← Voltar às edições da EEAR

EEAR

Escola de Especialistas de Aeronáutica

CFS 1/2018 · Prova de Física (Q73-96) — resolução comentada Método TEF.

Q73
Cinemática — distância percorrida

Duas crianças resolvem apostar corrida em uma praça cuja geometria é representada na figura abaixo. Sabendo que a criança I percorre o caminho ABC e que a criança II percorre o caminho AC, podemos afirmar que a diferença entre a distância percorrida pela criança I e a criança II, vale, em metros:

Triângulo retângulo com B no ângulo reto, catetos BA=40m e BC=30m e hipotenusa CA
A)20
B)30
C)40
D)50

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

A
Resolução comentada

O percurso ABC mede $AB+BC=40+30=70\,\text{m}$.

O trecho AC é a hipotenusa de um triângulo retângulo de catetos $30\,\text{m}$ e $40\,\text{m}$:

$$AC=\sqrt{30^2+40^2}=50\,\text{m}.$$

A diferença é

$$70-50=20\,\text{m}.$$

Alternativa correta: A

Q74
Cinemática — desaceleração média

Em um porta-aviões as aeronaves pousam em uma pista útil de $100\,\text{m}$. Se a velocidade com que o avião toca a pista de tal embarcação é de aproximadamente $252\,\text{Km/h}$, determine o módulo da sua desaceleração média, em m/s:

A)0,7
B)24,5
C)70,0
D)300,0

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

B
Resolução comentada

Convertendo a velocidade:

$$252\,\text{km/h}=70\,\text{m/s}.$$

Admitindo desaceleração constante e usando Torricelli:

$$v^2=v_0^2+2a\Delta s.$$

$$0=70^2+2a(100),$$

de onde $a=-24{,}5\,\text{m/s}^2$. O módulo é $24{,}5\,\text{m/s}^2$.

Alternativa correta: B

Q75
Cinemática — movimento relativo

Duas esferas A e B que estavam em um balão, caem simultaneamente em direção ao solo. Com relação ao seu estado de repouso ou movimento, desconsiderando o atrito e os deslocamentos de massa de ar atmosféricos, pode-se afirmar que:

A)as duas esferas estão em repouso em relação a qualquer referencial.
B)as esferas estão em Movimento Uniformemente Variado uma em relação à outra.
C)as duas esferas estão em repouso, desde que se considere uma em relação à outra como referencial.
D)durante a queda o movimento de ambas será uniforme em relação a um referencial no solo terrestre.

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

C
Resolução comentada

As duas esferas estão submetidas à mesma aceleração gravitacional. Se foram abandonadas simultaneamente e com a mesma velocidade inicial, sua velocidade relativa permanece nula e a distância entre elas não se altera.

Logo, uma esfera permanece em repouso em relação à outra.

Alternativa correta: C

Q76
Ondulatória — ondas mecânicas

O universo é um grande laboratório onde transformações estão ocorrendo a todo instante, como as explosões que permitem o surgimento (nascimento) e/ou a morte de estrelas e outros corpos celestes. Em uma noite de céu límpido, é possível observar a luz, proveniente de diferentes estrelas, muitas das quais possivelmente já não mais existem. Sabendo que as ondas eletromagnéticas correspondentes ao brilho destas estrelas percorrem o espaço interestelar com a velocidade máxima de 300.000 km/s, podemos afirmar que não ouvimos o barulho destas explosões porque:

A)a velocidade de propagação das ondas sonoras é muito menor do que a das ondas de luz e, por isso, elas ainda estão caminhando pelo espaço.
B)devido a interferência das ondas sonoras de diferentes estrelas, estas se cancelam (anulam) mutuamente e com o campo magnético da Terra.
C)as ondas sonoras não possuem energia suficiente para caminhar pelo espaço interestelar.
D)as ondas sonoras são ondas mecânicas e precisam da existência de um meio material para se propagar.

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

D
Resolução comentada

O espaço interestelar é, em excelente aproximação, vácuo. Como o som é uma onda mecânica, precisa de matéria para transmitir a perturbação. Por isso, não se propaga no vácuo.

Alternativa correta: D

Q77
Termodinâmica — 1ª lei e rendimento

Se um motor recebe $1000\,\text{J}$ de energia calorífica para realizar um trabalho de $300\,\text{J}$, pode-se afirmar que a variação de sua energia interna, em joules, e seu rendimento, valem:

A)$\Delta U=300$; $r=70\%$
B)$\Delta U=300$; $r=30\%$
C)$\Delta U=1700$; $r=70\%$
D)$\Delta U=1700$; $r=30\%$

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

ANULADA
Resolução comentada

Pela primeira lei, na convenção usual em que $W$ é o trabalho realizado pelo sistema:

$$\Delta U=Q-W=1000-300=700\,\text{J}.$$

O rendimento seria

$$r=\frac{W}{Q}=\frac{300}{1000}=30\%.$$

Como nenhuma alternativa apresenta simultaneamente $\Delta U=700\,\text{J}$ e $r=30\%$, a banca anulou a questão.

