CEFET-SP 2006.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Centro Federal de Educação Tecnológica de São Paulo
Ensino Superior · Processo Seletivo 2006.2 · 7 questões de Física com resolução comentada.
Dados da prova
Centro Federal de Educação Tecnológica de São Paulo (CEFET-SP)
Ensino Superior · ingresso 2006.2
Prova aplicada em 09/07/2006
Física: questões 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Q01
Física moderna — História da Física — Descobertas dos séculos XIX e XX
Não há nova tecnologia nem desenvolvimento tecnológico sem a compreensão do mundo. A tecnologia é a aplicação dos conhecimentos científicos; sem dominá-la, não se pode pretender aplicá-los no desenvolvimento de novos conceitos, produtos ou serviços inovadores. A Física, por se dedicar ao estudo das leis e dos fenômenos mais elementares, contribui decisivamente para a compreensão da Natureza e, assim, para o desenvolvimento das tecnologias ditas de ponta. O século XX foi um marco para a humanidade na questão do desenvolvimento científico e tecnológico e, na Física do século XX, podem-se destacar: I. James Chadwick, ao descobrir a existência do nêutron, uma das partículas que formam o núcleo do átomo junto com o próton; II. Albert Einstein, ao criar a Teoria da Relatividade, em que conclui que o tempo não é absoluto; III. Heinrich Hertz, ao produzir em laboratório as primeiras ondas de rádio; IV. Lene Vestergaard, ao conseguir reduzir a velocidade da luz em 18 milhões de vezes, fazendo com que esta ultrapassasse uma matéria conhecida como condensado de Bose-Einstein. Das afirmações, está correto o contido em
A)I e II, apenas.
B)II e III, apenas.
C)I, II e IV, apenas.
D)II, III e IV, apenas.
E)I, II, III e IV.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2006.2 — Ensino Superior — Q01
C
Resolução
I e II estão corretas. Chadwick identificou o nêutron em 1932, e Einstein formulou a relatividade especial em 1905. III está fora do período pedido: Hertz demonstrou ondas eletromagnéticas em laboratório no século XIX. IV é correta: o experimento citado reduziu a velocidade de propagação de um pulso luminoso em um condensado. Essa redução ocorre no meio, enquanto a velocidade da luz no vácuo permanece a mesma.
Alternativa C.
Q02
Mecânica — Cinemática — Independência dos movimentos
Em um parque de diversões, uma menina, brincando em um carrinho que se desloca retilineamente com velocidade constante vx = 15 m/s, lança verticalmente para cima uma esfera com velocidade inicial vy = 20 m/s. Desprezando-se os possíveis atritos e considerando g = 10 m/s2, a distância percorrida pelo carrinho, desde o instante do lançamento até o momento em que a menina pega novamente a esfera em suas mãos, é de
A)20 m.
B)30 m.
C)40 m.
D)50 m.
E)60 m.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2006.2 — Ensino Superior — Q02
E
Resolução
A esfera conserva a velocidade horizontal do carrinho. Na vertical, ela parte com \(v_{0y}=20\text{ m/s}\) e retorna à altura de lançamento quando \(0=v_{0y}t-gt^2/2\). A solução diferente do instante de partida é \(t=2v_{0y}/g=4\text{ s}\).
Nesse tempo, o carrinho mantém \(15\text{ m/s}\) na horizontal.
Anterior às suas observações astronômicas, Johannes Kepler, utilizando a tecnologia de que dispunha em sua época, procurou associar os planetas aos cinco sólidos platônicos encaixados, buscando uma lei geométrica universal que descrevesse o conjunto das órbitas planetárias. Mais tarde, utilizando polígonos regulares, conjuntamente com uma teoria das harmonias musicais, Kepler conclui seus estudos formulando as chamadas Leis de Kepler. (www.plato.if.usp.br. Adaptado) Desses estudos de Kepler, pode-se afirmar que
A)as órbitas dos planetas são elipses, e o Sol está localizado no centro dessa elipse.
B)os planetas atingem velocidade linear mínima no periélio e velocidade linear máxima no afélio.
C)a linha que une o planeta ao Sol percorre áreas iguais em diferentes intervalos de tempo, à medida que o planeta viaja pela elipse.
D)suas leis, usadas para descrever o movimento dos planetas em torno do Sol, também se aplicam aos cometas.
