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EAM 2006 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Escolas de Aprendizes-Marinheiros

Edição 2006 · Prova amarela · 13 questões de Física — resolução comentada Método TEF.

Q31
Mecânica — Estática — Roldanas móveis

Um marinheiro utiliza uma associação de roldanas, como a da figura abaixo, para erguer um barco de peso P = 1600 N. Sabendo-se que essa associação tem 3 roldanas móveis, qual deve ser a força aplicada pelo marinheiro para manter o barco em equilíbrio?

EAM 2006, questão 31: Roldanas móveis — figura do caderno original
A)50 N
B)100 N
C)200 N
D)250 N
E)300 N

Gabarito do caderno — prova amarela

C
Resolução

Em uma talha exponencial ideal, cada roldana móvel reduz pela metade a força necessária para sustentar a carga transmitida à etapa seguinte.

Com três roldanas móveis, a vantagem mecânica é $2^3=8$. Assim, $F=P/8=1600/8=200\,\mathrm{N}$.

A roldana fixa apenas muda a direção do esforço. Essa redução da força exige puxar uma extensão maior de corda, preservando o trabalho no modelo ideal.

Cuidado, armadilha! Use o número de roldanas móveis, não o total de roldanas.

Alternativa correta: C

Q32
Termologia — Termometria — Conversão Fahrenheit–Celsius

A tripulação de um navio, ao atracar no porto de um determinado país, foi informada que a temperatura ambiente era de quatro graus Fahrenheit negativos (−4 °F). Qual o valor dessa temperatura na escala Celsius?

A)−20°
B)−5/9°
C)0°
D)10°
E)20°

Gabarito do caderno — prova amarela

A
Resolução

A conversão é $T_C=(5/9)(T_F-32)$. O valor negativo informado deve ser mantido ao substituir a temperatura.

Logo, $T_C=(5/9)(-4-32)=(5/9)(-36)=-20\,^\circ\mathrm{C}$.

A conferência inversa dá $1{,}8(-20)+32=-4\,^\circ\mathrm{F}$. A temperatura é negativa nas duas escalas, mas os valores numéricos são diferentes.

Cuidado, armadilha! Subtraia 32 antes de multiplicar por 5/9.

Alternativa correta: A

Q33
Eletricidade — Magnetismo — Fragmentação de ímãs

A figura abaixo mostra um ímã permanente em forma de barra que foi dividido em quatro pedaços.

EAM 2006, questão 33: Fragmentação de ímãs — figura do caderno original

Quanto à aproximação dos dois pedaços maiores, é correto afirmar que:

A)I atrai III
B)II atrai III
C)IV repele I
D)II repele III
E)IV atrai II

Gabarito do caderno — prova amarela

B
Resolução

Ao dividir um ímã, cada fragmento continua sendo um ímã com dois polos. Não se obtêm polos magnéticos isolados por esse procedimento.

A orientação original é sul à esquerda e norte à direita. Assim, no primeiro pedaço maior, I é sul e II é norte; no segundo, III é sul e IV é norte.

Polos de nomes diferentes se atraem. Portanto, II, que é norte, atrai III, que é sul. As demais combinações propostas não respeitam essa identificação.

Cuidado, armadilha! Cada pedaço conserva dois polos, inclusive nas faces criadas pelo corte.

Alternativa correta: B

Q34
Mecânica — Hidrostática — Vasos comunicantes

Os pedreiros utilizam uma mangueira transparente, contendo água no seu interior, para determinarem o nível dos pisos. O funcionamento desse equipamento baseia-se no Princípio:

A)da terceira Lei de Newton
B)da inércia
C)de Arquimedes
D)de Pascal
E)dos vasos comunicantes

Gabarito do caderno — prova amarela

E
Resolução

A mangueira conecta duas colunas de um mesmo líquido. Quando a água está em repouso e suas superfícies recebem a mesma pressão atmosférica, os níveis livres se encontram na mesma altura.

Se houvesse diferença de alturas, existiria uma diferença de pressão na conexão, fazendo a água escoar até o equilíbrio.

Essa igualdade de níveis é a aplicação do princípio dos vasos comunicantes. Ela permite transportar uma referência horizontal entre dois pontos separados.

Cuidado, armadilha! O princípio de Pascal descreve a transmissão de uma variação de pressão; aqui a referência é a igualdade dos níveis livres.

Alternativa correta: E

Q35
Eletricidade — Circuitos elétricos — Associação de lâmpadas

Observe a figura:

EAM 2006, questão 35: Associação de lâmpadas — figura do caderno original

Com base na figura, analise as afirmativas abaixo.