Questão anulada.

Q78
Óptica — miragem

Uma das explicações para as lendas sobre navios fantasma advém de situações como as da foto abaixo, onde não há montagem. Tal efeito é similar ao da miragem.

Fotografia de um veleiro no horizonte com efeito de miragem sobre o mar

O fenômeno físico associado ao descrito acima é:

A)refração
B)interferência da luz
C)propagação retilínea da luz
D)princípio da independência dos raios de luz

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

A
Resolução comentada

Miragens surgem pela refração da luz em camadas de ar com diferentes temperaturas e, portanto, diferentes índices de refração. A trajetória dos raios sofre desvios sucessivos.

Alternativa correta: A

Q79
Magnetismo — fluxo magnético

Uma espira retangular está imersa em um campo magnético uniforme cuja intensidade é de $0{,}5\,\text{T}$. O fluxo do campo magnético através da espira quando a mesma forma um ângulo de $0^\circ$ com as linhas desse campo, em Weber, será:

A)zero
B)0,5
C)1
D)2

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

A
Resolução comentada

O fluxo magnético é

$$\Phi=BA\cos\theta,$$

em que $\theta$ é o ângulo entre $\vec B$ e a normal ao plano. Se o plano da espira é paralelo às linhas de campo, a normal é perpendicular ao campo: $\theta=90^\circ$.

Assim, $\Phi=0$.

Alternativa correta: A

Q80
Eletrostática — pêndulo eletrostático

Pedrinho visitou o laboratório de Física de sua escola e se encantou com um experimento denominado pêndulo eletrostático, que é constituído por uma esfera pequena e leve, suspensa por um fio fino e isolante, é utilizado para detectar se um corpo está ou não eletrizado. Resolvendo brincar com o experimento, Pedrinho aproxima do pêndulo um bastão e observa que a esfera é atraída por ele. Considere as afirmações a seguir sobre a observação de Pedrinho:

Pêndulo eletrostático com esfera suspensa por fio e bastão sendo aproximado

1 – A esfera e o bastão estão carregados com cargas de mesmo sinal.
2 – A esfera possui carga de sinal contrário ao do bastão.
3– A esfera pode estar descarregada.
4 – O bastão pode estar carregado positivamente.

A alternativa que apresenta a(s) afirmação(ões) correta(s) é:

A)1, somente
B)2, 3 e 4, somente
C)3 e 4, somente
D)todas

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

C
Resolução comentada

A atração não permite concluir que os corpos tenham cargas opostas: um bastão eletrizado também pode atrair uma esfera neutra por indução.

Assim, a esfera pode estar descarregada (3) e o bastão pode estar positivamente carregado (4). A afirmação 1 é incompatível com atração entre cargas líquidas de mesmo sinal. A afirmação 2 não é necessariamente verdadeira.

Alternativa correta: C

Q81
Ondulatória — efeito Doppler

Ao caminhar por uma calçada, um pedestre ouve o som da buzina de um ônibus, que passa na via ao lado e se afasta rapidamente. O pedestre observou nitidamente que quando o ônibus se afastou houve uma brusca variação na altura do som. Este efeito está relacionado ao fato de que houve variação:

A)no timbre das ondas.
B)na amplitude das ondas.
C)na frequência do som.
D)na intensidade do som.

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

C
Resolução comentada

A altura de um som está associada à frequência percebida. No efeito Doppler, o movimento relativo entre fonte e observador altera a frequência observada.

Alternativa correta: C

Q82
Hidrostática — princípio de Pascal

O comando hidráulico de um avião possui em uma de suas extremidades um pistão de $2\,\text{cm}$ de diâmetro e na outra extremidade um pistão de $20\,\text{cm}$ de diâmetro. Se a força exercida por um piloto atingiu $50\,\text{N}$, na extremidade de menor área, qual foi a força, em newtons, transmitida na extremidade de maior diâmetro?

A)50
B)500
C)5000
D)50000

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

C
Resolução comentada

Pelo princípio de Pascal:

$$\frac{F_1}{A_1}=\frac{F_2}{A_2}.$$

Como a área é proporcional ao quadrado do diâmetro:

$$\frac{A_2}{A_1}=\left(\frac{20}{2}\right)^2=100.$$

Logo, $F_2=50\cdot100=5000\,\text{N}$.

