ACAFE 2016.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Usamos a geometria fornecida para determinar as razões trigonométricas.

$$\operatorname{sen}\theta=\frac{60}{100}=0{,}6$$

$$\cos\theta=\frac{80}{100}=0{,}8$$

No limiar de escorregamento, o bloco ainda está em equilíbrio.

$$N=mg\cos\theta$$

$$N=10\cdot10\cdot0{,}8$$

$$N=80\ \mathrm{N}$$

O atrito equilibra a componente do peso paralela ao plano.

$$F_{\mathrm{at}}=mg\operatorname{sen}\theta$$

$$F_{\mathrm{at}}=10\cdot10\cdot0{,}6$$

$$F_{\mathrm{at}}=60\ \mathrm{N}$$

Como o atrito estático atingiu o limite:

$$F_{\mathrm{at}}=\mu_sN$$

$$\mu_s=\frac{60}{80}$$

$$\mu_s=0{,}75$$

O coeficiente é adimensional. O par pedido é 0,75 e 60 N.

Alternativa correta: D.

No modelo ideal, o trabalho de esticar o elemento fica armazenado como energia potencial elástica. No regime de Hooke:

$$F_x=-kx$$

$$U_e=\frac12kx^2$$

A força varia com o alongamento e aponta no sentido de reduzir a deformação.

O trabalho da força elástica depende apenas das deformações inicial e final; por isso, a força é conservativa nesse modelo.

$$W_e=-\Delta U_e$$

A sequência é: energia potencial elástica; variável; conservativa. A aproximação não descreve perdas por histerese de toda borracha real.

Alternativa correta: C.

Ressalva editorial — fora da pontuação automática. A chave oficial mantém esta questão. A combinação adotada pressupõe lentes superiores divergentes e lentes inferiores convergentes, mas a primeira condição não decorre apenas da indicação “para ver de longe”.

I — falsa no modelo pretendido. A correção escolar de miopia utiliza lentes divergentes, não o segmento convergente para visão próxima pressuposto no exercício.

II — hipótese adicional. A região superior pode ser divergente se houver correção de miopia. O fato de ser usada para longe, isoladamente, não fixa o sinal da lente.

III — verdadeira na idealização da questão. Lentes convergentes são associadas à correção de hipermetropia e à adição positiva para visão próxima na presbiopia. Em prescrições reais, o segmento de perto depende também da correção de base.

IV — falsa. Formação de imagem antes da retina corresponde à descrição escolar da miopia, para a qual se usa correção divergente. Não é a descrição que justifica o segmento convergente pressuposto.

V — verdadeira se o segmento inferior for convergente. Nesse modelo, raios aproximadamente paralelos podem convergir ao foco.

Sob as hipóteses pretendidas, os itens selecionados são II, III e V. Como a correção superior não foi especificada, registramos a chave sem transformar a hipótese em conclusão necessária.

Chave oficial: C. Mantida pela banca; ressalva editorial explicada acima.

(1) Pé — inter-resistente. O apoio fica no contato da ponta com o solo, e a resistência do peso fica entre esse apoio e a ação potente representada no tendão.

(2) Antebraço — interpotente. O apoio está no cotovelo; a força muscular é aplicada entre ele e a carga na mão.

(3) Cabeça — interfixa. A articulação funciona como apoio situado entre a força muscular e a força resistente representada.

A sequência é inter-resistente, interpotente e interfixa. São modelos simplificados dos esquemas apresentados, não uma descrição completa das forças musculares e articulares.

Alternativa correta: D.

A potência elétrica da lâmpada é calculada a partir da tensão em seus terminais e da corrente que a atravessa.

$$P=UI$$

Para medir essa corrente, o amperímetro deve ficar em série com a lâmpada. No modelo ideal, sua resistência é nula e não altera a queda de tensão do ramo.

$$R_A=0$$

O voltímetro deve ficar em paralelo com a lâmpada. No modelo ideal, sua resistência é infinita e a corrente pelo instrumento é nula.

$$R_V\longrightarrow\infty$$

No primeiro circuito, a lâmpada e o amperímetro estão no mesmo ramo, e o voltímetro mede a tensão entre os pontos comuns aos ramos. Como o amperímetro ideal não produz queda de tensão, essa é a tensão da lâmpada.

Nas outras montagens, a posição dos instrumentos não realiza simultaneamente as duas medidas pretendidas.

Alternativa correta: A.

Quando as frequências são próximas, a diferença de fase entre os dois sons varia lentamente. A superposição alterna entre reforço e redução da amplitude resultante.

A frequência dos batimentos é o módulo da diferença entre as frequências dos sons.

$$f_b=|f_1-f_2|$$

Se as frequências forem iguais, essa diferença é zero: não há a pulsação temporal característica. Para uma modulação lenta e perceptível, elas devem ser ligeiramente diferentes.

Amplitudes próximas aumentam o contraste entre máximos e mínimos, mas a simples diferença entre amplitudes não gera o fenômeno.

Alternativa correta: B.

1 — falsa. No gerador oscilante sem retificação, o movimento modifica o fluxo em sentidos alternados, produzindo uma força eletromotriz cuja polaridade varia.

2 — verdadeira. A variação do fluxo gera força eletromotriz induzida.

$$\mathcal{E}=-N\frac{d\Phi_B}{dt}$$

3 — verdadeira no circuito com carga. Pela lei de Lenz, a corrente produz um efeito magnético que se opõe à variação de fluxo. Há reação mecânica e extração de energia do movimento, associadas ao amortecimento.

4 — falsa. Fluxo constante tem derivada temporal nula e não produz a indução descrita.

$$\frac{d\Phi_B}{dt}=0\ \Longrightarrow\ \mathcal{E}=0$$

5 — falsa. Há perdas mecânicas e elétricas, e nem todo calor produzido chega de modo útil à pessoa. O aquecimento dos condutores pode ocorrer por efeito Joule.

$$P_J=RI^2$$

A sequência é F, V, V, F, F. A energia de aquecimento vem do trabalho mecânico fornecido ao sistema.

Alternativa correta: A.