Questõesde CESMAC sobre Física

Cientistas estimam que o corpo humano adulto possui cerca de 3,7 trilhões de células. A ordem de grandeza desse número é igual a:

Os raios X são ondas eletromagnéticas mais energéticas que as ondas da luz visível. Uma das aplicações dos raios X é a radiografia, que permite visualizar estruturas internas do corpo humano. Um equipamento de raios X, ajustado para realizar radiografias do tórax, produz raios X de frequência 3,0 x 1019 Hz. Calcule o comprimento de onda destes raios X quando se propagam no vácuo. Dado: velocidade da luz no vácuo c = 3,0 x 108 m/s.

Um termômetro caseiro de mercúrio é constituído de um bulbo com volume interno de 0,50 cm3 conectado a um tubo cilíndrico de 0,20 mm de diâmetro interno (ver figura a seguir). O bulbo está cheio e o tubo vazio quando a temperatura vale T = 35 ºC. Qual é o comprimento do filete de mercúrio que haverá no tubo quando a temperatura for T = 40 ºC? Dados: coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio y = 2,0 x 10–4 ºC–1.

Em um consultório odontológico, há um sistema de compressão de ar para uso nos tratamentos dentários. O tanque onde o ar é comprimido tem volume de 40 L e a pressão de compressão máxima é 6,0 atm. Supondo que o ar comprimido possa ser tratado como um gás ideal, calcule o número de moles de ar que há no tanque quando a pressão é máxima e a temperatura é de 27 ºC. Dado: constante universal do gás ideal R = 0,08 atm.L/(mol.K).

Assinale a alternativa correta com respeito às leis de Newton que determinam o movimento de partículas.

Um atleta executa uma corrida em duas etapas. No primeiro trecho retilíneo, denominado AB, ele corre numa superfície horizontal por 6,0 km e perfaz o trecho em 1/3 de hora. No segundo trecho retilíneo, denominado BC, ele corre subindo um aclive ao longo de 1,2 km e perfaz o trecho em 10 minutos. Considere sen(30º) = 0,50; cos(30º) = 0,87; tg(30º) = 1,73. Com estas informações é correto afirmar que:

Quando um feixe de luz incide no olho humano, atinge primeiramente uma membrana fibrosa e transparente, denominada córnea, e muda a sua direção. Esse fenômeno de variação da direção do feixe de luz ao mudar de meio (do ar para a córnea) é chamado de:

Uma partícula de carga Q e velocidade de módulo v ingressa numa região de campo magnético uniforme de módulo B e direção perpendicular à da sua velocidade. A partícula passa, então, a realizar um movimento circular uniforme de raio R. Nesse caso, a sua energia cinética é dada por:

Toda instalação elétrica tem um sistema de proteção que, por exemplo, desliga os circuitos quando a corrente total excede certo valor. Em uma enfermaria, o sistema de proteção do circuito de iluminação instalado desliga quando a corrente elétrica total atinge 15 A. Considere o circuito de iluminação como sendo um circuito paralelo de lâmpadas com uma fonte de alimentação de 220 V, onde cada lâmpada é de 40 W. Deseja-se melhorar a iluminação da enfermaria sem mudar o sistema de proteção. Calcule o número máximo de lâmpadas que pode ser instalado na enfermaria.

Num teste de esforço físico, um atleta de 60,0 kg sobe correndo uma escada cuja diferença de altura entre os degraus mais baixo e mais alto é de 20,0 m. A aceleração da gravidade é igual a 10,0 m/s2 Considere 1 kJ = 1000 J. Ao final da subida, pode-se afirmar que a energia potencial gravitacional do atleta:

Um automóvel de massa 1000 kg se deslocava em movimento retilíneo e horizontal, com velocidade de 20 m/s, quando se envolveu em um acidente. Ele foi submetido durante 0,1s a uma força resultante intensa, entrando em repouso após esse intervalo de tempo. Qual é o valor médio do módulo da força resultante aplicada no automóvel ao longo desse intervalo de tempo?

