Questõesde ULBRA sobre Física

Ainda hoje, é muito comum a exibição de faquires (indivíduos que publicamente se submetem a jejuns rigorosos e a duras provas de sofrimento físico sem dar sinais de sensibilidade), deitados em camas de pregos com as pontas voltadas para cima. Esses faquires não se machucam quando estão deitados nessas camas porque:

Um “pipoqueiro”, de massa 90 kg e um “dogueiro”, de massa 70 kg, empurram distraidamente seus carrinhos lado a lado, mantendo sempre velocidade uniforme igual, sendo que os carrinhos do “dogueiro” e do “pipoqueiro” possuem mesma massa. Se ambos sobem uma rampa e atingem uma altura maior e plana, podemos afirmar que, na subida da rampa até atingir o patamar, o “dogueiro”, em relação ao “pipoqueiro”:

Algumas pessoas idosas usam lente de aumento para leitura. Elas afastam o olho da lente, que, por sua vez, fica mais próxima do objeto (objeto entre o foco e o centro óptico). A lupa é um instrumento de óptica formado por uma lente convergente que fornece, de um objeto real, uma imagem com as seguintes características:

O texto abaixo é adaptado de Zero Hora, 07/out/2010, p 58.

Vladmi dos Santos, aos 39 anos, cinco deles sem a visão, perdida devido a uma doença degenerativa, foi o personagem que encerrou a última reportagem da caravana JN, no ar em Rio Grande/RS. O jato do Jornal Nacional percorreu 26 estados brasileiros mais o Distrito Federal. As metas de Vladmi são ambiciosas. Uma delas: disputar os Jogos Paraolímpicos de Londres, em 2012. Com as moedas contadas, uma vez ao ano, o corredor compete na Europa para melhorar sua posição no ranking mundial. Amsterdã é sua terceira maratona em solo europeu. Em 2008, disputou a de Trieste, na Itália. Em 2009, foi a Genebra. Venceu ambas. Próxima competição será na Holanda, onde tentará baixar sua melhor marca. Sem condições de bancar um guia, Vladmi treina sozinho na pista de uma praça em Rio Grande. A bengala indica o caminho nas 40 voltas diárias do circuito onde treina. Passa pelo marco 10 km da estrada às 10 horas e 4 minutos; a seguir, passando pelo marco 14 km da mesma estrada às 10 horas, 12 minutos e 20 segundos.

A velocidade média, entre as passagens pelos dois marcos, foi de aproximadamente:

É muito comum entre os indígenas o uso de apitos. Um menino faz um apito de bambu; fecha uma extremidade e assopra pela outra, produzindo uma nota musical. Seu companheiro faz outro apito; deixa uma extremidade aberta e assopra pela outra, produzindo uma nota, uma oitava mais aguda. Sabendo que os sons mencionados são fundamentais, então,

Uma usina hidrelétrica foi construída, aproveitando uma queda d’água de 20 metros de altura para gerar energia elétrica, que irá atender ao novo hospital de uma cidade do interior. Se a vazão da água é de 1,5x10³ m3 /s, qual a potência disponível, supondo que não haja perdas?

(Dados: densidade da água 1 g/cm3 e aceleração da gravidade 10 m/s2 )

Um globo ocular curto demais não consegue focalizar, na retina, objetos próximos, pois a focalização ocorre atrás da retina. Uma pessoa com esse tipo de olho é hipermétrope. A hipermetropia é corrigida com lentes de bordas finas ou positivas, pois, no ar, elas convergem os raios luminosos, ajudando a compensar a distância insuficiente entre o cristalino e a retina.

O ponto próximo de uma pessoa hipermétrope está 2 m de seus olhos. Qual é a vergência da lente que ela deve usar para conseguir enxergar a 25 cm?

