Eletromagnetismo — Eletrostática — Atração e polarização
Um estudante deseja determinar o estado de eletrização de uma bexiga de aniversário. Para isso, ele aproxima um corpo A, que não se sabe se está ou não eletrizado, e observa que há atração com a bexiga. Após isso, ele pega outro corpo B, carregado positivamente, e aproxima-o da bexiga e verifica novamente a atração. A partir dessa sequência, são feitas as seguintes afirmações: I. Não se pode afirmar se o estado de eletrização da bexiga é neutro ou carregado. II. Se o corpo A estiver negativamente carregado, então a bexiga está necessariamente neutra. III. Se o corpo A estiver carregado positivamente, então a bexiga estará necessariamente carregada com carga negativa. São corretas as afirmações
A)I, apenas.
B)II, apenas.
C)I e III, apenas.
D)I e II, apenas.
E)I, II e III.
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q10
D
Resolução
A atração causada por B positivo é compatível com uma bexiga negativa ou com uma bexiga neutra polarizada. Por isso, I é correta. Se A for negativo, a bexiga não pode ser negativa no modelo da questão, pois cargas de mesmo sinal se repelem. Combinando as duas observações, resta a possibilidade de ser neutra, o que confirma II. Se A for positivo, a segunda atração repete o teste com B e continua compatível com a neutralidade. III é falsa.
Alternativa D.
Q11
Eletromagnetismo — Circuitos — Consumo de energia
Uma lanterna necessita de 4 pilhas comuns de 1,5 V cada, e sua lâmpada, funcionando normalmente, dissipa uma potência de 20 W. Essa lanterna consegue funcionar com seu brilho máximo e ininterruptamente durante 2 dias e 2 horas. São feitas as seguintes afirmações: I. Se essas pilhas fossem ligadas em série, 8V seria a tensão sobre as lâmpadas da lanterna. II. O consumo dessa lanterna equivaleria ao de um chuveiro elétrico de 4000 W, ligado durante 15 minutos. III. As pilhas, assim como as baterias, transformam a energia química em elétrica. IV. Uma bússola, junto dessa lanterna acesa, não sofre ação de um campo magnético criado pela lanterna. É correto o que se afirma em:
A)III, apenas.
B)I e II, apenas.
C)II e III, apenas
D)I, II e III, apenas.
E)I, II, III e IV.
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q11
C
Resolução
Em série, as quatro pilhas forneceriam \(4\cdot1{,}5=6\text{ V}\), portanto I é falsa. A lanterna opera por 50 horas e consome \(20\text{ W}\cdot50\text{ h}=1000\text{ Wh}\). O chuveiro consome \(4000\text{ W}\cdot0{,}25\text{ h}=1000\text{ Wh}\), o que confirma II. Nas pilhas, reações químicas fornecem energia elétrica, então III é verdadeira. A corrente no circuito cria campo magnético, que pode atuar sobre a bússola, tornando IV falsa.
Alternativa C.
Q12
Termologia — Calorimetria — Calor sensível
A temperatura normal do corpo humano é de 36,5 °C. Considere uma pessoa de 80 Kg de massa e que esteja com febre a uma temperatura de 40°C. Admitindo que o corpo seja feito basicamente de água, podemos dizer que a quantidade de energia, em quilocalorias (kcal), que o corpo dessa pessoa gastou para elevar sua temperatura até este estado febril, deve ser mais próxima de
Dado: calor específico da água c = 1,0 cal/g°C
A)200.
B)280.
C)320.
D)360.
E)420.
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q12
B
Resolução
Na aproximação proposta, usamos para o corpo o calor específico da água. A massa é \(80\text{ kg}=80\,000\text{ g}\) e a variação de temperatura é \(40-36{,}5=3{,}5\,^{\circ}\text{C}\).
Os fenômenos luminosos são estudados há muito tempo. A luz, como qualquer onda eletromagnética, tem grandes aplicações na engenharia e na medicina, entre outras áreas. Quando a luz atinge uma superfície, um ou mais fenômenos podem ocorrer, como a reflexão, refração, difusão e absorção. A seguir são feitas as seguintes afirmativas: I. Quando olhamos uma moeda dentro de um recipiente com água, sabemos que ela não se encontra na posição vista aparentemente, por causa do fenômeno da reflexão, que desvia os raios luminosos. II. Para acendermos um palito de fósforo por meio de raios solares, podemos usar lentes do tipo convergentes. III. Toda onda eletromagnética, como a luz, pode se propagar no vácuo. IV. Colocando-se um objeto entre dois espelhos planos e paralelos, obtém-se um número infinito de imagens. São corretas apenas
A)I e II.
B)II e IV.
C)I, II e III.
D)I, II e IV.
E)II, III e IV.
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q13
E
Resolução
I é falsa porque a posição aparente da moeda resulta da refração dos raios ao passarem da água para o ar. II é verdadeira porque uma lente convergente concentra os raios solares perto do foco. III é verdadeira porque a propagação eletromagnética dispensa meio material. IV é verdadeira no modelo ideal: dois espelhos planos paralelos produzem uma sequência ilimitada de imagens por reflexões sucessivas.