I — Se o fio 3 for rompido, as lâmpadas B e C se apagarão.

II — Se a lâmpada B queimar, as lâmpadas A e D permanecerão acesas.

III — Se o fio 2 for rompido, somente as lâmpadas B e C permanecerão acesas.

IV — Se a lâmpada A queimar, as lâmpadas B, C e D se apagarão.

Estão corretas as afirmativas:

A)I e IV
B)I e II
C)II e III
D)II e IV
E)III e IV

Gabarito do caderno — prova amarela

B
Resolução

O circuito possui três ramos em paralelo: um com A, outro com B e C em série, e um terceiro com D. Cada ramo conserva um caminho independente entre os terminais da fonte.

I é verdadeira: romper o fio 3 abre o ramo de B e C. II também é verdadeira: a interrupção em B não abre os ramos de A e D.

III é falsa porque romper o fio 2 apaga A, mas D permanece ligada. IV é falsa: queimar A não interrompe a alimentação dos demais ramos. Portanto, somente I e II são corretas.

Cuidado, armadilha! Uma interrupção em um ramo paralelo não apaga automaticamente os outros ramos.

Alternativa correta: B

Q36
Óptica — Lentes — Imagem projetada

Quais as características que a imagem formada na tela do cinema apresenta?

A)Virtual e direita
B)Virtual e invertida
C)Real e direita
D)Real e invertida
E)Virtual e menor que o objeto

Gabarito do caderno — prova amarela

C
Resolução

Uma imagem que pode ser recebida em uma tela é real, pois os raios luminosos efetivamente convergem na superfície de projeção. Isso distingue a projeção de uma imagem virtual.

Para o público, a cena projetada aparece direita. O filme é orientado no equipamento para compensar a inversão produzida pelo sistema óptico de projeção.

Assim, a questão considera a imagem observada na tela: real e direita. A inversão da lente em relação ao fotograma não deve ser confundida com a orientação final exibida ao espectador.

Cuidado, armadilha! A tela recebe uma imagem real; a montagem do filme compensa a inversão óptica.

Alternativa correta: C

Q40
Termologia — Mudanças de estado — Pressão e ebulição

A altitude influencia a entrada da água em ebulição a uma menor temperatura. Com base nesta afirmação, assinale a opção em que a altitude determinará tal fenômeno.

A)Belo Horizonte — altitude: 850 m
B)Brasília — altitude: 1150 m
C)Cidade do México — altitude: 2240 m
D)La Paz — altitude: 3636 m
E)Rio de Janeiro — altitude: 0 m

Gabarito do caderno — prova amarela

D
Resolução

A ebulição ocorre quando a pressão de vapor do líquido iguala a pressão externa. Em localidades mais elevadas, a pressão atmosférica é menor.

Consequentemente, a água atinge a condição de ebulição em temperatura mais baixa. Entre as cidades propostas, La Paz tem a maior altitude, 3636 m.

No contexto da questão, é a cidade em que esse efeito é mais acentuado. As demais cidades também podem apresentar variações, mas a comparação pede a alternativa de maior altitude.

Cuidado, armadilha! Maior altitude significa menor pressão atmosférica, não maior temperatura de ebulição.

Alternativa correta: D

Q42
Eletricidade — Eletrostática — Eletroscópio

Qual o aparelho usado para verificar se um corpo está eletrizado?

A)Eletroscópio
B)Osciloscópio
C)Termoscópio
D)Estroboscópio
E)Telescópio

Gabarito do caderno — prova amarela

A
Resolução

O eletroscópio permite detectar a presença de eletrização. Ao aproximar ou encostar um corpo carregado, as cargas do instrumento se redistribuem ou são transferidas.

Em um eletroscópio de folhas, as folhas passam a ter cargas de mesmo sinal e se afastam por repulsão. Esse movimento indica uma alteração elétrica.

Os outros aparelhos têm finalidades diferentes: o osciloscópio exibe sinais, o termoscópio indica variações térmicas, o estroboscópio auxilia o estudo de movimentos e o telescópio permite observações ópticas distantes.

Cuidado, armadilha! Detectar eletrização não significa medir diretamente o valor da carga.

Alternativa correta: A

Q45
Eletricidade — Eletrostática — Carga de um íon

Uma partícula constituída possui 45 prótons, 72 nêutrons e 43 elétrons. Pelas características apresentadas, é correto afirmar que a partícula citada corresponde a:

A)um cátion bivalente
B)um ânion monovalente
C)uma partícula eletricamente neutra
D)um ânion trivalente
E)um ânion bivalente

Gabarito do caderno — prova amarela

A
Resolução

Prótons contribuem com carga positiva e elétrons com carga negativa. Os nêutrons não alteram a carga elétrica total.

