EAM 2008 — Questões de Física comentadas — Método TEF

O campo de um eletroímã é produzido pela corrente elétrica em uma bobina. Alterar a corrente permite modificar a intensidade do campo e, portanto, sua capacidade de atração.

Um eletroímã também possui dois polos. As linhas de campo são uma representação do próprio campo, não uma propriedade independente que possa existir sem ele.

A possibilidade destacada é variar a atração ajustando a alimentação elétrica. O campo não precisa ter intensidade uniforme em todos os pontos do dispositivo.

O gabarito considera I verdadeira dentro da descrição escolar simplificada de eletrização por atrito. A separação de cargas nas nuvens envolve interações e colisões entre partículas; cargas não são criadas a partir do nada.

II é verdadeira: descargas podem ocorrer dentro de uma nuvem, entre nuvens ou entre nuvem e solo.

III é falsa. O para-raios não impede a existência de descargas; ele integra um caminho de condução e aterramento para reduzir danos à estrutura. Assim, o conjunto indicado pelo caderno é I e II.

A figura fornece tensão de 12 V e resistência de 6 Ω. Pela primeira lei de Ohm, $U=RI$.

Isolando a corrente, $I=U/R=12/6=2\,\mathrm{A}$.

O resistor recebe a tensão da bateria no circuito ideal apresentado. Multiplicar tensão por resistência não fornece a corrente; é necessário dividir a tensão pela resistência.

No atrito entre corpos inicialmente neutros, elétrons são transferidos de um para outro. As cargas líquidas adquiridas têm módulos iguais e sinais opostos, por conservação da carga.

Assim, I é falsa e II é verdadeira quando “quantidade” é entendida como módulo da carga. A eletrização do pente ocorre por atrito, de modo que III é falsa no sentido do comando.

O pente carregado pode atrair papel neutro por polarização. Esse efeito de atração não transforma o processo que carregou o pente em eletrização por indução.

A refração ocorre quando a luz passa entre meios, mudando sua velocidade e, em incidência oblíqua, sua direção. O prisma I e as lentes IV e V apresentam esse fenômeno.

O espelho plano II produz reflexão regular. A superfície rugosa III produz reflexão difusa, com raios refletidos em diferentes direções.

Portanto, as representações que mostram refração são I, IV e V. A dispersão do prisma está associada à refração diferente para cada cor.

Condução transfere energia por interações no material sem transporte macroscópico de matéria. Convecção envolve o movimento de um fluido, como ar ou água.

Irradiação é a transferência de energia por ondas eletromagnéticas e pode ocorrer no vácuo. É o mecanismo pelo qual a energia solar chega à Terra.

A alternativa que combina irradiação, ondas eletromagnéticas e a transferência Sol–Terra é a correta. Não há necessidade de transportar matéria do Sol até o planeta.

A questão solicita a conversão da temperatura de 4 °C, associada à densidade máxima da água no contexto apresentado.

Usamos $T_F=1{,}8T_C+32=1{,}8\times4+32=7{,}2+32=39{,}2\,^\circ\mathrm{F}$.

O fenômeno de densidade fornece o contexto, mas não altera a fórmula de conversão entre as escalas.

O timbre permite distinguir fontes sonoras mesmo quando emitem sons com a mesma altura e intensidade. Ele depende da composição de harmônicos e da forma temporal do som.

Imitar uma voz exige reproduzir características desse padrão sonoro, além do modo de falar. A altura distingue grave de agudo; a intensidade se associa à percepção de forte e fraco.

A qualidade pedida é o timbre. A frequência fundamental, isoladamente, não descreve todas as características que identificam uma voz.

Na alavanca, o peso de 400 N atua a 1 m do apoio. A força aplicada fica a $1+3=4\,\mathrm{m}$ do apoio. Pelo equilíbrio de momentos, $P_{\mathrm{alavanca}}\times4=400\times1$, logo $P_{\mathrm{alavanca}}=100\,\mathrm{N}$.

Na roldana móvel ideal, dois ramos sustentam a carga de 400 N. Cada ramo tem tração de $400/2=200\,\mathrm{N}$, igual à força aplicada.

Portanto, $P_{\mathrm{alavanca}}<P_{\mathrm{roldana}}$. As máquinas reduzem o esforço, mas não eliminam o trabalho necessário para elevar a carga.

O motoqueiro tende a continuar em movimento quando a moto é bruscamente parada. Essa tendência é a inércia, descrita pela primeira lei de Newton.

Na colisão, a moto exerce força sobre o veículo e recebe dele uma força de mesma intensidade e sentido oposto. Essa interação é descrita pela terceira lei, de ação e reação.

A sequência esperada é primeira e terceira leis. A destruição depende também das propriedades do material e da intensidade da colisão; a questão associa esse segundo fato à interação entre os veículos.

A potência média de elevação é $P=Fh/\Delta t$. Para o guindaste novo, $P_n=80000\times10/40=20000\,\mathrm{W}$.

Na aproximação solicitada, $1\,\mathrm{kgf}\approx10\,\mathrm{N}$. O peso elevado pelo velho vale 70000 N. Seu trabalho é $70000\times12=840000\,\mathrm{J}$ e sua potência é $840000/35=24000\,\mathrm{W}$.

Logo, o velho é mais potente: 24 kW contra 20 kW. O cálculo não usa diretamente kgf como se fosse newton.

A distância total é a soma dos dois trechos: $130+200=330\,\mathrm{km}$. O tempo entre a saída às 8 h e a chegada às 14 h é de 6 h.

Portanto, $v_m=330/6=55\,\mathrm{km/h}$. Todo o intervalo entre a partida e a chegada deve ser incluído.

Não se toma a média simples das velocidades dos trechos, pois seus tempos são diferentes. A razão distância total por tempo total fornece a média correta.

Propriedades gerais são comuns aos corpos materiais, como possuir massa, ocupar espaço e apresentar impenetrabilidade. Propriedades específicas ajudam a distinguir materiais.

A massa específica é a razão entre massa e volume e depende do material e das condições físicas. Por isso, é classificada como propriedade específica, não geral.

A alternativa que coloca massa específica junto de impenetrabilidade e divisibilidade como propriedade geral é a incorreta. O comando exige localizar essa classificação inadequada.

O volume do paralelepípedo é $V=10\times15\times20=3000\,\mathrm{cm^3}$. Como a densidade é pedida em g/cm³, a massa deve estar em gramas.

Temos $m=9\,\mathrm{kg}=9000\,\mathrm{g}$. Logo, $\rho=m/V=9000/3000=3\,\mathrm{g/cm^3}$.

O fato de o corpo ser maciço permite usar o volume geométrico diretamente. A conversão de massa é indispensável para obter a unidade pedida.