E)o período de revolução de um planeta que orbita em torno do Sol diminui com o aumento do raio da órbita.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2006.2 — Ensino Superior — Q03
D
Resolução
As leis de Kepler também descrevem cometas em órbitas ligadas ao Sol, na aproximação em que ele domina a atração. O Sol ocupa um foco da elipse. Áreas iguais são varridas em tempos iguais, de modo que a velocidade é maior no periélio. O período cresce com o semieixo maior da órbita.
Alternativa D.
Q04
Termologia — Termodinâmica — Equivalente mecânico do calor
Um dos experimentos que contribuíram para provar que calor é uma forma de energia foi realizado por James Joule por meio do dispositivo apresentado na figura. Com a experiência de Joule, na qual um certo corpo, caindo de uma altura, faz girar uma hélice no interior de um líquido e, com isso, aumenta a temperatura do líquido, verifica-se a equivalência entre
A)as temperaturas do líquido antes e após o giro das hélices.
B)a quantidade de calor e o equilíbrio térmico.
C)os conceitos de calor e de temperatura.
D)o calor latente e o calor sensível.
E)o trabalho mecânico e o calor.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2006.2 — Ensino Superior — Q04
E
Resolução
No dispositivo, um peso em queda movimenta pás no líquido. O trabalho mecânico agita o líquido e aumenta sua energia interna, o que se observa pela subida de temperatura. Joule comparou esse trabalho com o calor necessário para causar o mesmo aumento de temperatura, estabelecendo a equivalência entre essas formas de transferir energia.
Alternativa E.
Q05
Ondulatória — Acústica — Comprimento de onda e frequência
Os alto-falantes são transdutores eletroacústicos que convertem energia elétrica em energia sonora. Encontramos esses componentes em rádios, equipamentos de som em geral e televisores. A figura mostra uma onda sonora emitida no ar por meio de um alto-falante em condições ambiente e, abaixo, uma régua mede, em metros, o comprimento dessa onda. Pode-se afirmar que a freqüência dessa onda sonora é, em Hz, igual a Dado: velocidade do som no ar = 340 m/s
A)85.
B)113.
C)170.
D)340.
E)680.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2006.2 — Ensino Superior — Q05
C
Resolução
Na figura, duas regiões consecutivas de compressão máxima estão separadas por cerca de \(2\text{ m}\). Essa é a distância de repetição do padrão, ou comprimento de onda. Com a velocidade do som dada,
Eletromagnetismo — Circuitos — Impedância de associação mista
Da mesma forma que os resistores, os alto-falantes podem ser ligados em série, em paralelo ou de forma mista. A regra para calcular a impedância equivalente é a mesma dos resistores. Pode-se afirmar que a impedância equivalente da associação de alto-falantes apresentada na figura é, em Ω, igual a
A)32.
B)24.
C)20.
D)16.
E)12.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2006.2 — Ensino Superior — Q06
C
Resolução
Na parte inferior do esquema, dois alto-falantes de \(8\,\Omega\) estão em paralelo. A impedância equivalente do par é \(8/2=4\,\Omega\). Os outros dois de \(8\,\Omega\) estão em série com esse conjunto.
$$Z_{\rm eq}=8+8+4=20\,\Omega$$
Alternativa C.
Q07
Eletromagnetismo — Indução — Transformadores e transmissão
Nas residências, nos escritórios e nas fábricas, a eletricidade é disponibilizada em corrente alternada (AC). Ela é gerada em 25 000 V, transmitida em 750 000 V e chega em nossas residências em 110 V ou 220 V. Na transmissão de eletricidade em AC deve-se considerar: a voltagem V e a corrente I. A transmissão à alta voltagem implica que a corrente associada é baixa, e quando a transmissão é realizada à baixa voltagem, a corrente associada é alta. Corrente alta implica geração de muito calor e, por isso, a transmissão de potência elétrica à longa distância é feita em alta tensão. O dispositivo usado para aumentar ou diminuir a tensão alternada na rede elétrica é denominado
A)transformador.
B)capacitor.
C)multímetro.
D)resistor.
E)potenciômetro.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2006.2 — Ensino Superior — Q07
A
Resolução
O transformador usa indução eletromagnética para aumentar ou diminuir a tensão alternada. O número de espiras dos enrolamentos define a razão entre as tensões. Elevar a tensão permite transmitir a mesma potência com corrente menor, reduzindo as perdas por efeito Joule, proporcionais a \(I^2R\).