Questõesde CESMAC sobre Física

O circuito da figura abaixo é constituído por duas baterias ideais, com V1 = 6,0 V e V2 = 12,0 V, alimentando duas resistências R1 = 14,0 Ω e R2 = 6,0 Ω1, e um capacitor C = 3,0 μF, onde 1 μF = 10−6 F. Considere i0 a corrente elétrica no instante em que a chave Ch é fechada. Seja q a carga elétrica armazenada no capacitor quando a corrente elétrica torna-se praticamente constante. Nesse caso, pode-se afirmar que:

A terapia via ondas de choque é um método não invasivo para tratar algumas lesões em tecidos moles. As ondas usadas neste tipo de terapia são mecânicas. Abaixo, apresentamos algumas afirmações sobre ondas mecânicas. Assinale a afirmação correta.

Uma angioplastia coronariana é um procedimento que consiste na colocação de um “stent” para garantir o calibre adequado de um vaso sanguíneo. O “stent” é um pequeno dispositivo semelhante a uma mola, geralmente feito de uma liga de aço e cobalto. Considere que uma mola de aço de constante elástica 50 N/m seja distendida de 1,0 mm a partir do seu estado não distendido. Quais são a variação de energia potencial elástica (∆Ep) e o trabalho realizado pela força elástica (WF) nesse processo?

Em um exercício fisioterápico, uma pessoa empurra um bloco a partir do instante t = 0 até o instante t = 1,20 s. Na sequência, a pessoa puxa o bloco do instante t = 1,20 s até o instante t = 1,50 s. Neste instante, a pessoa larga o bloco. Considere que o gráfico a seguir ilustra a intensidade da força que a pessoa aplica no bloco em função do tempo. Suponha também que esta força corresponde à força resultante agindo no bloco. Determine a variação da quantidade de movimento (momento linear) do bloco entre os instantes t = 0 e t = 1,50 s.

Um paciente com massa M = 80 kg encontra-se na enfermaria de traumatologia de um hospital. Uma perna dele está com um fixador externo com massa m = 1,00 kg. O fixador está pendurado, amarrado a uma tira de gaze que passa por uma polia, como mostra a figura a seguir. A perna está praticamente na horizontal, mas não toca a cama. Supondo que não há atrito na polia e que toda a massa da perna deva ser considerada, calcule a tração que a tira de gaze exerce no ponto P da figura. Considere a aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 e que a massa da perna é 15% da massa do corpo. Dados: sen(60°) = 0,870, cos(60°) = 0,500 e tg(60°) = 1,73.

Considere que o gráfico abaixo representa o módulo da velocidade em função do tempo de um atleta que executa uma corrida de rua. Durante a corrida o atleta sofreu uma lesão muscular, forçando-o a parar por um certo intervalo de tempo. Calcule a velocidade escalar média do atleta no intervalo de 60 minutos mostrado no gráfico.

Uma bula de certo medicamento informa que a dose máxima diária da substância que pode ser ingerida é igual a 7,5 mg, onde 1 mg = 10−3 g. Se uma molécula dessa substância tem massa 4,5 x 10−22 g, qual é a ordem de grandeza do número máximo de moléculas dessa substância que podem ser ingeridas em um dia?

Lentes são objetos amplamente utilizados para a correção de distúrbios da visão, tais como a miopia e a hipermetropia. Entre os vários tipos de lentes, as biconvexas caracterizam-se por serem:

Considere uma região com campo magnético uniforme de módulo 5,0 T. Qual é o módulo da força magnética sobre um pedaço de fio reto de tamanho 2,0 cm, percorrido por uma corrente elétrica de 50 μA com direção perpendicular ao campo magnético? Dado: 1 μA = 10−6 A.

A luz ultravioleta (UV) é germicida. Um sistema de esterilização de água à base de luz UV é constituído de uma câmara opaca com iluminação realizada por algumas lâmpadas UV. Uma dada família de germes só é eliminada da água quando exposta a, no mínimo, 5000 J de energia UV. Um fabricante deseja projetar um esterilizador que, em no máximo 1,0 min de irradiação UV, elimine da água essa família de germes. O esterilizador é constituído por N lâmpadas UV idênticas associadas em paralelo. Nessa situação, se cada lâmpada UV produz uma potência em luz UV de 33 W, em 220 V, calcule o número N mínimo de lâmpadas que são necessárias e a corrente elétrica total fornecida para alimentar o esterilizador.

