Um assessor pega um táxi na rodoviária de Brasília, vai até o Congresso Nacional e retorna no mesmo táxi à rodoviária. A figura abaixo representa o diagrama $v\times t$ do movimento. A respeito desse movimento, são feitas as seguintes afirmações:
I — O taxista acelera entre os instantes $t=0$ e $t_1$ e freia entre $t_2$ e $t_3$.
II — O taxista acelera entre $t=0$ e $t_1$ e freia entre $t_4$ e $t_5$.
III — O taxista acelera entre $t_4$ e $t_5$ e freia entre $t_6$ e $t_7$.
IV — O taxista acelera entre $t_2$ e $t_3$ e freia entre $t_4$ e $t_5$.
V — O movimento é uniforme entre $t_1$ e $t_2$ e também entre $t_5$ e $t_6$.
VI — O táxi permanece em repouso entre $t_3$ e $t_4$.
Considerando os itens acima, pode-se afirmar que, somente, ESTÃO CORRETOS
1. Leitura do gráfico: entre $0$ e $t_1$, a velocidade positiva aumenta. Entre $t_2$ e $t_3$, ela diminui até zero; de $t_3$ a $t_4$, o táxi permanece parado.
2. Trecho de retorno: de $t_4$ a $t_5$, o módulo da velocidade negativa aumenta. De $t_6$ a $t_7$, diminui até zero. Há movimentos uniformes entre $t_1,t_2$ e $t_5,t_6$.
3. Conferência: são verdadeiras I, III, V e VI.
Critério físico: a aceleração é dada pela inclinação do gráfico $v\times t$; quando $v<0$, aumentar $|v|$ é acelerar, embora a inclinação seja negativa. A área algébrica sob a curva corresponde ao deslocamento, não à distância total.
Texto IX — A substituição dos materiais naturais pelos urbanos provoca mudanças nas características da atmosfera local. Por isso podemos observar o aumento de temperatura nos grandes centros, fenômeno chamado de ilha de calor. Uma das causas responsáveis pelas ilhas de calor está nas propriedades térmicas dos materiais urbanos. O calor é rapidamente absorvido durante o dia, mas facilmente liberado durante a noite, gerando uma grande amplitude térmica.
Considerando o Texto IX sobre ilha de calor, É CORRETO afirmar que as substâncias constituintes dos materiais urbanos
1. Capacidade térmica: para uma massa $m$, a troca de calor sensível obedece a $Q=mc\Delta T$.
2. Interpretação: para a mesma energia absorvida e igual massa, materiais de menor calor específico apresentam maior variação de temperatura, característica usada pela questão para explicar a ilha de calor.
Ressalva: o fenômeno real também depende de albedo, emissividade, impermeabilização do solo, evapotranspiração e ventilação; o calor específico não é seu único determinante.
Comparação quantitativa: com a mesma massa e o mesmo calor absorvido, $\Delta T=\dfrac{Q}{mc}$. Menor $c$ implica maior $\Delta T$; a amplitude térmica é a propriedade que o item toma como decisiva.
Sobre a inversão térmica, considere as seguintes proposições:
I — Ela é um fenômeno que ocorre quando uma camada de ar frio se sobrepõe a uma camada de ar quente, impedindo o movimento ascendente do ar e fazendo com que os poluentes, principalmente oriundos das atividades urbanas e industriais, se mantenham na troposfera.
II — Durante sua ocorrência, a lâmina de ar não se renova, o que pode causar, em áreas poluídas, sérios problemas ao sistema cardiovascular, pois as partículas e gases entram na corrente sanguínea aumentando a coagulação do sangue e favorecendo, com isso, a ocorrência de infartos, arritmias e angina.
III — Ela ocorre durante todo o ano, mas se faz sentir de maneira mais intensa no inverno, quando é mais baixa, o que explica o aumento de cerca de 14% na mortalidade por problemas cardiovasculares nos dias em que ocorre.
IV — Apesar de ser um fenômeno natural, ela se agrava com a emissão de gases e partículas das atividades urbanas, tais como a emissão de monóxido de carbono pelos veículos automotores, dióxido de enxofre, resultante da combustão de elementos fósseis, e dióxido de nitrogênio, que, na presença da luz solar, reage com hidrocarbonetos e oxigênio formando o ozônio.
ESTÃO CORRETAS apenas as afirmações
1. Estratificação correta: na inversão térmica há ar mais frio próximo ao solo, coberto por ar relativamente mais quente, o que dificulta a convecção vertical.
2. Verificação: a proposição I inverte a posição das camadas e é falsa. As proposições II, III e IV são as admitidas como corretas pela prova; a consequência urbana típica é a redução da dispersão de poluentes.
Gabarito: II, III e IV.
Mecanismo: em condições normais, o ar aquecido próximo à superfície pode ascender por convecção. Se uma camada mais quente recobre o ar frio superficial, a estratificação estável dificulta a mistura vertical, concentrando poluentes perto do solo.
