No curso de “Big Data no Agronegócio” da FATEC, o aluno estuda sobre eletrônica, circuitos eletrônicos e suas propriedades, tais como ondas que podem ser registradas em um osciloscópio.
A figura representa duas dessas ondas que se propagam em sentidos opostos e com mesma velocidade de módulo $2\times10^{-6}\,\text{m/s}$
Considerando a situação apresentada pela figura no instante $t=0$, podemos afirmar que, após
A velocidade vale $2\times10^{-6}\,\text{m/s}$ e a escala horizontal está em $10^{-6}\,\text{m}$. Em $1\,\text{s}$, cada onda anda $2\times10^{-6}\,\text{m}$, ou seja, duas divisões da figura: a onda 1 para a direita e a onda 2 para a esquerda.
Com esse deslocamento, as duas ondas passam a se sobrepor, e nos pontos de sobreposição os valores se somam algebricamente. Nessa região, onde a onda 1 (amplitude 2 V) está em oposição de fase com a onda 2 (amplitude 1 V), o resultado tem amplitude $|2-1|=1\,\text{V}$.
A interferência não é totalmente destrutiva, porque as amplitudes são diferentes ($2\,\text{V}$ e $1\,\text{V}$). Depois do cruzamento, as ondas seguem sem alteração, cada uma com sua amplitude e sua frequência originais, o que descarta as demais alternativas.
Para todos os exercícios, considere situações ideais e $g=10\,\text{m/s}^2$
Leia a notícia, divulgada em maio 2017, para responder às questões de números 35 a 36.
Navio autônomo e elétrico
O primeiro navio autônomo — e, além disso, totalmente elétrico — já tem data marcada para começar a navegar. O Yara Birkeland (homenagem ao cientista norueguês Kristian Birkeland) deverá começar a operar na segunda metade de 2018, levando produtos da fábrica de fertilizantes da Yara, em Porsgrunn, até as cidades de Brevik e Larvik — todas na Noruega.
O navio elétrico e autônomo deverá substituir 100 caminhões que fazem 40 000 viagens por ano. Ele operará exclusivamente nessa rota, um trajeto de 12 milhas náuticas, pouco mais de 22 km. Com 70 metros de calado¹ e 4 500 toneladas de porte bruto, o navio autônomo poderá atingir até 18,5 km/h (10 nós), mas deverá operar em velocidade de cruzeiro de 11 km/h (6 nós).
Ele será impulsionado por dois mecanismos azimutais, em que o motor inteiro se movimenta para fazer o navio virar. Seu conjunto de baterias pode prover até 4 MWh.
A navegação autônoma se baseará em um extenso conjunto de sensores redundantes, incluindo câmeras no visível e no infravermelho, RADAR (Radio Detection And Ranging), LIDAR (Light Detection And Ranging) e AIS (Automatic Identification System), um sistema de monitoramento de curto alcance já utilizado em navios e serviços de tráfego de embarcações.
<https://tinyurl.com/yapk5b5f> Acesso em: 10.10.2018. Adaptado.
¹Calado – distância vertical entre a superfície da água e a parte mais baixa do navio naquele ponto.
Desconsiderando as acelerações de saída e de chegada do navio nos portos de Brevik e Larvik, é correto afirmar que
O nó é uma unidade de velocidade: $1\,\text{nó}=1\,\text{milha náutica por hora}\approx1{,}85\,\text{km/h}$, e não $1{,}85\,\text{km}$. A milha náutica não pertence ao SI.
A velocidade média não é obrigatoriamente 8 nós, pois depende de como a viagem é feita. O menor tempo possível ocorreria na velocidade máxima de $10$ nós: $\dfrac{12}{10}=1{,}2\,\text{h}$, e não exatamente $1\,\text{h}$.
Na velocidade de cruzeiro, $6$ nós:
$$\Delta t=\frac{12\ \text{milhas}}{6\ \text{milhas/h}}=2\,\text{h}$$
Se o navio, considerado estável, percorrer um trecho qualquer em velocidade de cruzeiro, podemos concluir que a quantidade de movimento, em $\text{kg}\cdot\text{m/s}$, nesse trecho especificado é, aproximadamente,
Massa: $4\,500\,\text{t}=4{,}5\times10^{6}\,\text{kg}$. Velocidade de cruzeiro: $11\,\text{km/h}=\dfrac{11}{3{,}6}\approx3{,}06\,\text{m/s}$.
$$p=m\,v=4{,}5\times10^{6}\cdot3{,}06\approx1{,}37\times10^{7}\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$$
A questão usa as 4 500 toneladas de porte bruto como massa do navio.
Relacionando as informações do texto com os respectivos conceitos físicos, está correto afirmar que
Alternativa A: o MWh é unidade de energia, e não de potência. Alternativa C: câmeras de infravermelho detectam a radiação térmica emitida pelos corpos e funcionam à noite. Alternativa D: o RADAR emite ondas eletromagnéticas (rádio), e não mecânicas, e fora da faixa do visível. Alternativa E: o LIDAR usa pulsos de luz laser, que se propagam à velocidade da luz, o que o torna rápido e preciso.
Alternativa B: em equilíbrio estático, o empuxo equilibra o peso. Com a massa de $4{,}5\times10^{6}\,\text{kg}$ e $g=10\,\text{m/s}^2$:
$$E=P=m\,g=4{,}5\times10^{6}\cdot10=4{,}5\times10^{7}\,\text{N}$$
A figura apresenta a obra de litogravura “Mão com esfera refletora” (1935), do artista gráfico holandês Maurits Cornelis Escher (1898–1972), que se representou por uma imagem refletida em uma esfera.
<https://tinyurl.com/yardzola> Acesso em: 15.10.2018.
Sendo o artista o objeto refletido na superfície dessa esfera, podemos afirmar corretamente, sobre essa imagem formada, que se
A face externa de uma esfera polida funciona como espelho esférico convexo. Um espelho convexo forma, para um objeto real, uma imagem virtual, direita e menor, situada atrás do espelho, entre o vértice e o foco.
Por isso a imagem não é real, não se assemelha à de uma lente convergente nem à de um espelho côncavo, e o foco fica a $R/2$ do vértice, mais próximo dele que o centro de curvatura. A imagem fica, portanto, entre o foco e o vértice da face refletora.
Um circuito eletrônico utilizado pelos alunos da FATEC possui resistores, medidos em ohm, e uma ddp de 12 V entre os pontos A–B , conforme a figura.
O valor da corrente elétrica da associação de resistores no circuito apresentado na figura, em ampère, é
Os fios ligam A e B aos dois pontos em que as circunferências se encontram. Entre esses dois nós há quatro caminhos: dois externos, cada um com $8+8+8=24\,\Omega$, e dois internos, cada um com $12+12=24\,\Omega$.
Quatro caminhos iguais de $24\,\Omega$ em paralelo:
$$R_{eq}=\frac{24}{4}=6\,\Omega$$
$$i=\frac{U}{R_{eq}}=\frac{12}{6}=2\,\text{A}$$