Alternativa correta: C

Q83
Dinâmica — resultante

Um bloco de massa m = $5\,\text{Kg}$ desliza pelo plano inclinado, mostrado na figura abaixo, com velocidade constante de $2\,\text{m/s}$. Calcule, em Newtons, a força resultante sobre o bloco entre os pontos A e B.

Bloco no topo de um plano inclinado no ponto A, com velocidade v constante deslizando até o ponto B
A)zero
B)7,5 N
C)10,0 N
D)20,0 N

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

A
Resolução comentada

Velocidade constante implica aceleração nula. Pela segunda lei de Newton:

$$\vec F_R=m\vec a=\vec 0.$$

Alternativa correta: A

Q84
Elasticidade — Lei de Hooke

Uma mola de massa desprezível está presa por uma das extremidades a um suporte vertical, de modo que pode sofrer elongações proporcionais aos pesos aplicados em uma extremidade livre, conforme a Tabela 1, abaixo. Considerando-se a aceleração da gravidade $g=10\,\text{m/s}^2$, calcule a constante da mola, em N/m.

Massa aplicada à mola (g)Elongação sofrida (cm)
455
9010
13515
18020
22525
A)0,9
B)9,0
C)18,0
D)90,0

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

B
Resolução comentada

Usando qualquer linha da tabela, por exemplo $m=45\,\text{g}=0{,}045\,\text{kg}$ e $x=0{,}05\,\text{m}$:

$$kx=mg.$$

$$k=\frac{0{,}045\cdot10}{0{,}05}=9{,}0\,\text{N/m}.$$

Alternativa correta: B

Q85
Eletromagnetismo — eletroímã

Um fio fino é enrolado em torno de um prego e suas extremidades são ligadas aos pólos de uma bateria e de uma chave CH, conforme mostra a figura abaixo. Quando a chave CH é fechada, observa-se que o prego passa a atrair pequenos objetos de ferro. O conceito físico que melhor explica o fenômeno é:

Prego enrolado por fio ligado a uma bateria e chave CH
A)Efeito Joule
B)Campo Elétrico
C)Efeito fotoelétrico
D)Indução Eletromagnética

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

D
Resolução comentada

A corrente elétrica na bobina produz um campo magnético que magnetiza o núcleo de ferro, formando um eletroímã. Entre as alternativas oferecidas pela prova, a banca associa o fenômeno à indução eletromagnética.

Alternativa correta: D

Q86
Gravitação — lei da gravitação universal

Uma nave espacial de massa M é lançada em direção à lua. Quando a distância entre a nave e a lua é de $2{,}0\times10^8\,\text{m}$, a força de atração entre esses corpos vale $F$. Quando a distância entre a nave e a lua diminuir para $0{,}5\times10^8\,\text{m}$, a força de atração entre elas será:

A)$F/8$
B)$F/4$
C)$F/16$
D)$16F$

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

D
Resolução comentada

A força gravitacional varia com o inverso do quadrado da distância:

$$F\propto\frac1{r^2}.$$

A distância torna-se quatro vezes menor: $r_2=r_1/4$. Logo,

$$\frac{F_2}{F_1}=\left(\frac{r_1}{r_2}\right)^2=4^2=16.$$

Portanto, $F_2=16F$.

Alternativa correta: D

Q87
Termologia — ebulição e pressão

Um montanhista, após escalar uma montanha e atingir certa altitude em relação ao nível do mar, resolveu utilizar um recipiente e um fogareiro para preparar seu chocolate quente. Percebeu que no topo da montanha sua bebida parecia não tão quente quanto aquela que preparava na praia. Sabendo que a temperatura de ebulição é diretamente proporcional à pressão externa ao líquido e considerando a constatação da temperatura feita pelo montanhista, pode-se afirmar que a pressão no topo da montanha em relação ao nível do mar, é:

A)independente do local
B)igual
C)maior
D)menor

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

D
Resolução comentada

Em maiores altitudes, a pressão atmosférica é menor. Com menor pressão externa, a água entra em ebulição a uma temperatura inferior à observada ao nível do mar.

Alternativa correta: D

Q88
Cinemática — lançamento oblíquo

Um jogador de basquete faz um arremesso lançando uma bola a partir de $2\text{m}$ de altura, conforme a figura abaixo. Sabendo-se, inicialmente, que a bola descreve um ângulo de $60^\circ$ em relação ao solo, no momento de lançamento, e que é lançada com uma velocidade inicial de $v_0=5\,\text{m/s}$, qual é aproximadamente a altura máxima atingida durante a trajetória? Considere $g=9{,}8\,\text{m/s}^2$.

