Prova EAM 2021 — Física com Gabarito e Resolução

Q31

Termologia — Termometria — Fahrenheit para Celsius

Na viagem de instrução que ocorre anualmente, o Navio Escola Brasil (U27) encontrava-se atracado no porto de Baltimore, nos Estados Unidos (EUA). Ao descer a prancha do navio e andar poucos metros pelo porto, um militar componente da tripulação do navio observa o painel de um termômetro marcando 41F (Fahrenheit). Qual seria a indicação do painel se a temperatura estivesse sendo exibida em graus Celsius?

A)5ºG

B)10º6

C)156

D)20°C

E)25º€

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

O termômetro marca $41\ ^\circ\text{F}$. A relação entre as escalas é $T_C=\frac59(T_F-32)$.

Efetuando a conversão, $T_C=\frac59(41-32)=\frac59\cdot9=5\ ^\circ\text{C}$.

Uma temperatura de $41\ ^\circ\text{F}$ é baixa, coerente com o valor de $5\ ^\circ\text{C}$.

Cuidado, armadilha! Subtraia 32 da temperatura Fahrenheit antes de aplicar o fator $5/9$.

Alternativa correta: A

Q32

Mecânica — Estatica e elasticidade — Lei de Hooke

Para realizar o balanço de paiol de uma frigorífica, ou seja, realizar o balanço contável dos víveres do compartimento, o Paioleiro, militar responsável pela execução dessa tarefa, não dispõe mais de sua balança digital para realizar a “pesagem” dos itens em função de uma avaria no painel, provocada por um: pico de energia. Resolveu, então, realizar as medições através de uma mola e-uma régua, anotando a cada “pesagem” as extensões dessa mola. Para ;graduar seu novo aparelho de medição de força, resolve verificar a extensão da mota para uma peça de carne de peso já conhecido de 2,0N, e constata uma extensão de 3cm da mola. Admite-se que o aparelho improvisado opera dentro do limite de proporcionalidade. Em uma nova medição, verificou-se uma extensão da mola: de 9cm. Sendo assim, qual o peso dessa última medida?

A)AN

B)6N

C)8N

D)10N

E)42N

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

Dentro do limite de proporcionalidade da mola, a força elástica obedece a $F=kx$. Portanto, o peso medido é proporcional à deformação.

Uma extensão de $3\ \text{cm}$ corresponde a $2\ \text{N}$. Para $9\ \text{cm}$, três vezes maior, a força será $F=2(9/3)=6\ \text{N}$.

A resposta independe de converter centímetros em metros quando usamos diretamente a razão entre as deformações.

Cuidado, armadilha! A proporcionalidade vale para as extensões da mola, não necessariamente para seu comprimento total.

Alternativa correta: B

Q33

Mecânica — Hidrostatica — Flutuação e empuxo

Ao tentar trazer uma boia para dentro do navio, o militar que a puxava percebeu tarde demais que o nó que unia o cabo a boia estava frouxo e não conseguiu impedir que esta caísse no mar. O militar percebe, olhando do navio, que um terço da superfície da boia estava fora do Ifquido. Marque a densidade aproximada do corpo em relação ao líquido:

A)0,23

B)0,33

C)0,43

D)0,53

E)0,66

Gabarito final da Marinha — prova amarela

ANULADA

Resolução

Para um corpo flutuando em equilíbrio, o módulo do empuxo iguala seu peso: $\rho_l gV_{\text{sub}}=\rho_c gV_{\text{total}}$.

Na aproximação usual de volume submerso igual a dois terços do volume total, a razão entre densidades seria $\rho_c/\rho_l=2/3\approx0{,}67$.

Entretanto, o gabarito final da prova amarela registra a questão 33 como anulada; o cálculo didático não deve substituir a classificação oficial.

Cuidado, armadilha! O enunciado menciona “um terço da superfície” fora da água, o que não é rigorosamente igual a “um terço do volume”; preserve a anulação oficial.

Questão anulada oficialmente: ANULADA

Q34

Mecânica — Energia mecanica — Energia potencial gravitacional

Um guindaste do Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro (AMRJ) suspende um objeto de 200Kg a uma altura de 5m acima do nível do mar. Desprezando as dimensões do objeto e adotando o valor da aceleração da gravidade local igual a 10 m/s?, calcule a energia potencial do objeto em relação ao nível do mar, e marque a opção correta. (AJ 2KJ

A)2 kJ

B)4 kJ

C)6 kJ

D)8 kJ

E)10 kJ

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

A energia potencial gravitacional em relação ao nível do mar é $E_p=mgh$.

O objeto tem massa $200\ \text{kg}$ e está a $5\ \text{m}$ de altura, com $g=10\ \text{m/s}^2$. Logo, $E_p=200\cdot10\cdot5=10000\ \text{J}=10\ \text{kJ}$.

A referência de altura é o nível do mar, exatamente como pede a questão.

Cuidado, armadilha! Não confunda quilojoule com joule: $1\ \text{kJ}=1000\ \text{J}$.

Alternativa correta: E

Q35

Mecânica — Cinematica — Velocidade escalar media

Na Base Naval (BNRJ) situada na ilha de Mocanguê em Niterói-RJ, um Marinheiro (MN) resolve fazer o seu Treinamento Físico Militar (TFM), dando várias voltas no cais onde estão atracados parte dos navios da esquadra. O militar começa seu treinamento exatamente às 06h30min e o termina às 07h30min, tendo percorrido um total de 5,4km, conforme indicava o aplicativo de corrida instalado no aparelho celular que levava consigo. Determine a velocidade escalar média do militar durante o percurso,e marque a opção correta.

