Questões de Física

Uma das razões que justifica o estudo das propriedades biomecânicas dos ossos para a ortopedia é que esse conhecimento permite compreender o comportamento ósseo em vida, considerando, entre outros aspectos, qual o impacto de energia que podem absorver. Você participa de um projeto de pesquisa na universidade cuja sua atribuição é realizar testes de impacto em alguns tipos de ossos que estão disponíveis no laboratório.

Seus experimentos mostraram que um desses ossos será fraturado se estiver sujeito a uma densidade de força de 1,5 × 108 N/m². O teste consiste em deixar o osso estático sobre uma bancada enquanto um cilindro de metal de 1,2 kg é disparado contra ele. Após o contato, que durou 4 ms, o cilindro para completamente seu movimento para frente.

Se a área de contato com o osso for de 2 cm², qual é o maior valor de energia cinética com que o cilindro pode atingir o osso sem quebrá-lo?

A frequência cardíaca durante o exercício pode ajudar na perda de peso e na queima de gordura. Segundo especialistas do site Medical News Today, a frequência cardíaca máxima é de 220 batimentos por minuto (bpm). Para determinar o valor máximo adequado para um indivíduo, considerando a idade, basta fazer o seguinte cálculo: frequência cardíaca máxima – idade. De acordo com a Associação Americana do Coração (AHA, na sigla em inglês), durante o exercício, a frequência cardíaca deve ficar entre 50% e 85% do valor máximo, levando em consideração a idade.

Disponível em: www.veja.abril.com.br. Acesso em 13 nov. 2020. (Adaptado)

O gráfico a seguir mostra a taxa de batimentos cardíacos de uma pessoa de 20 anos durante a prática de exercícios físicos por uma hora em um determinado dia.

Em que momentos do treino dessa pessoa, a taxa de batimentos cardíacos estava em desacordo com o recomendado pelos especialistas?

Considere os valores de referência para os seguintes sinais vitais:

I - Temperatura Corporal entre 35 º C e 36º C;
II - Frequência cardíaca (pulso) entre 60 e 90 ppm (pulsos por minuto);
III - Pressão arterial: sistólica entre 100 e 140 mmHg;
IV - Frequência respiratória entre 16 e 20 mrpm (movimentos respiratórios por minuto).

Assinale a alternativa que indica a medida do sinal vital no Sistema Internacional.

Para ilustrar as relações entre as grandezas básicas da eletrodinâmica, um professor construiu um teste de habilidade motora para seus alunos. Trata-se de um brinquedo cujo desafio é fazer um anel condutor passear ao longo de um fio resistivo e desencapado, sem tocá-lo. Como estímulo, o professor avisou que os alunos que não conseguissem evitar que o anel tocasse o fio deveriam explicar as leis de Ohm aos colegas que faltaram à aula. Na figura, é representado o momento em que um aluno toca o fio resistivo com o anel, a 4 cm do ponto A, fazendo o amperímetro indicar 0,05 A.

Os fios utilizados e seus conectores, a fonte de tensão de 3 V, o amperímetro e o anel com seu suporte podem ser considerados ideais, sendo que o fio resistivo ligado entre os pontos A e B é ôhmico, mede 60 cm, tem área de secção transversal constante e está montado em uma base isolante. Os dados obtidos nessa brincadeira permitem encontrar o valor da resistência elétrica de todo o comprimento do fio resistivo.

Esse valor é

Sabendo que o calor específico da água tem por definição o valor 1 cal/(g·°C), um estudante deseja determinar o valor do calor específico de um material desconhecido. Para isso, ele dispõe de uma amostra de 40 g desse material, de um termômetro na escala Celsius, de um recipiente de capacidade térmica desprezível e de uma fonte de calor de fluxo invariável.

Primeiramente, o estudante coloca 100 g de água no interior do recipiente e observa que, para elevar de 20 ºC a temperatura dessa quantidade de água, são necessários 5 minutos de exposição à fonte de calor. Em seguida, o estudante esvazia o recipiente e coloca em seu interior a amostra, verificando que, para elevar de 20 ºC a temperatura da amostra, a exposição à mesma fonte de calor deve ser  de 1 minuto apenas.

O valor do calor específico procurado pelo estudante é

Um modelo de bolsa possui uma alça de couro com suas extremidades presas a uma parte horizontal indeformável da bolsa. Considere que a bolsa, ao ser usada apoiada sobre o ombro pelo ponto intermediário da alça, mantenha-se na forma mostrada na figura.

Suponha que o conteúdo da bolsa esteja uniformemente distribuído em seu interior e que a massa desse conteúdo, somada com a massa da bolsa, resulte em 1,6 kg.

Considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², sen θ = 0,8 e cos θ = 0,6, a intensidade da força de tração na alça de couro é de