Jogador lançando bola de basquete com ângulo de 60° e velocidade inicial v0, trajetória parabólica até a cesta, indicando Hmáx
A)1,4 m
B)2,4 m
C)3,4 m
D)4,4 m

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

ANULADA
Resolução comentada

A componente vertical inicial é

$$v_{0y}=5\sin60^\circ\approx4{,}33\,\text{m/s}.$$

O ganho de altura em relação ao ponto de lançamento seria

$$\Delta h=\frac{v_{0y}^2}{2g}\approx\frac{18{,}75}{19{,}6}\approx0{,}96\,\text{m}.$$

Somando a altura inicial, $H_{\max}\approx2{,}96\,\text{m}$, valor que não aparece nas alternativas. A banca anulou a questão.

Questão anulada.

Q89
Ondas eletromagnéticas — micro-ondas

Dentre os recentes desenvolvimentos tecnológicos encontram-se os aparelhos eletrodomésticos que, pela praticidade e economia de tempo, facilitam a realização das tarefas diárias, como o forno de microondas utilizado para o preparo ou o aquecimento dos alimentos quase que de modo instantâneo. Dentro do forno de microondas, o magnétron é o dispositivo que transforma ou converte a energia elétrica em microondas, ondas eletromagnéticas de alta frequência, as quais não aquecem o forno porque:

A)são completamente absorvidas pelas paredes do forno e pelos alimentos.
B)são refratadas pelas paredes do forno e absorvidas pelos alimentos.
C)não produzem calor diretamente e são absorvidas pelas paredes do forno e pelos alimentos.
D)não produzem calor diretamente, são refletidas pelas paredes do forno e absorvidas pelos alimentos.

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

D
Resolução comentada

As micro-ondas são ondas eletromagnéticas. As paredes metálicas refletem grande parte da radiação, enquanto os alimentos absorvem energia eletromagnética, especialmente por interação com moléculas polares, convertendo-a em energia interna.

Alternativa correta: D

Q90
Óptica — defeitos da visão

Para a correção dos diferentes tipos de defeitos de visão, faz-se necessário o emprego de diferentes tipos de lentes externas, ou seja, o uso de óculos. Após consultar um médico oftalmologista, dois pacientes foram diagnosticados, sendo que o primeiro apresentou hipermetropia e no segundo foi constatada miopia. Deste modo, o médico determinou para cada situação a confecção de lentes:

1 – divergente para o primeiro paciente, pois a hipermetropia se deve ao alongamento do globo ocular;
2 – convergente para o segundo paciente, pois a miopia se deve ao alongamento do globo ocular;
3 – convergente para o primeiro paciente, pois a hipermetropia se deve ao encurtamento do globo ocular;
4 – divergente para o segundo paciente, pois a miopia se deve ao encurtamento do globo ocular.

A(s) afirmativa(s) correta(s) é(são):

A)2 e 3
B)3 e 4
C)apenas 3
D)apenas 2

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

C
Resolução comentada

A hipermetropia pode estar associada ao globo ocular curto e é corrigida com lente convergente: afirmação 3 correta.

A miopia pode estar associada ao globo ocular alongado e é corrigida com lente divergente. A afirmação 4 diz “encurtamento”, portanto está incorreta. Assim, apenas a afirmação 3 está correta.

Alternativa correta: C

Q91
Eletrodinâmica — choque elétrico

Um ser humano com a pele molhada, no banho, por exemplo, pode ter a resistência elétrica de seu corpo reduzida a $15\,\text{k}\Omega$. Se o chuveiro utilizado trabalha na voltagem de $220\,\text{V}$ e sabendo que a corrente elétrica maior que $100\,\text{mA}$ causa fibrilação, podendo causar morte. Maior que $20\,\text{mA}$ causa dificuldade de respiração e que, maior que $10\,\text{mA}$, causa contração muscular, assinale a afirmação correta sobre o possível resultado do contato da mão de um indivíduo com o chuveiro, tendo os pés em contato direto com o solo, nas condições citadas.

A)nada acontece.
B)sofre contração muscular.
C)tem dificuldade para respirar.
D)é levada à morte por fibrilação.

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

B
Resolução comentada

Pela lei de Ohm:

$$I=\frac{V}{R}=\frac{220}{15.000}\approx0{,}0147\,\text{A}=14{,}7\,\text{mA}.$$

Esse valor supera $10\,\text{mA}$, mas não $20\,\text{mA}$. Portanto, o efeito indicado é contração muscular.

