Unaerp Medicina 2016.2 — Física com Gabarito e Resolução

Q27

Mecânica — Estática — Equilíbrio de momentos com molas

O sistema articulado no ponto P, representado na imagem, possui duas molas com constantes elásticas $k_1=200\,\mathrm{N/m}$ e $k_2=100\,\mathrm{N/m}$, com peso da estrutura desprezível.

Barra horizontal articulada no ponto P, com a mola k1 a 0,2 m de P puxando para cima e a mola k2 a 0,6 m de P puxada para baixo

Sabendo-se que as forças e momentos estão em equilíbrio e que o deslocamento na mola 2 foi de $x_2=0{,}02\,\mathrm{m}$, podemos afirmar que o deslocamento $x_1$ da mola 1 foi, em m,

A)$0{,}01$

B)$0{,}02$

C)$0{,}03$

D)$0{,}06$

E)$0{,}08$

Gabarito oficial

Resolução comentada

A força da mola 2 é $F_2=k_2x_2=100\cdot0{,}02=2\,\mathrm{N}$. No equilíbrio, os momentos em relação a P se anulam:

$$F_1\cdot0{,}2=F_2\cdot0{,}6\;\Rightarrow\;F_1=3\cdot2=6\,\mathrm{N}$$

Pela lei de Hooke:

$$x_1=\frac{F_1}{k_1}=\frac{6}{200}=0{,}03\,\mathrm{m}$$

Q28

Mecânica — Impulso e quantidade de movimento — Variação da quantidade de movimento

A posição de um corpo em função do tempo, de massa igual a $6\,\mathrm{kg}$, é dado pela equação $x(t)=2+6t+4t^2$. Podemos afirmar que, entre o tempo inicial de $0\,\mathrm{s}$ e o tempo final de $3\,\mathrm{s}$, foi provocada uma variação na quantidade de movimento ($\Delta Q$) que vale, em kg·m/s,

A)24

B)36

C)80

D)144

E)160

Gabarito oficial

Resolução comentada

Comparando com $x=x_0+v_0t+\tfrac12at^2$: $v_0=6\,\mathrm{m/s}$ e $a=8\,\mathrm{m/s^2}$. A variação de velocidade em $3\,\mathrm{s}$ é $\Delta v=a\,t=24\,\mathrm{m/s}$.

$$\Delta Q=m\,\Delta v=6\cdot24=144\,\mathrm{kg\cdot m/s}$$

Q29

Mecânica — Dinâmica — Atrito cinético e aceleração

Um corpo de massa $5\,\mathrm{kg}$ é arrastado por uma força horizontal e constante de $70\,\mathrm{N}$ sobre uma superfície também horizontal, com o coeficiente de atrito dinâmico $0{,}6$. Podemos afirmar que a aceleração do corpo é, em $\mathrm{m/s^2}$,

A)1

B)8

C)12

D)16

E)19

Gabarito oficial

Resolução comentada

A normal é $N=mg=50\,\mathrm{N}$, então o atrito cinético vale $f=\mu N=0{,}6\cdot50=30\,\mathrm{N}$.

$$a=\frac{F-f}{m}=\frac{70-30}{5}=8\,\mathrm{m/s^2}$$

Q30

Mecânica — Trabalho e energia — Potência e rendimento

Considere uma máquina operando durante $5\,\mathrm{h}$, em um regime constante, realizando um trabalho de valor $360\,\mathrm{MJ}$. Sabendo que a máquina tem rendimento de $0{,}80$, podemos afirmar que a potência total consumida por ela é, em kW,