Algumas baterias de marcapassos possuem vida útil entre 5 e 6 anos. Considere um marcapasso cuja bateria totalmente carregada gera um pulso de diferença de potencial com amplitude de 3,0 volts. Após o tempo de vida útil da bateria, essa amplitude cai para 2,5 volts. Sejam i0 e iF as amplitudes dos pulsos de corrente elétrica gerados pelo marcapasso respectivamente quando a sua bateria está totalmente carregada e após o seu tempo de vida útil. Pode-se afirmar que a razão i0/iF vale:

O volume máximo de ar que o pulmão de um indivíduo adolescente pode receber em uma inspiração forçada é 4,0 L. Supondo que o ar pode ser considerado como um gás ideal e que, quando inspiramos, a pressão máxima interna no pulmão é aproximadamente igual à pressão atmosférica à temperatura de 27 °C, calcule o número máximo de moles de ar que inspiramos por vez em uma inspiração forçada. Dados: para efeito de cálculo, considere a pressão atmosférica 1,0 atm = 105 Pa = 105 N/m2 e a constante dos gases ideais R = 8,0 J/(mol.K); 1 L = 10−3 m3 .

Uma patinadora de massa 45 kg desliza em linha reta sobre uma superfície horizontal. Em determinado ponto da sua trajetória, a patinadora apanha um pacote de massa 5,0 kg, inicialmente em repouso no chão, sem mudar a direção do seu movimento. Despreze o atrito dos patins com o solo e a resistência do ar, e considere que a quantidade de movimento (ou momento linear) total da patinadora e do pacote é constante ao longo da direção do movimento da patinadora. Se a velocidade da patinadora imediatamente antes de apanhar o pacote era de 2,0 m/s, qual é a sua velocidade imediatamente após apanhar o pacote?

Sabe-se que o funcionamento de um equipamento de limpeza de instrumental cirúrgico que opera à base de ultrassom em água tem melhor eficiência quando o comprimento de onda da onda ultrassônica é aproximadamente igual ao tamanho típico do resíduo a ser limpo. Neste caso, calcule qual deve ser a frequência do ultrassom em uma lavadora ultrassônica para que ela seja eficiente ao limpar resíduos com tamanho típico de 1,0 mm. Dados: velocidade do som na água v = 1500 m/s; 1 MHz = 106 Hz.

Certa balança utilizada na preparação de remédios manipulados possui um pequeno prato metálico horizontal de massa m, colocado sobre uma mola ideal de constante elástica k. Quando a mola não está sendo contraída nem esticada, a sua energia potencial elástica é nula. Quando uma massa M de uma substância está sendo pesada, a energia potencial elástica da mola da balança vale:

No verão, várias cidades brasileiras atingem um nível de umidade relativa do ar inferior a 30%. Esta situação é particularmente prejudicial para crianças e idosos. Para minimizar os efeitos da baixa umidade relativa do ar, pessoas utilizam vaporizadores de água para aumentar a umidade do ambiente. Certo vaporizador tem capacidade para 4,5 L de água. Sabendo que este vaporizador tem potência elétrica de 500 W, calcule por quanto tempo ele produzirá vapor quando ligado inicialmente com a sua capacidade máxima de água. Despreze o tempo que o vaporizador leva para aquecer a água da temperatura ambiente até 100 °C. Dados: calor latente de vaporização da água Lv = 2000 kJ/kg; densidade da água dA = 1000 kg/m3 ; 1 L = 10−3 m3 .

Uma pessoa precisa deslocar uma caixa de madeira sobre um piso horizontal, ao longo de uma distância de 8,0 m em linha reta. A caixa possui um equipamento em seu interior, de modo que sua massa total é de 80 kg. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre a madeira e o piso valem μe = 0,48 e μc = 0,40, respectivamente. Se a pessoa aplica na caixa uma força horizontal constante de 400 N ao longo de todo o percurso, calcule a velocidade máxima atingida pela caixa. Dado: aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 .

Uma corrida de 10.000 m foi realizada e o corredor vencedor concluiu a prova em 30 min. O corredor que chegou em último lugar correu com velocidade média igual a 40% da velocidade média do corredor vencedor. Calcule o tempo que o último corredor a chegar levou para completar a prova.

Um homem adulto possui uma concentração de 5.400.000 hemácias por mm3 de sangue. Se o volume total de sangue desse homem é igual a 7 L, qual é a ordem de grandeza do seu número de hemácias? Dado: 1 L = 106 mm3 .