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RESOLUÇÕES
01- A desfibrilação é a aplicação de uma corrente elétrica em um paciente, através de um desfibrilador, um equipamento eletrônico cuja função é a reversão das arritmias cardíacas pela aplicação de um pulso de corrente elétrica de grande amplitude num curto período de tempo. Ao atravessar o coração, esta corrente força uma contração simultânea das fibras cardíacas, possibilitando o restabelecimento de um ritmo normal corrigindo assim a fibrilação Ventricular ou auricular que é um estado do coração onde todas as fibras musculares cardíacas se contraem e relaxam sem coordenação, inviabilizando o movimento do sangue para os órgãos.
A desfibrilação pode restabelecer a atividade do nódulo sinoatrial (SA) ou marcapasso ou nó sino-atrial que é a região especial do coração, que controla a freqüência cardíaca.
São dados --- U=6000=6.103V --- W=180J --- Δt=5ms=5.10-3s --- W=C.U2/2 --- 180=C.(6.103)2/2 ---
C=360/36.106 --- C=10.10-6=10μF.
W=Q.U/2 --- 180=Q.6.103/2 --- Q=360/6.103=60.10-3=6.10-2C.
I=Q/Δt --- i=6.10-2/5.10-3=1,2.10=12 A.
R- E
02- Dados --- U=108V --- i=105 A --- t=0,5s --- carga elétrica que se desloca em t=0,5s devido a corrente elétrica i=105 A --- i=Q/t --- 105=Q/5.10-1 --- Q=105.5.10-1 --- Q=5.104C.
Energia elétrica --- W=Q.U=5.104.108=5.1012J.
R- A
03- Frequência que deve ser emitida pelo micro-ondas --- f=2,4GHz=2,4.109Hz --- velocidade de propagação de uma onda eletromagnética --- V=3.108m/s --- equação fundamental da ondulatória --- V=λf --- 3.108= λ.2,4.109 --- λ=3.108/2,4.109 --- λ=1,25.10-1 = 0,125m=125mm (comprimento de onda da onda eletromagnética utilizada) --- espaçamento da grade é da ordem de 1,0% do comprimento de onda da micro-onda usada --- 1% de 125mm=0,01x125=1,25mm.
R- B
04- Dados --- Lo=5m --- α=10-5 oC-1 --- to=20oC --- no dia mais quente do verão t=40oC o bloco se dilatará de ΔL=Lo.α.(t – to)=5.10-5.(40 – 20)=100.10-5=10-3m --- ΔL=10-3.102=0,1cm --- para que no dia mais quente do verão a distância deva ser de 1,0cm você deve resguardar, prever, uma distância de 1,0 + 0,1=1,1cm.
R- B
05- Sendo o gráfico da velocidade uma reta inclinada a aceleração é constante e de valor a=(V – Vo)/(t – to) = {-2 – (-6)}/{2 – (-2)}= -8/4 --- a= - 2m/s2 (constante).
F=ma=5.(-2)= - 10N --- sendo a massa m=5kg escalar, constante e positiva a força será constante, negativa e de valor F= - 10N.
R- D
06- O modelo atômico de Bohr tem as seguintes características:
Cada
elétron só pode ocupar determinada órbita circular sempre com a
mesma energia, que permanece indefinidamente, sem irradiá-la. Essas
órbitas correspondem a situações estáveis, denominadas de estados
estacionários.
As
órbitas do elétron são restritas, isto é, nem todas as órbitas
são permitidas em qualquer situação. A restrição é que o
momento angular do elétron é necessariamente quantizado, ou seja, é
um múltiplo de um valor fundamental. A
quantidade constante de energia de cada órbita é tanto maior quanto
mais longe o elétron estiver do núcleo, ou seja, quanto mais
afastada for sua órbita. Um
átomo armazena energia é fazendo seus elétrons saltarem de uma
órbita mais interna (de menor potencial de energia) para uma órbita
mais externa (de maior potencial de energia). Assim, sempre que um
átomo absorve energia, um ou mais de seus elétrons “saltam”
para uma órbita mais externa.
Quando o fornecimento de
energia
cessa, os elétrons que foram deslocados para as órbitas mais
distantes tendem a restaurar o equilíbrio retornando à sua órbita
original.
Porém, toda ação que acumula energia, se for revertida, terá que
liberar essa mesma energia. Então, quando
o elétron retorna à órbita original ele deve liberar a mesma
quantidade de energia recebida e o faz sob forma de energia luminosa,
ou seja, emitindo um fóton pela perda
contínua
de energia
cinética e de
quantidade de movimento.
R- C
07- a) As forças que agem sobre o bloco que se desprendeu (não existe atrito) são apenas seu peso
vertical e para baixo e a reação normal do plano inclinado sobre ele denominada normal (figura acima).
Teoria:
Plano inclinado sem atrito
As
forças
que agem sobre um corpo apoiado sobre um plano inclinado são seu
peso
,
vertical
e para baixo e a força normal 
,
perpendicular à superfície de contato entre o bloco e o plano.