Três partículas de carga Q, cada uma, encontram-se fixas no vácuo na forma de um triângulo retângulo com catetos iguais a L, como mostra a Figura 1 a seguir. A energia potencial eletrostática dessa configuração é E. Em seguida, uma partícula com carga idêntica às anteriores é acrescentada ao conjunto, completando o quadrado da Figura 2. A energia potencial eletrostática da configuração da Figura 2 é:

Em um equipamento de ressonância magnética hospitalar, os sinais elétricos que são processados para obter uma imagem são captados por um solenóide constituído de 10 espiras circulares idênticas de raio 30,0 cm. No intervalo de tempo de 0,001 s, um campo magnético uniforme em toda a região do solenóide, perpendicular ao plano das espiras, varia linearmente no tempo de 0 até 0,010 T. Considere para efeito de cálculo que π = 3. Calcule o módulo da força eletromotriz induzida no solenóide.

No circuito elétrico mostrado a seguir, as placas do capacitor de capacitância C = 8,0 µF, onde 1 µF = 10−6 F, estão inicialmente mantidas a uma ddp de 10 V. A chave Ch é então fechada no instante t = 0. No instante t = t1, a ddp entre as placas do capacitor é de 5,0 V. Calcule a energia elétrica dissipada pelo resistor ôhmico de resistência R entre os instantes t = 0 e t = t1.

Um desfibrilador é capaz de fornecer 180,0 J de energia em uma descarga elétrica. Sabendo que a capacitância do equipamento é igual a 10−5 F, calcule a ddp máxima que este desfibrilador pode aplicar em um paciente.

Duas ondas eletromagnéticas, com comprimento de onda 400 nm (1 nm = 10−9 m), são emitidas em fase a partir dos pontos O1 e O2, equidistantes do ponto P (ver figura a seguir). Considere as ondas que se propagam em sentidos opostos, ao longo do eixo x. No percurso, estas ondas atravessam placas de plástico transparente, de mesmo comprimento L = 4,00 µm (1 µm = 10−6 m) e índices de refração n1 = 1,40 (placa 1) e n2 = 1,55 (placa 2). Denotando por Imax a máxima intensidade luminosa possível resultante da interferência destas ondas, pode-se afirmar que a intensidade luminosa registrada por um detector no ponto P é:

Certo medicamento é composto por uma substância pura. O gráfico a seguir ilustra a variação da sua temperatura T, em função da quantidade Q de calor absorvido, quando uma massa M do medicamento é aquecida a partir da temperatura TA, no estado líquido, até a temperatura TB, no estado gasoso. TV representa a sua temperatura de vaporização. Assinale a alternativa que indica a expressão para o calor específico do medicamento na fase líquida.

Pode-se afirmar que a garganta funciona como uma espécie de tubo de ressonância para a emissão da voz humana. Considere que este tubo possua a extremidade inferior aproximadamente fechada e a extremidade superior aberta, por onde os sons são levados à boca. Considere, também, que a frequência do primeiro harmônico deste tubo em um homem adulto seja de 500 Hz. Se a velocidade do som no ar vale 340 m/s, qual é o comprimento do tubo de ressonância para a voz deste homem?

Um gás ideal passa por uma transformação isobárica em que 21 J de calor são absorvidos e a sua energia interna varia de 15 J. Pode-se afirmar que a razão cp/cv entre os seus calores específicos molares a pressão constante (cp) e a volume constante (cv) é igual a:

Ao passar por um girador (rotatória), um ônibus com velocidade de módulo constante faz uma curva circular com centro no ponto O (ver figuras a seguir). Enquanto faz a curva, um fio preso no teto do ônibus, com uma bolinha na extremidade, mantém um ângulo constante θ com a vertical. Se g denota a aceleração da gravidade, o módulo da velocidade do ônibus nesta situação é dado por: