fornece a resultante centrípeta:

\[k\Delta x=\frac{mv^2}{r}\]

\[k=\frac{0{,}020\cdot1^2}{0{,}020\cdot0{,}005}=200\,\mathrm{N/m}\]

Q20

Resistores e gráficos

O gráfico a seguir traz a relação entre a d.d.p e a corrente elétrica para dois resistores $R_1$ e $R_2$, quando cada um é ligado diretamente a uma fonte de energia.

Gráfico V (V) × i (mA) com duas retas que partem da origem: a de R₂, mais inclinada, e a de R₁.

Nos circuitos da figura, os resistores são associados em série (a) e em paralelo (b).

Dois circuitos com uma fonte de 12 V: à esquerda, R₁ e R₂ em série; à direita, R₁ e R₂ em paralelo.

(a) (b)

A corrente na fonte em cada associação é

A)$i_a = 240\ \text{mA}$ e $i_b = 480\ \text{mA}$.

B)$i_a = 480\ \text{mA}$ e $i_b = 120\ \text{mA}$.

C)$i_a = 9{,}6\ \text{mA}$ e $i_b = 480\ \text{mA}$.

D)$i_a = 96\ \text{mA}$ e $i_b = 600\ \text{mA}$.

E)$i_a = 48\ \text{mA}$ e $i_b = 300\ \text{mA}$.

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2020.1

Resolução

A resistência é a razão entre tensão e corrente no gráfico:

\[R_1=\frac{0{,}30}{0{,}012}=25\,\Omega\]

\[R_2=\frac{0{,}40}{0{,}004}=100\,\Omega\]

Na associação em série:

\[R_a=25+100=125\,\Omega\]

\[i_a=\frac{12}{125}=0{,}096\,\mathrm A=96\,\mathrm{mA}\]

Na associação em paralelo:

\[R_b=\frac{25\cdot100}{25+100}=20\,\Omega\]

\[i_b=\frac{12}{20}=0{,}600\,\mathrm A=600\,\mathrm{mA}\]