A diferença é $45-43=2$, portanto a partícula possui carga $+2e$. Uma espécie com carga positiva é chamada cátion.

Como há duas unidades de carga elementar em excesso, o cátion é bivalente. A presença de 72 nêutrons afeta a composição nuclear, mas não muda essa classificação elétrica.

Cuidado, armadilha! Compare prótons e elétrons; nêutrons não entram na soma da carga.

Alternativa correta: A

Q46
Mecânica — Dinâmica — Inércia

Segundo estatísticas, o cinto de segurança protege o motorista e os passageiros de lesões mais graves em caso de acidentes. O uso do cinto de segurança em veículos está associado à:

A)1ª lei de Newton
B)2ª lei de Newton
C)3ª lei de Newton
D)lei de Kepler
E)lei de Copérnico

Gabarito do caderno — prova amarela

A
Resolução

A primeira lei de Newton expressa a inércia: um corpo tende a conservar seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme quando não há força resultante que o altere.

Se o veículo freia bruscamente, o passageiro tende a continuar com a velocidade que tinha. O cinto exerce a força necessária para desacelerar seu corpo junto com o veículo.

Portanto, o fenômeno destacado é a inércia, associada à primeira lei. A segunda lei também descreve a desaceleração causada pela força, mas não é o princípio solicitado pelo contexto.

Cuidado, armadilha! O passageiro não é empurrado para a frente por uma nova força; ele tende a manter seu movimento.

Alternativa correta: A

Q47
Termologia — Mudanças de estado — Condensação

O gás de cozinha é encontrado no estado líquido quando armazenado no interior das botijas. Esse fato ocorre porque o gás, ao ser comprimido na botija, sofre uma mudança de estado físico denominada:

A)vaporização
B)sublimação
C)solidificação
D)fusão
E)condensação

Gabarito do caderno — prova amarela

E
Resolução

A compressão facilita a passagem do estado gasoso para o líquido, nas condições adequadas de pressão e temperatura. Essa transformação é chamada condensação ou liquefação.

Vaporização é o processo inverso, do líquido para o gás. Fusão e solidificação envolvem líquido e sólido; sublimação envolve sólido e gás.

Assim, o armazenamento do gás liquefeito citado corresponde à condensação. Ao sair do recipiente e sofrer redução de pressão, parte do líquido pode voltar ao estado gasoso.

Cuidado, armadilha! Identifique os estados inicial e final: gás para líquido.

Alternativa correta: E

Q49
Mecânica — Medidas — Instrumentos meteorológicos

Após um período de chuvas torrenciais, os meteorologistas necessitam medir a quantidade de água precipitada. Que instrumento deve ser utilizado na medição?

A)Anemômetro
B)Barômetro
C)Higrômetro
D)Pluviômetro
E)Termômetro

Gabarito do caderno — prova amarela

D
Resolução

O pluviômetro coleta a chuva sobre uma área conhecida e permite expressar a precipitação como uma altura equivalente de água, normalmente em milímetros.

O anemômetro mede a velocidade do vento; o barômetro mede pressão atmosférica; o higrômetro indica umidade; o termômetro mede temperatura.

Como a pergunta se refere à quantidade de água precipitada, o instrumento correto é o pluviômetro.

Cuidado, armadilha! Não confunda chuva acumulada com umidade do ar.

Alternativa correta: D

Q50
Óptica — Espelhos planos — Distância entre objeto e imagem

Uma menina está posicionada a 2 metros de distância de um espelho plano. A menina se aproxima 0,5 metro desse espelho e para. Qual a distância entre a menina e sua imagem nesse novo posicionamento?

A)0,5 m
B)1,0 m
C)2,0 m
D)3,0 m
E)3,5 m

Gabarito do caderno — prova amarela

D
Resolução

A distância final da menina ao espelho é $d=2-0{,}5=1{,}5\,\mathrm{m}$. Em um espelho plano, a imagem virtual fica atrás do espelho à mesma distância do objeto.

Assim, há 1,5 m do objeto até o espelho e outros 1,5 m do espelho até a imagem. A separação total é $2d=3{,}0\,\mathrm{m}$.

A imagem também se aproxima do plano do espelho quando a menina se aproxima, de modo que a separação objeto–imagem diminui em duas vezes o deslocamento do objeto.

Cuidado, armadilha! A distância pedida é até a imagem, não apenas até o espelho.

Alternativa correta: D

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