Imagine-se em uma sala de aula, onde um estudante apresenta dificuldades para enxergar claramente a lousa e o material didático. Vamos abordar o caso desse estudante e a utilização de lentes delgadas para melhorar sua visão.
O que determina a necessidade de uma lente convergente para corrigir a hipermetropia?
A)O formato da íris.
B)O comprimento do braço.
C)A curvatura da córnea.
D)O comprimento do globo ocular e a posição da retina.
A hipermetropia ocorre quando, para o olho relaxado, a imagem tenderia a se formar atrás da retina.
Uma causa clássica é o globo ocular apresentar comprimento axial menor que o necessário para o poder convergente do sistema óptico do olho. Nesse caso, uma lente convergente aumenta a convergência dos raios e desloca a imagem para a retina.
Entretanto, o poder refrativo do olho também depende da córnea e do cristalino. Assim, a formulação da questão permite mais de uma interpretação causal.
Gabarito definitivo: questão anulada.
Q37
Eletricidade — Eletrostática — Lei de Coulomb
Imagine um laboratório de física quântica onde cientistas estudam as interações eletrostáticas entre átomos e moléculas. Considere dois átomos A e B, separados por uma distância de $1\ \text{nm}$. Os átomos possuem cargas de $-2e$ e $+3e$, respectivamente, onde $e$ é a carga elementar.
Se a distância entre os átomos for triplicada, como isso influenciaria a força elétrica entre eles, mantendo as cargas constantes?
Portanto, a força elétrica fica reduzida a um nono do valor inicial.
Q38
Eletricidade — Eletrodinâmica — Condutores e isolantes
Em um laboratório de ciências, os alunos estão explorando as propriedades de condutores e isolantes em diversos materiais. Considere as seguintes situações:
O cobre é frequentemente utilizado como condutor em fios elétricos devido à sua alta condutividade elétrica, facilitando a transmissão eficiente de eletricidade.
O vidro, conhecido por sua propriedade isolante, é um material eficaz para separar circuitos elétricos e prevenir o fluxo de corrente.
A madeira, apesar de ser um isolante térmico eficaz, é frequentemente utilizada como isolante elétrico em sistemas para evitar curtos-circuitos.
O papel é frequentemente utilizado como um condutor elétrico em cabos de alimentação devido à sua alta condutividade.
Julgue as afirmações como verdadeiras (V) ou falsas (F) e, em seguida, assinale a alternativa correta.
I — verdadeira. O cobre apresenta alta condutividade elétrica.
II — verdadeira. O vidro, em condições usuais, é isolante elétrico.
III — verdadeira segundo o gabarito da prova. Madeira seca apresenta elevada resistividade elétrica.
IV — falsa. Papel não é empregado como condutor de alta condutividade em cabos de alimentação.
Sequência:
$$V\;V\;V\;F.$$
Q39
Eletricidade — Eletrodinâmica — LEDs e resistor limitador
Você está projetando um circuito elétrico simples para alimentar duas lâmpadas LED em sua sala. Cada lâmpada é classificada com uma tensão nominal de $3{,}5\ \text{V}$ e uma corrente de $0{,}02\ \text{A}$.
Considerando que há uma fonte de energia com uma tensão constante de $9\ \text{V}$ e que as lâmpadas estão conectadas em série, assinale a alternativa que expressa corretamente a resistência total do circuito.
Se a intenção fosse perguntar apenas o valor do resistor limitador, os dois LEDs consumiriam:
$$U_{LEDs}=2\cdot3{,}5=7{,}0\ \text{V}.$$
Restariam no resistor:
$$U_R=9-7=2\ \text{V}.$$
Logo:
$$R=\frac{2}{0{,}02}=100\ \Omega.$$
Esse valor corresponde à alternativa A, mas não à resistência total pedida literalmente.
Gabarito definitivo: questão anulada.
Q40
Eletromagnetismo — Magnetismo — Ferromagnetismo
Imagine que você está em casa, organizando uma variedade de objetos que possuem diferentes comportamentos magnéticos. Durante a organização, surge uma curiosidade sobre como esses materiais se comportam na presença de um ímã.
Ao testar diversos materiais, você observa que alguns são fortemente atraídos pelo ímã, mantendo a magnetização mesmo após a remoção do ímã. Qual termo caracteriza esse comportamento magnético?
Materiais ferromagnéticos apresentam forte resposta ao campo magnético externo e podem manter magnetização remanente após a retirada desse campo.
Logo, o comportamento descrito é o ferromagnetismo.
Q41
Eletricidade — Eletrostática — Conservação da carga
Em uma sala de aula de Física de uma Escola de Ensino Médio de Sobral, um experimento está sendo conduzido para estudar a conservação de carga. Uma esfera condutora inicialmente neutra é eletrizada positivamente por meio de um bastão de vidro, ficando com uma carga $Q_0=5\ \mu\text{C}$.
Posteriormente, se a esfera for tocada por um bastão eletrizado negativamente, transferindo uma carga de $-2\ \mu\text{C}$, qual será a carga final da esfera?
Eletromagnetismo — Força Magnética — Elétron em campo magnético
Com uma área de $68$ mil metros quadrados, inaugurado em $2018$ e orçado em R$ $1{,}8$ bilhão, o acelerador de partículas Sirius é uma infraestrutura de pesquisa de última geração. Diferentemente de outros aceleradores, como o Grande Colisor de Hádrons (LHC), na Suíça, o Sirius utiliza elétrons acelerados próximo à velocidade da luz, gerando luz síncrotron de altíssimo brilho.
Fonte: CNPEM — Sirius: o que é e como funciona o acelerador de partículas brasileiro.
Considere que um elétron é acelerado perpendicularmente a um campo magnético de intensidade $B=0{,}5\ \text{T}$ dentro do acelerador Sirius. Qual é a força magnética que atua sobre o elétron, sendo que sua velocidade centrípeta é $v=1/1000$ da velocidade da luz $c$?
Dados: $e=1{,}6\times10^{-19}\ \text{C}$ e $c=3\times10^8\ \text{m/s}$.
