Questões de Vestibular IF Sul - MG 2018 para Vestibular - Primeiro Semestre

As grandezas físicas fundamentais (ou de base) são aquelas cujo conceito é independente de outras grandezas, como é o caso do tempo (T), massa (M), comprimento (L) e temperatura (θ) (a designação entre parênteses depois de cada grandeza é sua representação dimensional). A análise dimensional é muito útil quando se deseja prever expressões físicas onde se conhece, apenas, os parâmetros que a definem. Admita a seguinte situação: um engenheiro automobilístico estuda a aerodinâmica de um novo modelo de carro. Depois de uma série de experimentos, verifica-se que a intensidade da força de resistência do ar (Fr) depende da densidade do ar (µ), da área da maior seção do automóvel perpendicular ao fluxo de ar (A) e da intensidade da velocidade desse fluxo (v). Depois de analisar os dados obtidos com os experimentos, o engenheiro chega à seguinte relação de proporcionalidade entre tais grandezas:
Fr = kµ^xA^yv^z
sendo k uma constante de proporcionalidade adimensional. Considerando as grandezas de base T, M e L, quais serão os valores de x, y e z da expressão acima para que a equação fique correta?

Um pássaro típico, por exemplo, um beija-flor, quando em voo, para cada 1 g de gordura oxidada devido ao voo, libera, aproximadamente, 4 x 10⁴ J de energia. Considerando-se que, em média, a eficiência muscular dessas aves é de 25%, qual será a quantidade de gordura consumida pelo beija-flor ao voar durante 1 min com uma potência mínima de 0,7 W?

Uma pessoa decide matricular-se numa academia de ginástica e iniciar um programa de atividades físicas. Durante as aulas, seu sangue a 37 °C flui em direção à pele a uma razão média de 100 g/s. Nesse processo, o sangue trocará calor com o meio externo através da pele, resfriando-se, e retornará ao interior do corpo da pessoa. A razão da transferência de calor é de, aproximadamente, 500 W. Sendo assim, qual será a temperatura média do sangue ao retornar para o interior do corpo da pessoa? Considere que o sangue possua o mesmo calor específico da água, isto é, 4,18 J/g°C.

Potencial de membrana é a diferença de potencial elétrico que existe entre os fluidos extra e intracelular de uma célula típica. Atribui-se ao fluido extracelular o potencial de referência (V_R = 0) e V ao potencial no interior da membrana celular. Assim, a diferença de potencial (∆V) entre os dois meios (dentro e fora da célula) será ∆V = V − 0 = V. Estudos mostram que ao penetrar no interior da célula, o potencial diminui bruscamente para − 70 mV (− 70 × 10−3 V) como indica a figura a seguir:

Sabendo que a membrana celular tem uma espessura aproximada de 80 x 10^-10 m, qual será a intensidade do campo elétrico existente entre essas duas regiões?

A miopia é um defeito de visão apresentado por pessoas que possuem um globo ocular comprido demais ou uma córnea com uma curvatura exagerada. Com efeito, míopes não conseguem focalizar corretamente na retina imagens de objetos distantes. As lentes corretivas de miopia deverão proporcionar às pessoas que as utilizam a visualização de objetos impróprios. Dessa forma, para um objeto “situado no infinito”, as lentes deverão conjugar uma imagem virtual, posicionada no ponto remoto do olho (maior distância na qual um míope consegue enxergar nitidamente). Portanto, a lente de correção deverá ter distância focal (f) igual ao módulo da distância do ponto remoto do olho míope (|D|), isto é: f = |D|. Considere um olho míope no qual o ponto remoto está a 50 cm de distância. Qual será o tipo de lente (convergente ou divergente) e a sua vergência (V) que corrigirá essa miopia? Considere desprezível a distância entre a lente e o olho; define-se vergência de uma lente como sendo o inverso de sua distância focal.