Um coração bate à razão de 70 vezes por minuto e bombeia 72 cm3 de sangue por batida contra uma pressão de 12 cm de mercúrio. A potência desenvolvida por esse órgão é um valor mais próximo de:
 (Dado: pressão atmosférica 1,013x105 N/m2 que equivale a 76 cmHg)

As ondas ultrassônicas têm muitas aplicações tecnológicas e médicas. O efeito Doppler é usado largamente para examinar e detectar anomalias no corpo humano. Desse modo, a frequência de um som aumenta pelo efeito Doppler quando:

A função do ouvido humano é converter uma fraca onda mecânica, que se propaga no ar em estímulos nervosos, distinguindo ondas cujas frequências vão do som mais grave detectável 20 Hz até o mais agudo 20000 Hz. A relação entre a frequência de onda do som mais grave e a frequência de onda do som mais agudo, detectáveis pelo ouvido humano, no ar, é de:

Um tubo de raio X de um gabinete dentário foi projetado para funcionar com a tensão de 220 V. Para usá-lo em 110 V, mantendo-se a mesma potência dissipada para não alterar a absorção de energia pelos tecidos, deve-se substituir sua resistência que vale 40 Ω por outra de:

Entre os equipamentos de atendimento de emergência de uma ambulância, está um desfibrilador cardíaco. Nas especificações do seu sistema elétrico, encontra-se: bateria 12 Volt, 0,008 Ah. Esta última informação (Ah) indica unidade de:

Uma das alternativas usadas pelas companhias de eletricidade para reduzir o consumo de energia elétrica nos períodos de grande demanda é reduzir valores da tensão estabelecida nas residências. Suponha um chuveiro elétrico cujos dados nominais são 120V – 4800W e que será utilizado em determinado mês (30dias) na tensão 111V. Sabendo-se que o chuveiro é utilizado diariamente por 20 minutos, a sua economia em kWh será de:

Nestes tempos de crise de energia elétrica, é importante pensarmos em sua economia, e principalmente porque, estando cada vez mais cara, ela representa uma fatia apreciável nas contas domésticas do mês. Por isso, pode-se melhorar o funcionamento de uma geladeira, limpando periodicamente o gelo formado no congelador. Estudos indicam que uma camada de 1 cm de gelo no congelador pode aumentar o consumo de energia da geladeira em mais de 20 %, porque o gelo que se forma cobrindo o congelador prejudica o desenvolvimento de uma geladeira. Assim sendo, podemos afirmar que:

Em uma tempestade, é comum o aparecimento de descargas elétricas na atmosfera. Esse fenômeno natural denominado raio vem sempre acompanhado de um trovão. Apesar de eles dependerem um do outro, são observados de forma distinta pelos nossos sentidos da visão e da audição. A explicação física é que, como a velocidade da luz é muito maior que a velocidade do som, percebemos primeiro o clarão do raio para somente depois percebermos o som do trovão. Considerando que a luz é percebida instantaneamente, determine a que distância de onde estivermos “cairá” um raio se o trovão é percebido 3 segundos após o clarão. Considere a velocidade do som igual a 330 m/s.

Erguer uma casa apropriada para enfrentar as baixas temperaturas do inverno parece uma missão difícil, que requer grandes recursos financeiros. Não é bem assim. Em Caxias do Sul, uma cidade acostumada a sofrer com o frio, o conhecimento técnico de um especialista foi a solução para construir uma casa adequada ao clima sem precisar gastar muito. No projeto, ele previu o uso integrado de vários materiais de construção. Nas paredes, para aumentar o isolamento térmico, harmonizou o uso de materiais comuns, como madeira e tijolo, com alternativas menos usuais, como gesso acartonado e lã de vidro. O resultado é mais retenção de calor e menos sofrimento nos dias de inverno. A preocupação térmica ainda se estendeu para outras partes da casa. No teto, há gesso e lã de vidro. No piso, a escolha foi a madeira. Todos os materiais escolhidos são justificados, pois apresentam:

O carro de um taxista, ao fazer uma viajem entre duas cidades com a velocidade média de 80 km/h, consumiu um litro de gasolina a cada dez quilômetros rodados. Se, durante o trajeto, o motorista gastou 40 litros de gasolina, qual o tempo gasto entre as duas cidades?

A termoterapia consiste na utilização do calor com fins terapêuticos. Esse procedimento é utilizado em diversos tratamentos provocando a dilatação nos vasos sanguíneos para promover melhor vascularização em algumas partes do corpo, tais como braços e pernas. Para esses tratamentos, um dos aparelhos utilizados é o Forno de Bier. Um instrumento desse tipo apresenta potência de 780 W. Para cada seção fisioterápica, é indicada sua utilização por um tempo máximo de 10 minutos. Sabendo que o kW.h custa R$ 0,40, se o Forno de Bier for associado a uma tensão de 220 V, para 200 seções de tempo máximo, custará o seguinte: