EAM 2017 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Os raios solares podem ser considerados paralelos quando iluminam o prédio e a pessoa simultaneamente. Seus triângulos de sombra são semelhantes.

A razão altura/sombra permanece constante: $H/30=1{,}8/2$. Assim, $H=30\cdot1{,}8/2=27\ \text{m}$.

A altura do edifício deve ser muito maior que a da pessoa, na mesma proporção das sombras: $30/2=15$.

A esfera de ferro é ferromagnética e sofre imantação por influência do ímã próximo, mesmo que esteja inicialmente neutra e não magnetizada.

A face mais próxima do ímã passa a se comportar como polo oposto ao que se aproxima. Como a atração da face próxima supera a repulsão da face distante, a força resultante leva a esfera para o ímã, à esquerda na figura.

A conclusão independe de aproximar o polo norte ou o polo sul. Portanto, a esfera se desloca para a esquerda.

A corrente nominal é determinada pela potência e pela tensão: $P=UI$. Logo, $I=1100/220=5\ \text{A}$.

O aparelho consome energia durante $6\cdot30=180\ \text{h}$ no mês. A potência de $1100\ \text{W}$ corresponde a $1{,}1\ \text{kW}$.

O consumo mensal é $E=Pt=1{,}1\cdot180=198\ \text{kWh}$. Assim, a combinação procurada é $5\ \text{A}$ e $198\ \text{kWh}$.

Temperatura está associada ao estado térmico e, na abordagem microscópica simples, à agitação das partículas. Calor, por sua vez, é energia transferida em razão de diferença de temperatura.

A alternativa B define calor como uma sensação subjetiva, o que é fisicamente incorreto. Uma sensação de dia quente não constitui definição de calor.

Fusão, convecção e transformação isométrica são descritas corretamente nas demais opções, considerando o vocabulário escolar.

A pressão sobre o mergulhador, a uma profundidade $h$, inclui a pressão atmosférica e a contribuição hidrostática da coluna de água.

Pelo princípio fundamental da hidrostática, $p=p_0+\rho gh$. Substituindo: $p=10^5+10^3\cdot10\cdot30=4\cdot10^5\ \text{Pa}$.

O intervalo de 15 minutos não altera o valor da pressão hidrostática enquanto a profundidade se mantém.

O peso do corpo é $P=mg=200\cdot10=2000\ \text{N}$. O esquema usa roldanas móveis em cascata, com multiplicação ideal da vantagem mecânica.

A cada etapa de roldana móvel ideal, o esforço para sustentar a carga seguinte reduz-se à metade. Contando três reduções sucessivas, $F=P/2^3=2000/8=250\ \text{N}$.

A força necessária é, portanto, $250\ \text{N}$, desprezando massas e atritos das polias.

O gerador converte outras modalidades de energia em elétrica; o receptor realiza a conversão contrária, no modelo usual da questão. O resistor transforma energia elétrica em energia térmica.

O capacitor armazena carga elétrica em suas armaduras; o amperímetro mede corrente e o voltímetro mede diferença de potencial.

Assim, a ordem das definições é $\mathrm{IV,V,II,VI,III,I}$, que corresponde à alternativa C.

Convertemos a velocidade final: $108\ \text{km/h}=30\ \text{m/s}$. Partindo do repouso em $10\ \text{s}$, a aceleração média, no movimento uniformemente acelerado adotado, é $a=30/10=3\ \text{m/s}^2$.

Pela segunda lei de Newton, $F=ma=1000\cdot3=3000\ \text{N}$.

Pelo teorema trabalho–energia, $W=\Delta E_c=\frac12\cdot1000\cdot30^2=450000\ \text{J}=450\ \text{kJ}$.

No gráfico, trechos retos inclinados correspondem a velocidades constantes e trecho horizontal corresponde a repouso. O retorno é identificado pela redução da posição ou distância ao referencial de partida.

A distância percorrida soma os módulos das variações em cada etapa, diferentemente do deslocamento. A inclinação dos segmentos fornece o módulo da velocidade em cada trecho.

A leitura do gráfico original confirma as afirmações II, III e IV apresentadas na alternativa E.

Com a chave aberta, as três lâmpadas idênticas do circuito estão ligadas em série. A tensão da bateria é $24\ \text{V}$ e a corrente é $2\ \text{A}$. A resistência equivalente inicial é $R_{eq}=U/I=24/2=12\ \Omega$.

Como os três filamentos têm a mesma resistência, $3R=12\ \Omega$, de onde $R=4\ \Omega$ para cada lâmpada. A chave, quando fechada, curto-circuita uma delas, deixando apenas duas lâmpadas equivalentes em série com a fonte.

A resistência equivalente fica $R_{eq}^{\prime}=2R=8\ \Omega$. Assim, a nova corrente no circuito é $I^{\prime}=24/8=3\ \text{A}$.

A potência elétrica dissipada em cada lâmpada que permanece acesa é $P=I^{\prime 2}R=3^2\cdot4=36\ \text{W}$. O valor corresponde à alternativa C.

A capacitância é definida por $C=Q/U$. Para um capacitor de $2\ \text{F}$ submetido à tensão de $12\ \text{V}$, obtemos $Q=CU$.

Substituindo, $Q=2\cdot12=24\ \text{C}$.

O carregamento termina quando a diferença de potencial do capacitor se iguala à tensão da fonte ideal.

Para aquecer uma massa sem mudança de fase usamos $Q=mc\Delta T$.

Com $m=500\ \text{g}$, $c=0{,}24\ \text{cal/(g\cdot{}^\circ C)}$ e $\Delta T=70-20=50\ ^\circ\text{C}$, resulta $Q=500\cdot0{,}24\cdot50=6000\ \text{cal}$.

O calor é positivo porque a substância recebe energia e aquece.

Ondas na superfície de um lago precisam de água como meio material: sua natureza é mecânica, não eletromagnética.

A perturbação se espalha sobre a superfície da água, em duas direções independentes, e é classificada escolarmente como bidimensional.

A alternativa correta combina natureza mecânica e propagação bidimensional.

Refração designa a passagem da luz pela interface entre meios, podendo ocorrer mudança de direção e/ou de rapidez. O desvio da direção não é obrigatório: incidência normal é um contraexemplo.

A afirmação I, que define refração como necessariamente um desvio, não é universal. A afirmação III é correta, pois o raio pode seguir na mesma direção ao atravessar a fronteira.

No contexto dos materiais opticamente distintos da questão, a mudança de velocidade destacada em II é tomada como correta. Logo, II e III correspondem à alternativa C.

A prova apresenta uma figura com a extensão espacial de uma perturbação na corda e informa que o ponto A começa a oscilar $12\ \text{s}$ após a fonte. A velocidade de propagação poderia ser estimada dividindo a distância da fonte até A pelo tempo de trânsito.

O período seria inferido pela separação temporal ou espacial entre dois pontos equivalentes da onda, combinada com $v=\lambda/T$.

O gabarito oficial consultado registra a questão 50 como anulada. Não existe alternativa homologada para esta edição; mantenha a análise conceitual separada da situação administrativa da questão.