Unaerp Medicina 2015.1 — Física com Gabarito e Resolução

Q27

Mecânica — Impulso e quantidade de movimento — Impulso pela área do gráfico em degraus

Um corpo sofre um impulso, como representado no gráfico a seguir, durante $0{,}60\,\mathrm{s}$, provocando uma variação da quantidade de movimento ($\Delta Q$). Sabendo-se que sua massa é igual a $0{,}20\,\mathrm{kg}$ e que sua velocidade, antes de sofrer esse impulso, era de $6{,}0\,\mathrm{m/s}$, é correto afirmar que o valor da velocidade final, após o impulso, é, em m/s,

Gráfico F(N) por t(s) em três degraus de 0,2 s: 10 N, 30 N e 40 N

A)$10$

B)$26$

C)$48$

D)$86$

E)$102$

Gabarito oficial

Resolução comentada

O impulso é a área sob o gráfico: $I=10\cdot0{,}2+30\cdot0{,}2+40\cdot0{,}2=16\,\mathrm{N\cdot s}$.

$$v=v_0+\frac{I}{m}=6{,}0+\frac{16}{0{,}20}=6{,}0+80=86\,\mathrm{m/s}$$

Q28

Termologia — Transformações gasosas — Transformação isotérmica

Um processo isotérmico foi realizado em um sistema com pressão inicial de $20\,\mathrm{Pa}$ e volume inicial de $0{,}26\,\mathrm{m^3}$ para uma pressão final de $16\,\mathrm{Pa}$. Portanto, é correto afirmar que o volume final do sistema é, em litros,

A)$325$

B)$259$

C)$187$

D)$142$

E)$36$

Gabarito oficial

Resolução comentada

$$V_2=\frac{p_1V_1}{p_2}=\frac{20\cdot0{,}26}{16}=0{,}325\,\mathrm{m^3}=325\,\mathrm{L}$$

Q29

Eletricidade — Capacitores — Capacitância de uma esfera condutora

Uma esfera condutora no vácuo tem uma capacitância de $2{,}0\,\mathrm{nF}$. O raio dessa esfera é, em m,

Dados: $k_0=9{,}0\times10^{9}\,\mathrm{N\,m^2/C^2}$.

A)$2{,}0$

B)$4{,}5$

C)$18{,}0$

D)$20{,}0$

E)$45{,}0$

Gabarito oficial

Resolução comentada

O potencial da esfera é $V=\dfrac{k_0Q}{R}$, logo $C=\dfrac{Q}{V}=\dfrac{R}{k_0}$.

$$R=k_0\,C=9{,}0\times10^{9}\cdot2{,}0\times10^{-9}=18{,}0\,\mathrm{m}$$

Q30

Mecânica — Trabalho e energia — Força de atrito pela energia cinética

Um projétil de massa $10\,\mathrm{g}$ desloca-se no ar a uma velocidade de $100\,\mathrm{m/s}$ e, em dado momento, aloja-se, a $10\,\mathrm{cm}$ de profundidade, em um bloco de madeira. O valor da força de atrito, considerada constante, entre a madeira e o projétil é, em N,

A)$500$

B)$50$

C)$5$

D)$0{,}5$

E)$0{,}05$

Gabarito oficial

Resolução comentada

A energia cinética inicial é $E_c=\tfrac12\cdot0{,}010\cdot100^2=50\,\mathrm{J}$, toda dissipada pelo atrito ao longo de $d=0{,}10\,\mathrm{m}$:

$$F\,d=E_c\;\Rightarrow\;F=\frac{50}{0{,}10}=500\,\mathrm{N}$$

Q31

Eletricidade — Potência elétrica — Resistores em série pela potência dissipada

No circuito da figura, o resistor $R_1$ dissipa $12\,\mathrm{W}$, e $R_2$ dissipa $24\,\mathrm{W}$.

Circuito com uma fonte de 12 V ligada em série com os resistores R1 e R2

Os valores que melhor representam $R_1$ e $R_2$ são, respectivamente, em $\Omega$,

A)$1{,}3$ e $2{,}7$

B)$2{,}3$ e $1{,}7$

C)$3$ e $7$

D)$7{,}2$ e $3{,}1$

E)$24$ e $12$

Gabarito oficial

Resolução comentada

A potência total é $12+24=36\,\mathrm{W}=U\,i$, logo $i=\dfrac{36}{12}=3\,\mathrm{A}$, a mesma nos dois resistores, que estão em série.

$$R_1=\frac{P_1}{i^2}=\frac{12}{9}\approx1{,}3\,\Omega,\qquad R_2=\frac{P_2}{i^2}=\frac{24}{9}\approx2{,}7\,\Omega$$

Q32

Termologia — Calorimetria — Aquecimento da água pela potência de um laser

Um feixe de laser tem potência $10{,}08\,\mathrm{J/s}$ e incide em uma região da pele úmida com $100\,\mathrm{mg}$ de água à temperatura de $36^\circ\mathrm{C}$. Como apenas $60\%$ da potência é absorvida pela água, sua temperatura após $2{,}0\,\mathrm{s}$ de incidência é, em $^\circ\mathrm{C}$,

A)$84$

B)$74$

C)$65$

D)$48$

E)$36$

Gabarito oficial

Resolução comentada

A energia absorvida é $Q=0{,}60\cdot10{,}08\cdot2{,}0=12{,}1\,\mathrm{J}$. Com $c=4{,}2\,\mathrm{J/(g\cdot^\circ C)}$ e $m=0{,}1\,\mathrm{g}$:

$$\Delta T=\frac{Q}{m\,c}=\frac{12{,}1}{0{,}1\cdot4{,}2}\approx29\,{}^{\circ}\mathrm{C}\;\Rightarrow\;T\approx36+29=65\,{}^{\circ}\mathrm{C}$$

Q33

Mecânica — Movimento circular — Frequência de rotação do pneu

Um carro popular movimenta-se em linha reta com velocidade constante e igual a $72\,\mathrm{km/h}$. Sabendo que o diâmetro de sua roda é $64\,\mathrm{cm}$, a frequência de rotação dos pneus é melhor representada, em Hz,

A)$10$

B)$15$

C)$20$

D)$25$

E)$30$

Gabarito oficial

Resolução comentada

Sem deslizamento, $v=2\pi f R$, com $v=20\,\mathrm{m/s}$ e $R=0{,}32\,\mathrm{m}$:

$$f=\frac{v}{2\pi R}=\frac{20}{2\cdot3{,}14\cdot0{,}32}\approx9{,}95\,\mathrm{Hz}\approx10\,\mathrm{Hz}$$

Q34

Mecânica — Colisões — Colisão perfeitamente inelástica

Um automóvel de massa $1.200\,\mathrm{kg}$ está parado no semáforo quando sofre uma colisão traseira de outro automóvel de massa $800\,\mathrm{kg}$ com velocidade de $40\,\mathrm{km/h}$. Sabendo que, ao sofrer colisão, o primeiro automóvel perde o freio, e os dois se movimentam presos um ao outro, a velocidade do conjunto após a colisão é, em km/h,

A)$40$

B)$27$

C)$24$

D)$16$

E)$12$

Gabarito oficial

Resolução comentada

Na colisão, a quantidade de movimento do sistema se conserva:

$$800\cdot40=(1200+800)\,v\;\Rightarrow\;v=\frac{32\,000}{2000}=16\,\mathrm{km/h}$$

Unaerp 2015.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova