Questões de Física para Vestibular

A pressão arterial é a pressão que o sangue exerce nas paredes internas das artérias. Em certo indivíduo hipertenso, a pressão sistólica é de 140 mmHg. Este valor corresponde à diferença entre a pressão absoluta do sangue e a pressão atmosférica local, que vale 760 mmHg. Calcule a força que o sangue exerce numa área de 1 mm² das paredes das artérias desse indivíduo devido à pressão absoluta. Dê sua resposta com dois algarismos significativos. Dados: 760 mmHg = 10⁵ Pa.

Quando um corpo se dilata, ele sofre variações nas três dimensões: no comprimento, na altura (ou espessura) e na largura; entretanto, dependendo do contexto, basta analisar apenas uma delas. Podemos exemplificar tal situação analisando os trilhos da estrada de ferro. Eles dilatam-se nas três dimensões, mas quando consideramos somente o efeito da variação de temperatura sobre o comprimento, estaremos lidando com uma dilatação térmica linear que é afetada por três fatores:

•O comprimento inicial L_o do material, a uma certa temperatura Θ_o

•A variação de temperatura ∆Θ=Θ_final-Θ_o

•O coeficiente linear do material (α), que indica a variação do comprimento do objeto; por exemplo: para a prata no estado sólido tem-se que α=0,000019°C−1=1,9.10−5°C−1. O significado de α é que a cada 1°C de variação na temperatura, a dilatação constatada no comprimento de um objeto feito desse material é de 19 milionésimos, para menos ou para mais.

A expressão matemática que permite o cálculo da dilatação linear é

Sabendo que coeficiente linear do ferro é 0,000012°C^-1 e usando a expressão matemática acima descrita, analise a seguinte situação: para que um fio de ferro tenha uma dilatação de 6 mm em seu comprimento, devido a um aquecimento de 50°C, qual deve ser seu comprimento inicial?

Uma compressa contém 200 g de gelo à temperatura de 0 oC. Se uma fonte transmite calor a essa compressa a uma taxa de 3,33 kJ/min, onde 1 kJ = 10³ J, em quanto tempo todo o gelo se derreterá, com a temperatura final permanecendo em 0 ^oC? Dado: calor latente de fusão do gelo L = 333 kJ/kg.

Em uma piscina para exercícios fisioterápicos, há uma raia longa de 20 m de comprimento. Considere o eixo x ao longo dessa raia. No início da raia, na posição x = 0, há um dispositivo que produz uma onda progressiva senoidal na superfície da água, que oscila transversalmente à direção x com amplitude máxima ymax = 10 cm. A frequência de oscilação do dispositivo é ajustada de modo que o comprimento de onda da onda na água vale λ = 0,80 m. Supondo que em um dado instante a frente da onda já avançou 16 m na raia, calcule a amplitude da onda na posição x = 12 m, sabendo que, neste mesmo instante, a amplitude da onda vale y = −10 cm na posição x = 1,8 m. Considere o valor de y_max constante ao longo da propagação da onda.

A função de um desfibrilador é tentar reverter um quadro de fibrilação do músculo cardíaco, a partir da aplicação de descargas elétricas na região do coração do paciente. Um desfibrilador é composto por um banco de capacitores que armazenam energia elétrica para a descarga. Suponha que seja necessária a liberação de 200 J de energia elétrica por um desfibrilador com capacitância de 25 µF, onde 1 µF = 10⁻⁶ F. Nesse caso, o desfibrilador deve ser alimentado por uma diferença de potencial igual a:

Uma colisão entre dois automóveis ocorre em um terreno plano. A soma dos momentos lineares (ou quantidades de movimento) dos automóveis imediatamente antes da colisão não é igual à soma dos momentos lineares dos automóveis logo após a colisão. Isso ocorre devido à presença:

Quando médicos da organização "Médicos Sem Fronteiras" trabalham em campo, em muitas ocasiões eles precisam improvisar dispositivos para poderem realizar suas atividades. Improvisando uma balança para a pesagem de bebês, um médico pendura uma mola de aço em um suporte de madeira. Ele, então, “calibra” a balança improvisada pendurando na mola um número crescente de pacotes de 1,00 kg de arroz, somando uma massa total M, e registra a deformação correspondente (△y) causada na mola. O gráfico abaixo mostra os resultados obtidos nas medições. Usando esta “balança” para pesar um bebê, a deformação observada na mola é △y = 2,00 cm. Supondo que a mola é ideal, calcule a massa deste bebê.

Em um circuito elétrico, uma lâmpada com resistência de 1,0 kΩ está colocada em série com uma bateria de 12 V e com um conjunto de N resistores idênticos, cada um com resistência de 6 kΩ, colocados paralelos entre si.

Nessas condições, a lâmpada consome 40% do total da potência fornecida pela bateria. Qual é o número N de resistores?

O gráfico abaixo ilustra a velocidade da ponta de um cateter que se move ao longo de um vaso sanguíneo em um certo intervalo de tempo. No instante t = 0, a posição da ponta do cateter é 8,0 cm em relação a um ponto de referência no vaso. A partir deste gráfico, calcule a posição da ponta do cateter, em relação ao mesmo ponto de referência, no instante em que ela atinge o repouso.

Uma onda luminosa plana tem comprimento de onda igual a 6,0×10^-7 m no vácuo. Considere as seguintes afirmações:

I - A frequência dessa onda luminosa é 5,0×10¹⁴ Hz.

II - A velocidade dessa onda é 1,8×10⁸ m/s em um meio cujo índice de refração é igual a 5/3.

III - O comprimento dessa onda é 1,0×10^-6 m em um meio cujo índice de refração é igual a 5/3.

Dado

Velocidade da luz no vácuo = 3,0×10⁸ m/s

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