Alternativa E.
Q14
Mecânica — Cinemática — Velocidade média
Um trem se locomove de uma estação a outra durante 5 minutos e, após chegar a ela, o maquinista abre as portas e espera 30 segundos para que todas as pessoas possam entrar e sair. A partir daí, fecha as portas e movimenta o trem para a próxima estação. Considerando que o trem realize um percurso total de 28 km desenvolvendo uma velocidade média de 60 km/h, pode-se estimar que o número de paradas (estações), contando desde a primeira até a última estação é de
Observação: Despreze o intervalo de tempo durante a abertura e o fechamento das portas.
A)4.
B)5.
C)6.
D)8.
E)10.
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q14
C
Resolução
O tempo total é \(\Delta t=28\text{ km}/(60\text{ km/h})=28\text{ min}\). Cinco trechos entre estações somam 25 minutos de movimento. Entre a partida e a chegada há quatro paradas intermediárias de 30 segundos, totalizando cerca de 27 minutos. Se houvesse seis trechos, só o movimento já levaria 30 minutos. Cinco trechos ligam seis estações, contando as duas extremidades.
Alternativa C.
Q15
Mecânica — Dinâmica — Terceira lei de Newton
Um corpo de 20 kg de massa cai em queda livre de uma altura de 2 m. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 , é correto afirmar que, durante a queda, o corpo atrai a Terra com:
A)força desprezível, aproximadamente zero.
B)força menor que 200N.
C)força superior a 200N.
D)força igual a 200N.
E)uma força cada vez maior à medida que se aproxima do chão .
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q15
D
Resolução
A Terra atrai o corpo com seu peso, de módulo \(P=mg=20\cdot10\text{ N}=200\text{ N}\). Pela terceira lei de Newton, o corpo atrai a Terra com uma força de mesmo módulo e sentido oposto. As forças atuam em corpos diferentes.
Alternativa D.
Q16
Ondulatória — Acústica — Eco
O eco é um fenômeno que consiste em se escutar um som após a reflexão da onda sonora emitida. Suponha que você e seu amigo encontrem-se separados 60 metros entre si, e ambos a 40 metros de um obstáculo A, perpendicular ao solo, que pode refletir ondas sonoras. Se seu amigo emitir um som, você perceberá que o intervalo de tempo entre o som refletido e o som direto será aproximadamente, em segundos, de
Dado: velocidade do som no ar V = 340 m/s
A)0,12.
B)0,20.
C)0,50.
D)0,80.
E)1,80.
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q16
A
Resolução
O som direto percorre \(60\text{ m}\). Para o som refletido, espelhamos a posição do amigo atrás do obstáculo. O caminho refletido equivale à hipotenusa com catetos de \(60\text{ m}\) e \(2\cdot40=80\text{ m}\).
A diferença de percurso é de \(40\text{ m}\). Dividindo pela velocidade do som, obtemos \(\Delta t=40/340\text{ s}\approx0{,}12\text{ s}\).
Alternativa A.
Q17
Mecânica — Energia — Transformação de energia mecânica
Um atleta de salto com vara, durante sua corrida para transpor o obstáculo a sua frente, transforma a sua energia _____________ em energia ____________ devido ao ganho de altura e consequentemente ao/à _____________ de sua velocidade. As lacunas do texto acima são, correta e respectivamente, preenchidas por:
A)potencial – cinética – aumento.
B)térmica – potencial – diminuição.
C)cinética – potencial – diminuição.
D)cinética – térmica – aumento.
E)térmica – cinética – aumento.
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q17
C
Resolução
O atleta chega com energia cinética associada à corrida. A vara se deforma durante o salto e transfere energia ao atleta, que ganha altura e, portanto, energia potencial gravitacional. Na conversão descrita, diminui a energia cinética e, com ela, o módulo da velocidade.
Alternativa C.
Q18
Mecânica — Hidrostática — Pressão e força sobre a rolha
Uma caixa d’água está cheia de água e, por um acidente, ela é furada na sua parte inferior. Para consertá-la e tampar o furo, você dispõe de uma rolha, que é colocada de fora para dentro conforme a figura. A seguir são enumeradas as grandezas que podem ser relevantes para o cálculo da força que tenderá a empurrar a rolha para fora. I. Altura h; II. Pressão atmosférica; III. Densidade da água; IV. Área de secção da rolha; V. Aceleração da gravidade. A alternativa que contém as grandezas corretas, para o cálculo da força, é
A)I, III e V, apenas.
B)I, II e III, apenas.
C)I, III, IV e V, apenas.
D)I, II, IV e V, apenas.
E)I, II, III, IV e V.
Gabarito oficial — IFSP 2011.1 — Ensino Técnico — Q18
C
Resolução
A figura indica a profundidade \(h\) da rolha em relação à superfície. Como a pressão atmosférica atua na superfície da água e também no lado externo da rolha, sua contribuição se cancela na diferença de pressão. Resta \(\Delta p=\rho gh\) e a força é \(F=\Delta p\,A=\rho ghA\). Entram no cálculo \(h\), a densidade da água, a área da seção da rolha e a gravidade.