A)1,5mis

B)2,5m/s

C)3,5m/s

D)4,5m/s

E)5,5m/s

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

O militar percorre $5{,}4\ \text{km}=5400\ \text{m}$ em exatamente uma hora, isto é, $3600\ \text{s}$.

A velocidade escalar média é a distância total dividida pelo tempo total: $v_m=5400/3600=1{,}5\ \text{m/s}$.

Não se exige conhecer o trajeto detalhado, apenas a distância indicada e a duração do treinamento.

Cuidado, armadilha! Velocidade escalar média usa a distância percorrida; velocidade vetorial média usa o deslocamento.

Alternativa correta: A

Q36

Mecânica — Hidrostatica — Pressão em profundidade

Há uma regra prática utilizada pelos Mergulhadores da Marinha que diz que a cada 10m de profundidade na água a pressão aumenta em uma atmosfera. Um Suboficial Mergulhador (SO-MG) com bastante experiência na profissão realiza um-mergulho 'no fundo do mar a 40m' de profundidade. Determine a pressão total sobre o fundo do mar e marque aopção correta. “

A). 4atm feat

B)Satm

C)6atm

D)7atm:

E)Satm

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

A regra dada informa aumento de uma atmosfera a cada $10\ \text{m}$ de coluna de água.

Aos $40\ \text{m}$, a parcela hidrostática vale $4\ \text{atm}$. Como a pergunta é a pressão total, devemos acrescentar $1\ \text{atm}$ da atmosfera sobre a superfície.

A pressão absoluta é $p=1+4=5\ \text{atm}$.

Cuidado, armadilha! A parcela hidrostática de $4\ \text{atm}$ não inclui a pressão atmosférica inicial.

Alternativa correta: B

Q37

Óptica — Espelhos esfericos — Imagem em espelho convexo

Visando a ter um maior controle dos eventos que ocorrem numa determinada Organização Militar (OM), o Oficial encarregado da Sala de Estado, compartimento que dá acesso à Organização, resolve instalar um espelho convexo no alto da referida Sala. Com relação aos espelhos convexos é correto afirmar que formam imagens:

A)reais localizadas entre o-centro e o foco do espelho.

B)reais localizadas entre o vértice e o foco do espelho.

C)reais localizadas na superfície do espelho.

D)virtuais localizadas na superfície do espelho.

E)virtuais localizadas entre o vértice e o foco do espelho.

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

Um espelho convexo faz divergir os raios refletidos. Seus prolongamentos para trás do espelho encontram-se entre o vértice e o foco virtual.

Assim, para um objeto real, a imagem é sempre virtual, direita e menor que o objeto.

A alternativa E apresenta corretamente a posição da imagem em espelho convexo.

Cuidado, armadilha! O espelho convexo não forma imagem real de um objeto real nas condições usuais.

Alternativa correta: E

Q38

Eletricidade — Eletrodinamica — Potência elétrica

Um instrutor da disciplina de eletricidade do curso de especialização em eletricidade no Centro de Instrução Almirante Alexandrino (CIAA), mostra aos alunos o funcionamento do aparelho “Multimetro” medindo a corrente que passa por uma lâmpada incandescente que é ligada a uma rede de 120 V. A leitura no aparelho foi de 0,5A. Determine a potência da lâmpada, e marque a opção correta.

A)60W

B)70W

C)80W

D)90W

E)100W

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

A potência ativa, no modelo da questão, é obtida pelo produto da tensão pela corrente: $P=UI$.

Com $U=120\ \text{V}$ e $I=0{,}5\ \text{A}$, temos $P=120\cdot0{,}5=60\ \text{W}$.

A potência de $60\ \text{W}$ corresponde à alternativa A.

Cuidado, armadilha! A tensão em volts multiplicada pela corrente em ampères fornece potência em watts.

Alternativa correta: A

Q39

Ondulatória — Ondas — Frequência e contagem de ondas

Um militar, embarcado em uma lancha da marinha atracada a um cais, contou 20 (vinte) pequenas ondas que passaram pelo referido cais em 1(um) minuto. Admite-se que a periodicidade do movimento ondulatório foi constante, Determine a frequência aproximada dessas ondas, e marque a opção correta.

A)0,05Hz

B)0,33Hz

C)0,50Hz

D)0,55Hz

E)1,00Hz

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

Frequência é o número de ciclos que passam por um ponto em cada segundo.

A contagem informa 20 ondas em $1\ \text{min}=60\ \text{s}$. Portanto, $f=N/\Delta t=20/60\approx0{,}33\ \text{Hz}$.

O período correspondente é aproximadamente $T=1/f=3\ \text{s}$ por ciclo.

Cuidado, armadilha! Hz é ciclo por segundo, não ciclo por minuto.

Alternativa correta: B

Q40

Ondulatória — Acustica — Eco e distância refletora

Um aluno, realizando exercício de tiro com pistola calibre 9mm na Escola de Aprendizes de Marinheiro de Santa Catarina (EAMSC), ouve os ecos dos disparos 6,0 segundos após acionar a tecla do gatilho do armamento, ou seja, após realizar o disparo. Se a velocidade do som é de 330m/s, determine a distância aproximada que se encontrava a superfície que refletia os sons dos disparos, e marque a opção correta.

A)950m

B)960m

C)870m

D)980m

E)990m

Gabarito final da Marinha — prova amarela

Resolução

O som percorre a distância até a superfície refletora e volta à posição do aluno. O tempo total de $6\ \text{s}$ inclui os dois trajetos.

A distância total percorrida pelo som é $330\cdot6=1980\ \text{m}$. A distância até a parede corresponde à metade: $d=1980/2=990\ \text{m}$.

A divisão por dois decorre do percurso completo de ida e volta.

Cuidado, armadilha! No eco, multiplicar velocidade pelo tempo dá a distância total, não a distância de uma única viagem.

Alternativa correta: E