Uma das novas lâmpadas usadas na iluminação pública é a de vapor de sódio com 72W de potência (média). Ela fornece iluminação equivalente a uma das antigas lâmpadas de vapor de mercúrio de 128W. Considerando a lâmpada como uma carga puramente resistiva e a tensão de alimentação da rede pública como de 200 Volts (tensão eficaz), É CORRETO afirmar que, para cada lâmpada substituída, a variação da corrente (eficaz) é
1. Relação para carga resistiva: $P_{\rm média}=U_{\rm eficaz}I_{\rm eficaz}$.
\[I_{128}=\frac{128}{200}=0{,}64\text{ A}\] \[I_{72}=\frac{72}{200}=0{,}36\text{ A}\]2. Diferença: $\Delta I=0{,}64-0{,}36=0{,}28\text{ A}$, isto é, redução da corrente eficaz.
Relação entre consumo e corrente: a substituição representa redução de $56\text{ W}$ por lâmpada. Como a tensão eficaz é fixa, $\Delta I=\dfrac{\Delta P}{U}=\dfrac{56}{200}=0{,}28\text{ A}$.
Sabendo que uma lâmpada de vapor de sódio emite preferencialmente luz na cor laranja-amarelada, $\lambda=600\text{ nm}$, pode-se afirmar que um fóton emitido por essa lâmpada apresenta uma energia de
Dados: $h=6{,}6\times10^{-34}\text{ J·s}$, $c=3\times10^8\text{ m/s}$ e $1\text{ nm}=10^{-9}\text{ m}$.
1. Equação de Planck: $E=hf=hc/\lambda$.
\[E=\frac{(6{,}6\times10^{-34})(3\times10^8)}{600\times10^{-9}}=3{,}3\times10^{-19}\text{ J}\]A energia é do fóton individual, não da lâmpada inteira.
Ordem de grandeza: $600\text{ nm}=6\times10^{-7}\text{ m}$; ao dividir $1{,}98\times10^{-25}\text{ J·m}$ por esse comprimento, obtém-se $3{,}3\times10^{-19}\text{ J}$. A unidade de $hc/\lambda$ é joule.
O padrão de freqüência adotado pelas usinas geradoras de energia elétrica no Brasil é de 60Hz, enquanto, em outros paises, como a Argentina, o padrão é de 50Hz. É CORRETO afirmar que a corrente elétrica usada nas casas do Brasil é
Uma frequência de $60\text{ Hz}$ significa 60 ciclos completos por segundo. A alimentação convencional da rede é alternada: sua polaridade varia periodicamente. O período é $T=1/f=1/60\text{ s}$.
Ressalva: a corrente cruza zero duas vezes em cada ciclo, mas isso não altera a definição de frequência.
Intervalo de um ciclo: $T=\dfrac{1}{60}\text{ s}\approx16{,}7\text{ ms}$. Em uma corrente alternada senoidal, o sentido convencional da corrente se inverte a cada meio período, mas a frequência continua sendo $60\text{ Hz}$.
De acordo com o Texto XV, pode-se inferir que Miguilim necessita de óculos para corrigir uma deficiência visual (ametropia). Entre as ametropias estão a miopia e a hipermetropia. Sobre essas ametropias, julgue como verdadeiro (V) ou como falso (F) o que se afirma abaixo. I - A miopia é um defeito da visão que não permite visão nítida de um objeto distante, pois, estando os músculos ciliares relaxados, o foco imagem do olho está antes da retina, portanto, formando a imagem de um objeto distante antes da retina. ( ) II - A lente corretora da miopia deve ser divergente e um míope não precisa usar lentes para perto. ( ) III - A lente corretora da hipermetropiadeve ser convergente. ( ) A seqüência CORRETA, de cima para baixo, é
I: verdadeira. No olho míope sem correção, para objetos distantes, a imagem forma-se antes da retina.
II: verdadeira no modelo escolar: a miopia corrige-se com lentes divergentes. A necessidade de lentes para perto depende de condições associadas, como presbiopia.
III: verdadeira. A correção habitual da hipermetropia utiliza lentes convergentes.
A sequência é V, V, V.
Posição da imagem: no olho míope, para objetos distantes, o foco está à frente da retina; a lente divergente reduz a convergência do conjunto. No olho hipermetrope, a lente convergente acrescenta convergência para que a imagem se forme na retina.
No Texto XVI, encontra-se o termo energia. Sobre o conceito físico de energia são feitas as seguintes afirmações: I - Energia é a capacidade de realizar trabalho. II - A energia cinética está relacionada ao movimento do corpo e depende do referencial. III - A energia mecânica é sempre conservada. IV - Relativisticamente energia e massa são equivalentes. V - Calor é energia térmica em trânsito. É INCORRETO o que se afirma apenas em
1. Análise: I é uma caracterização escolar usual; II é verdadeira porque a energia cinética depende da velocidade no referencial; IV expressa a equivalência massa–energia; V caracteriza calor como transferência de energia devido a uma diferença de temperatura.
2. Exceção: III é falsa. Energia mecânica não é conservada na presença de trabalho de forças não conservativas, como o atrito.
Portanto, somente III está incorreta.
Conservação e dissipação: a energia total se conserva em processos de conversão, mas a soma $E_c+E_p$ só permanece constante quando o trabalho das forças não conservativas é nulo. Havendo atrito, $\Delta E_{\mathrm{mec}}=W_{\mathrm{não\,cons}}<0$.