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EXERCÍCIOS DE FÍSICA

IMPORTANTE: AS QUESTÕES ABAIXO FORAM RETIRADAS DAS PROVAS ORIGINAIS DAS RESPECTIVAS INSTITUIÇÕES, SEM FINALIDADE COMERCIAL. O OBJETIVO DO SITE É DIVULGAR OS VESTIBULARES DESSAS UNIVERSIDADES, ORGANIZADOS POR ASSUNTO, FACILITANDO A VIDA DE ESTUDANTES E PROFESSORES DE FÍSICA, E NÃO LUCRAR ÀS CUSTAS DE CONTEÚDO DE DOMÍNIO PÚBLICO, COMO TÊM FEITO ALGUMAS EMPRESAS.

FÍSICA - ONDULATÓRIA- VESTIBULAR DA UNICAMP

01. (UNICAMP 2008) O diagnóstico precoce de doenças graves, como o câncer, aumenta de maneira significativa a chance de cura ou controle da doença. A tomografia de Ressonância Magnética Nuclear é uma técnica de diagnóstico médico que utiliza imagens obtidas a partir da absorção de radiofreqüência pelos prótons do hidrogênio submetidos a um campo magnético. A condição necessária para que a absorção ocorra, chamada condição de ressonância, é dada pela equação f = g B , sendo f a freqüência da radiação, B o campo magnético na posição do próton, e g = 42 MHz/T. Para se mapear diferentes partes do corpo, o campo magnético aplicado varia com a posição ao longo do corpo do paciente.

a) Observa-se que a radiação de freqüência igual a 63 MHz é absorvida quando um paciente é submetido a um campo magnético que varia conforme o gráfico acima. Em que posição x do corpo do paciente esta absorção ocorre?

b) O comprimento de onda é a distância percorrida pela onda durante o tempo de um período. O período é igual ao inverso da freqüência da onda. Qual é o comprimento de onda da radiofreqüência de 63 MHz no ar, sabendo-se que sua velocidade é igual a 3,0 x 108 m/s?

02. (UNICAMP 2008) No texto 4 da coletânea, Dráuzio Varela contesta a prática de se “ atribuir ao doente a culpa dos males que o afligem, (...) procedimento tradicional na história da humanidade” . No entanto, a exposição exagerada ao sol, sem o devido uso de protetores, é uma atitude que o indivíduo assume por conta própria, mesmo sendo alertado que isso pode ser altamente prejudicial à sua saúde. Problemas de câncer de pele são fortemente associados à exposição aos raios ultravioleta (UV), uma região do espectro de comprimentos de onda menores que os da luz visível, sendo que a luz visível vai de 400 a 800 nm. Alguns filtros solares funcionam absorvendo radiação UV, num processo que também leva à decomposição das substâncias ativas ali presentes, o que exige aplicações subseqüentes do protetor. Quanto maior o fator de proteção solar do filtro (FPS) mais o protetor absorve a luz UV (maior é sua absorbância). A figura ao lado mostra o espectro de absorção (absorbância em função do comprimento de onda da luz incidente) de três substâncias (A, B e C), todas na mesma concentração.

a) Qual dessas substâncias você escolheria para usar como um componente ativo de um protetor solar? Justifique.

b) Considerando as informações do texto da questão, redesenhe um possível espectro de absorção da substância que você escolheu no item a , após esta ter sido exposta ao sol durante algumas horas. Justifique.

03. (UNICAMP 2008) O ruído sonoro nas proximidades de rodovias resulta predominantemente da compressão do ar pelos pneus de veículos que trafegam a altas velocidades. O uso de asfalto emborrachado pode reduzir signifi- cativamente esse ruído. O gráfico ao lado mostra duas curvas de intensidade do ruído sonoro em função da freqüência, uma para asfalto comum e outra para asfalto emborrachado.

a) As intensidades da figura foram obtidas a uma distância r = 10 m da rodovia.

Considere que a intensidade do ruído sonoro é dada por I = P / 4p r 2, onde P é a potência de emissão do ruído.Calcule P na freqüência de 1000 Hz para o caso do asfalto emborrachado .

b) Uma possível explicação para a origem do pico em torno de 1000 Hz é que as ranhuras longitudinais dos pneus em contato com o solo funcionam como tubos sonoros abertos nas extremidades. O modo fundamental de vibração em um tubo aberto ocorre quando o comprimento de onda é igual ao dobro do comprimento do tubo . Considerando que a freqüência fundamental de vibração seja 1000 Hz, qual deve ser o comprimento do tubo? A velocidade de propagação do som no ar é v = 340 m/s.

GABARITO

01. a) 1,5 T     b) 4,8 m

02.

a) Substância B

b)

03. a) 3,6.10-3W   b) 17 cm