α é
o ângulo de inclinação do plano. Como e não
tem a mesma direção, vamos decompor
o peso em
duas parcelas:
parcela do peso paralela à
superfície do plano inclinado (responsável pela tentativa de
descida do bloco).
parcela
do peso perpendicular à superfície do plano inclinado (força que
comprime o bloco contra o plano)
senα =cateto oposto/hipotenusa --- senα =PP/P --- PP=P.senα
cosα =cateto adjacente/hipotenusa --- cosα =PN/P --- PN=P.cosα
As duas forças acima substituem o peso e podemos tirá-lo:
A
componente
normal do peso anula
a reação normal do apoio ,
assim
temos:
Como não existe atrito, o bloco desce com aceleração de intensidade a, tal que FR=m.a --- PP=m.a --- mgsenα =ma --- a=gsenα.
Substituindo os valores na equação acima --- a=gsen30o=10.1/2 --- a=5m/s2.
b) Cálculo da distância d no plano inclinado no instante em que o bloco se desprende na altura h=5m
--- sen30o=h/d --- 1/2=5/d --- d=10m.
No instante em que se desprende o bloco sobe com Vo=7,5m/s a partir de A até parar (V=0) no ponto B e demora na subida --- V = Vo + at --- 0 = 7,5 – 5t --- t=7,5/5 --- t=1,5s (tempo de subida).
Distância percorrida na subida --- V2 = Vo2 + 2.a.d --- 02 = 7,52 -2.5.d --- d=56,25/10=5,625m.
Agora
o bloco é abandonado
Vo=0
de
B e percorre ΔS=10
+ 5,625=15,625m
até
chegar à base,
em
movimento acelerado com a=5m/s2, no instante t1 tal que --- ΔS= Vot1 + at12/2 --- 15,625 = 0.t1 + 5.t12/2 --- t12=15,625/2,5=6,25 --- t1=2,5s.
Tempo total --- tt= 1,5 + 2,5=4s.
08- a) Pelo enunciado a potência necessária para manter a velocidade constante (100km/h) é de P=22kW=
22000W e a energia W pedida é em t=1min=60s --- P=W/t --- 22000 = W/60 --- W=60.22000=1 320 000J=1320kJ.
b) Calculando o poder calorífico em J/L --- q=5500ca/cm3=5500x4J/10-3dm3(L) = 22000.103 J/L ---
q=22.106J/L.
O enunciado afirma que o rendimento é de 36%, assim apenas 36% do poder calorífico serão utilizados (útil) --- qu=0,36x22.106 --- qu=7,92.106J.
Lembre-se que o poder calorífico mede q=variação de energia/variação de volume --- qu=ΔW/ΔV ---
ΔW=P.Δt --- 7,92.106 = P.Δt/ΔV --- ΔV=P.Δt/7,92.106 (I).
O consumo Φ é fornecido por --- Φ = distância percorrida/variação de volume --- Φ = ΔS/ΔV ---
(velocidade) v = ΔS/Δt --- ΔS=v.Δt --- Φ = v.Δt/ΔV (II).
(I) em (II) --- Φ = v.Δt/(p.Δt/7,92.106) --- Φ = v.7,92.106/P.
Do enunciado --- P=22.103W e v=100km/h=100/3,6 m/s --- Φ = (100/3,6)x7.92.106/22.103 = 220.106/ 22.103 --- Φ = 10.103=104m/L=10km/L.
09- a) Utilizando a conservação da energia mecânica:
Ponto A --- VA=2m/s --- h=19,8m --- g=10m/s2 --- EmA=EcA + EpA=mVA2/2 + mgh=m.22/2 + m.10.19,8 --- EmA=2m + 198m=200m.
Ponto B --- VB=? --- h=0 --- g=10m/s2 --- EmB=EcB + EpB=mVB2/2 + mgh=m.VB2/2 + m.0 --- EmB=mVB2/2.
EmA = EmB --- 200m = mVB2/2 --- VB=√(400) --- VB=20m/s.
b) Densidade da água --- ρ=1g/cm3=103kg/m3 --- ρ=m/ΔV --- 103=m/ΔV --- m=103ΔV.
Colocando o nível de referência de energia do volume de água ΔV de massa m na base da barragem, no ponto mais alto a energia vale EA=200m (calculado em a) e na base vale zero --- variação de energia --- ΔW=200m=200.103ΔV --- ΔW=2.105ΔV --- se o rendimento é de 30% --- ΔW=0,3.2.105ΔV
ΔW=6.104ΔV.
Potência =variação de energia/intervalo de tempo= ΔW/Δt --- --- P=6.104ΔV/Δt --- ΔV=P.Δt/6.104.
Vazão da água (fornecida) --- Φ=120.106cm3/s=120.106.10-6m3/s --- Φ=120m3/s --- Φ= ΔV/Δt --- 120=
P.Δt/6.104/Δt --- 120=P/6.104 --- P=120.6.104=720.104 = 7,2.106 = 7,2MW.