PAES 2015 · 3ª etapa · Física · Questões 19 a 22.
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Gabarito local da COTEC disponível para conferência.
Caderno de origem (PDF) · Gabarito de origem (PDF)
Texto e alternativas adaptados para leitura digital acessível, com descrição textual das figuras. A reprodução do enunciado original pode ser consultada em cada questão.
Duas cargas positivas de 4 mC e 9 mC ficam em x = 0 e x = 10 m, respectivamente. Em qual posição positiva do eixo o campo elétrico total é nulo?
Entre as cargas, os campos apontam em sentidos opostos.
$$\frac4{x^2}=\frac9{(10-x)^2}$$
$$\frac2x=\frac3{10-x}$$
$$x=4\,\mathrm m$$
Alternativa correta: A.
Um resistor consome 1 kWh quando ligado a 120 V durante 4 minutos. Qual é sua resistência?
O tempo corresponde a 1/15 de hora.
$$P=\frac{1\,\mathrm{kWh}}{1/15\,\mathrm h}=15\,\mathrm{kW}$$
$$R=\frac{120^2}{15000}=0{,}96\,\Omega$$
Alternativa correta: D.
Um transformador possui bobinas primária e secundária num núcleo comum. Qual afirmação descreve corretamente seu funcionamento usual?
Uma tensão alternada no primário produz corrente e fluxo magnético variáveis. A variação do fluxo induz uma tensão alternada no secundário. Para elevar a tensão, o secundário deve ter mais espiras que o primário, no modelo ideal.
Alternativa correta: C.
O hidrogênio tem níveis −13,6 eV, −3,40 eV, −1,51 eV, −0,85 eV e −0,54 eV. Átomos inicialmente no estado fundamental recebem fótons de 13,06; 12,75; 11,09 e 10,20 eV. Quais podem ser absorvidos nas transições entre os níveis apresentados?
As energias permitidas, a partir do fundamental, são:
$$\Delta E_1=10{,}20\,\mathrm{eV}$$
$$\Delta E_2=12{,}09\,\mathrm{eV}$$
$$\Delta E_3=12{,}75\,\mathrm{eV}$$
$$\Delta E_4=13{,}06\,\mathrm{eV}$$
O fóton de 11,09 eV não coincide com essas transições; os outros três coincidem.
Alternativa correta: B.