Questões de Física

No Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (CERN), encontra-se em funcionamento o grande colisor de hádrons (LHC) que fornece aos seus detectores, instalados em quatro pontos de colisão distintos, a possibilidade de observar o produto de colisões de feixes de partículas com energias que nunca foram alcançadas anteriormente. Uma das partículas resultantes das colisões e que atravessam todo o ATLAS é o múon. Este tipo de partícula é semelhante aos elétrons, porém 200 vezes mais pesada.

FERNANDO, Miranda V X. Recepção do Sinal de Múons no Calorímetro Hadrônico do Experimento ATLAS/Fernando Miranda Vieira Xavier. – Juiz de Fora: UFJF/PPEE, 2011. Disponível em: <http://www.ufjf.br/ppee/files/2011/04/DissertFinal.pdf>. Acesso em 10 de mar. 2017.

Para investigar a recepção de sinais de múons no acelerador de partículas do CERN (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares), foi desenvolvido o seguinte circuito elétrico ao qual podem ser acoplados outros componentes entre B e E.

Sabendo que as setas indicam o potencial elétrico dos pontos nos extremos esquerdo e direito do circuito, a corrente elétrica no resistor R₄ é de:

A presbiopia é a mais comum das desordens refrativas da vida adulta, estando relacionada a diminuição da amplitude de acomodação. Em indivíduos emétropes e hipermétropes, a presbiopia se manifesta em torno dos 40 anos, havendo necessidade de óculos para leitura ou lentes de contato. Embora indivíduos míopes se beneficiem nesta idade, podendo às vezes ler sem auxílio óptico, suas amplitudes de acomodação também diminuem com a idade de maneira mais ou menos regular. Os sintomas começam com uma dificuldade em focalizar objetos próximos e avançam com cansaço visual durante a leitura, às vezes acompanhado de ardência ocular e lacrimejamento.

WERNER, Leonardo et al. Fisiologia da acomodação e presbiopia. Arq. Bras. Oftalmol., São Paulo, v. 63, n. 6, p. 487-493, Dec. 2000.Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27492000000600011&lng=en&nrm=iso>. Acesso em 10 mar. 2017.

Um paciente com sinais de presbiopia alega que enxergar objetos com nitidez precisa posicioná-los a 1 m de distância do olho. Considerando que um olho normal tem seu ponto próximo em 25 cm, a vergência da lente que que corrige esse problema, em dioptrias, é de:

A informação diagnóstica sobre a profundidade das estruturas no corpo pode ser obtida enviando-se um pulso de ultrassom através do corpo e medindo-se o intervalo de tempo entre o instante da emissão do pulso e o de recepção do eco. [...] Tanto o pulso quanto o eco são mostrados num tubo de raios catódicos, de diversas maneiras. Uma delas é chamada varredura A de diagnose ultrassônica. O eixo horizontal representa o tempo e o eixo vertical a intensidade do sinal. Nesse tipo de apresentação é necessário ter-se um conhecimento prévio da estrutura ao longo da trajetória do pulso para se fazer uma interpretação clínica.

OKUNO, Emico. Física para Ciências Biológicas e Biomédicas. São Paulo: Harbra, 2000, p. 243.

Um exame de ultrassom é ilustrado a seguir:

Considerando a velocidade de propagação do som no interior do corpo como sendo constante e de 1 500 m/s, a espessura do órgão (medida na direção do feixe de ultrassom), em cm, é de:

O trecho do artigo a seguir propõe um método experimental para medir o coeficiente de atrito cinético entre duas superfícies: [...] este artigo propõe a construção de um experimento simples de colisão inelástica com materiais de baixo custo e tem como objetivo calcular o coeficiente de atrito entre superfícies utilizando as leis de conservação da quantidade de movimento e de energia, além do conceito de trabalho de forças dissipativas. O equipamento consiste em um suporte de madeira onde é acoplado um pêndulo [pêndulo simples] com uma esfera metálica. O suporte é colocado em uma superfície de madeira, entre os quais se deseja medir os coeficientes de atrito dinâmico. Para que a colisão entre o suporte e a esfera metálica seja inelástica, coloca-se no primeiro uma porção de massa de modelar, a fim de absorver toda a energia no impacto, como mostra a figura a seguir.

ROCHA, Maristela do N et al. Calculando o coeficiente de atrito entre superfícies com material alternativo. Física na Escola, São Paulo, v. 11, n. 1, 2010. Disponível em: <http://www1.fisica.org.br/fne/edicoes/category/9-volume-11-n-1-abril?download=57:calculando-o-coeficiente-de-atritoentre- superficies-com-material-alternativo>. Acesso em 03 de mar. 2017.

Na figura, a distância x representa o deslocamento do conjunto desde o instante da colisão até parar. Se a massa da esfera metálica é m e a massa do restante do suporte é M, a expressão para o coeficiente de atrito dinâmico (m) é:

A figura mostra um par de placas metálicas paralelas, no qual o potencial elétrico na placa A é menor que na placa B. Um próton atravessa a placa A em direção à placa B. Considere a área das placas de grande extensão de modo que os efeitos de borda no campo elétrico sejam desprezíveis. 

Sobre esse sistema, analise as seguintes afirmativas.

 

I. O sentido do campo elétrico é de A para B.

II. O próton será desacelerado.

III. A intensidade do campo elétrico reduz linearmente de A para B. 

 

Com relação às afirmativas.  

Uma pessoa foi encontrada morta às 6h da manhã e nesse momento a temperatura do corpo era de 26°C. Uma hora depois, a temperatura do corpo era de 20°C. A temperatura ambiente permaneceu constante e igual a 18°C. A equação a seguir relaciona o tempo T(t) no instante t é: T(t) = T_A + (T_i – T_A) . e^-kt , em que T_A é a temperatura ambiente, T_i é a temperatura inicial e k é uma constante. Considerando que no momento da morte essa pessoa tinha uma temperatura de 37°C, há quanto tempo, aproximadamente, ela estava morta quando foi encontrada às 6h da manhã? (considere ln 2 = 0,7 e ln 3 = 1,1)