Alternativa correta: B

Q92
Termologia — empuxo e densidade

Um balão de borracha preto foi preenchido com ar e exposto ao sol. Após certo tempo tende a se mover para cima se não estiver preso a algo. Uma possível explicação física para tal acontecimento seria:

A)O aquecimento do ar dentro do balão causa uma propulsão em seu interior devido à convecção do ar;
B)O aumento da temperatura dentro do balão diminui a densidade do ar, fazendo com que o empuxo tenda a ficar maior do que o peso;
C)A borracha do balão tem a sua composição alterada, tornando-o mais leve;
D)O aquecimento do ar diminui a massa do mesmo dentro do balão, tornando-o mais leve.

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

B
Resolução comentada

O aquecimento do ar reduz sua densidade. Se a densidade média do conjunto diminuir suficientemente, o empuxo exercido pelo ar externo pode superar o peso, produzindo resultante para cima.

Alternativa correta: B

Q93
Dinâmica — impulso

Um garoto chuta uma bola de futebol de $400\text{g}$ exercendo sobre ela uma força de $20\text{N}$. Determine quanto tempo, em segundos, essa força deve atuar sobre a bola para que ela saia do repouso e atinja uma velocidade de $10\,\text{m/s}$.

A)0,1 s
B)0,2 s
C)0,3 s
D)0,4 s

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

B
Resolução comentada

Pelo teorema do impulso:

$$F\Delta t=\Delta p=m\Delta v.$$

$$20\Delta t=0{,}4(10).$$

Logo,

$$\Delta t=0{,}2\,\text{s}.$$

Alternativa correta: B

Q94
Movimento circular uniforme

Considere as seguintes afirmações sobre o movimento circular uniforme (MCU):

I. Possui velocidade angular constante.

II. Possui velocidade tangencial constante em módulo, mas com direção e sentido variáveis.

III. A velocidade angular é inversamente proporcional à frequência do movimento.

IV. Possui uma aceleração radial, com sentido orientado para o centro da trajetória.

Das afirmações anteriores, são corretas:

A)I e II
B)II e III
C)I, II e IV
D)todas

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

C
Resolução comentada

I é verdadeira. II é verdadeira: o módulo da velocidade é constante, mas o vetor muda de direção continuamente. III é falsa, pois

$$\omega=2\pi f,$$

portanto $\omega$ é diretamente proporcional a $f$. IV é verdadeira, pois existe aceleração centrípeta dirigida para o centro.

Alternativa correta: C

Q95
Eletrodinâmica — voltímetro

No circuito da figura abaixo, deseja-se medir a tensão sobre o resistor $R_1$.

Circuito de referência com R4 em série com a fonte e R1, R2, R3 em paralelo

Assinale a alternativa que representa a maneira correta de se utilizar o voltímetro V para efetuar tal medida.

A)
Voltímetro em série entre R4 e o nó de R1/R2/R3
B)
Voltímetro em paralelo com R1
C)
Voltímetro em paralelo com a fonte, ao lado de R4
D)
Voltímetro em série abaixo de R1

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

B
Resolução comentada

Um voltímetro mede diferença de potencial entre dois pontos e, por isso, deve ser conectado em paralelo com o componente cuja tensão se deseja medir.

Na figura da alternativa B, o voltímetro está ligado diretamente aos dois terminais de $R_1$.

Alternativa correta: B

Q96
Capacitores — associação

No circuito mostrado na figura abaixo determine, em $\mu\text{C}$, o valor da carga total fornecida pela fonte.

Circuito com capacitores C1=30μF, C2=30μF, C3=5μF e C4=5μF em paralelo, e C5=30μF, alimentado por fonte de 10V
A)zero
B)24
C)50
D)100

Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2018

C
Resolução comentada

Pela topologia do circuito, $C_3=5\,\mu\text{F}$ e $C_4=5\,\mu\text{F}$ estão em paralelo:

$$C_{34}=C_3+C_4=10\,\mu\text{F}.$$

Esse conjunto está em série com $C_1=30\,\mu\text{F}$, $C_2=30\,\mu\text{F}$ e $C_5=30\,\mu\text{F}$, formando uma única malha:

$$\frac1{C_{eq}}=\frac1{C_1}+\frac1{C_2}+\frac1{C_{34}}+\frac1{C_5}=\frac1{30}+\frac1{30}+\frac1{10}+\frac1{30}=\frac1{10}+\frac1{10}=\frac15.$$

Logo, $C_{eq}=5\,\mu\text{F}$ e

$$Q=C_{eq}V=5\cdot10=50\,\mu\text{C}.$$

Alternativa correta: C

← Voltar às edições da EEAR