A)20

B)25

C)60

D)75

E)90

Gabarito oficial

Resolução comentada

O tempo é $5\,\mathrm{h}=18\,000\,\mathrm{s}$ e o trabalho útil é $3{,}6\times10^{8}\,\mathrm{J}$:

$$P_{útil}=\frac{3{,}6\times10^{8}}{1{,}8\times10^{4}}=2{,}0\times10^{4}\,\mathrm{W}=20\,\mathrm{kW}$$

$$P_{total}=\frac{P_{útil}}{\eta}=\frac{20}{0{,}80}=25\,\mathrm{kW}$$

Q31

Eletricidade — Geradores — Resistência interna de uma pilha

Uma pilha comum apresenta uma tensão de $1{,}6\,\mathrm{V}$ medida em circuito aberto. Fechando o circuito, sua tensão chega a $1{,}3\,\mathrm{V}$ e a corrente a $3{,}0\,\mathrm{A}$. Sua resistência interna é, em $\Omega$,

A)$1{,}0$

B)$0{,}53$

C)$0{,}43$

D)$0{,}30$

E)$0{,}10$

Gabarito oficial

Resolução comentada

Em circuito aberto não há corrente, então a tensão medida é a fem: $\varepsilon=1{,}6\,\mathrm{V}$. Com o circuito fechado, $U=\varepsilon-r\,i$:

$$r=\frac{\varepsilon-U}{i}=\frac{1{,}6-1{,}3}{3{,}0}=0{,}10\,\Omega$$

Q32

Mecânica — Estática — Rodas acopladas no mesmo eixo

Um sistema de rodas acopladas e no mesmo eixo tem uma carga $Q=400\,\mathrm{N}$ presa na extremidade da corda enrolada na polia menor, como mostra a figura.

Duas rodas concêntricas de diâmetros 0,5 m (menor) e 0,8 m (maior), com a carga Q pendurada na corda da roda menor e a força F aplicada na corda da roda maior

Desprezadas as forças resistentes, a força que uma pessoa deve fazer, puxando a corda enrolada na polia maior, é em N,

A)120

B)150

C)250

D)400

E)520

Gabarito oficial

Resolução comentada

No equilíbrio, os momentos em relação ao eixo se anulam: $F\,R=Q\,r$, com $R$ e $r$ os raios da roda maior e da menor, na razão $r/R=0{,}5/0{,}8$.

$$F=Q\,\frac{r}{R}=400\cdot\frac{0{,}5}{0{,}8}=250\,\mathrm{N}$$

Q33

Física moderna — Quantização da energia — Energia e comprimento de onda

Para causar queimaduras na pele por irradiação ultravioleta, são necessários $5{,}6\cdot10^{-19}\,\mathrm{J}$ para romper a ligação química da célula. Sabendo que a relação entre energia ($E$) e comprimento de onda ($\lambda$) é dada por $E=2{,}0\cdot10^{-25}/\lambda$, o comprimento de onda de luz necessário para que isso aconteça é, aproximadamente, em $10^{-9}\,\mathrm{m}$,

A)112

B)200

C)299

D)357

E)560

Gabarito oficial

Resolução comentada

$$\lambda=\frac{2{,}0\times10^{-25}}{E}=\frac{2{,}0\times10^{-25}}{5{,}6\times10^{-19}}\approx3{,}57\times10^{-7}\,\mathrm{m}$$

Como $3{,}57\times10^{-7}\,\mathrm{m}=357\times10^{-9}\,\mathrm{m}$, o resultado vale cerca de $357\,\mathrm{nm}$, na faixa do ultravioleta.

Q34

Mecânica — Hidrostática — Pressão efetiva em um mergulho

Ao realizar um mergulho no mar, uma pessoa sente dor no ouvido a uma profundidade de $8{,}0\,\mathrm{m}$. Sabendo que a água do mar tem densidade aproximada de $1{,}040\,\mathrm{g/cm^3}$, a pressão efetiva exercida no ouvido da pessoa é, em Pa,

A)$83\,200$

B)$8320$

C)$832$

D)$83{,}2$

E)$8{,}32$

Gabarito oficial

Resolução comentada

A densidade é $1{,}040\,\mathrm{g/cm^3}=1040\,\mathrm{kg/m^3}$. A pressão efetiva (sem a atmosférica) é:

$$p=\rho\,g\,h=1040\cdot10\cdot8{,}0=83\,200\,\mathrm{Pa}$$

Unaerp 2016.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova