Muitos ainda acreditam que como a órbita da Terra em torno do Sol é uma elipse e o Sol não está no centro dessa elipse, as estações do ano ocorrem porque a Terra ora fica mais próxima do Sol, ora mais afastada. Se isso fosse verdade, como se explica o fato de o Natal ocorrer numa época fria (até nevar) nos países do hemisfério norte e no Brasil ocorrer numa época de muito calor? Será que metade da Terra está mais próxima do Sol e a outra metade está mais afastada? Isso não faz sentido. A existência das estações do ano é mais bem explicada
A)pelo fato de o eixo imaginário de rotação da Terra ser perpendicular ao plano de sua órbita ao redor do Sol.
B)pelo fato de em certas épocas do ano a velocidade de translação da Terra ao redor do Sol ser maior do que em outras épocas.
C)pela inclinação do eixo imaginário de rotação da Terra em relação ao plano de sua órbita ao redor do Sol.
D)pela velocidade de rotação da Terra em relação ao seu eixo imaginário não ser constante.
E)pela presença da Lua em órbita ao redor da Terra, exercendo influência no período de translação da Terra ao redor do Sol.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q09
C
Resolução
A Terra tem o eixo de rotação inclinado em relação ao plano orbital. Ao longo da translação, cada hemisfério fica alternadamente mais voltado para o Sol. Nesse período, recebe raios mais próximos da perpendicular e tem dias mais longos. Como o efeito é oposto no outro hemisfério, o verão no Brasil pode coincidir com o inverno no hemisfério norte. A distância Terra–Sol, praticamente comum aos dois hemisférios, não explica essa oposição.
Alternativa C.
Q10
Óptica — Propagação da luz — Eclipse solar
A figura ilustra, fora de escala, a ocorrência de um eclipse do Sol em determinada região do planeta Terra. Esse evento ocorre quando estiverem alinhados o Sol, a Terra e a Lua, funcionando, respectivamente, como fonte de luz, anteparo e obstáculo. (J. Rodriguez – Observatório Astronômico de Mallorca) Para que possamos presenciar um eclipse solar, é preciso que estejamos numa época em que a Lua esteja na fase
A)nova ou cheia.
B)minguante ou crescente.
C)cheia, apenas.
D)nova, apenas.
E)minguante, apenas.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q10
D
Resolução
Na figura, o Sol ilumina a Lua, que fica entre ele e a Terra e projeta sua sombra sobre parte do planeta. Essa posição corresponde à Lua nova, quando o lado lunar iluminado pelo Sol está voltado quase todo para longe da Terra. A Lua nova é condição necessária, mas a órbita lunar é inclinada, por isso o alinhamento suficiente para o eclipse não ocorre todo mês.
Alternativa D.
Q11
Mecânica — Cinemática — Velocidade média em trechos
Um dos grandes problemas encontrados por quem trabalha como motorista numa grande cidade é o trânsito intenso em determinados períodos do dia. Considere um motorista de uma empresa de transporte, que deve percorrer um trecho reto de uma grande avenida. No primeiro quarto do percurso, com quase nenhum trânsito, consegue desenvolver velocidade média de 72 km/h. Em seguida, percorre um comprimento igual à metade do trecho todo, com velocidade média de 36 km/h. Já no restante do trecho, devido ao trânsito caótico, sua velocidade média foi de apenas 18 km/h. Pode-se afirmar que a velocidade média do motorista no trecho todo, em m/s, foi de, aproximadamente,
A)6,5.
B)8,9.
C)10,3.
D)12,7.
E)15,2.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q11
B
Resolução
Se o percurso total mede \(L\) quilômetros, os trechos têm comprimentos \(L/4\), \(L/2\) e \(L/4\). Como as distâncias e as velocidades variam, somamos os tempos de cada trecho.
Assim, \(v_m=L/t=32\text{ km/h}=32/3{,}6\text{ m/s}\approx8{,}9\text{ m/s}\). Fazer a média aritmética das três velocidades ignoraria os diferentes tempos de percurso.
Alternativa B.
Q12
Mecânica — Dinâmica — Massa e força peso
Leia o texto a seguir para responder às questões de números 12 e 13. Para transportar os operários numa obra, a empresa construtora montou um elevador que consiste numa plataforma ligada por fios ideais a um motor instalado no telhado do edifício em construção. A figura mostra, fora de escala, um trabalhador sendo levado verticalmente para cima com velocidade constante, pelo equipamento. Quando necessário, adote g = 10 m/s2.
Preocupada com as normas de segurança, a empresa responsável pelo elevador afixou a placa mostrada a seguir, indicando a carga máxima que pode ser transportada por ele. Considerando-se as unidades de medida estabelecidas pelo Sistema Internacional, quem escreveu os dizeres da placa cometeu um erro e, para corrigi-lo, bastaria trocar “600 kg” por
A)600 000 g.
B)0,6 kgf.
C)60 N.
D)600 N.
E)6 000 N.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q12
E
Resolução
A placa usa quilograma, unidade de massa, para indicar peso, que é uma força. Para conservar a capacidade de carga da placa e expressar o peso em newtons, aplicamos \(P=mg\) com \(g=10\text{ m/s}^2\).
Leia o texto a seguir para responder às questões de números 12 e 13. Para transportar os operários numa obra, a empresa construtora montou um elevador que consiste numa plataforma ligada por fios ideais a um motor instalado no telhado do edifício em construção. A figura mostra, fora de escala, um trabalhador sendo levado verticalmente para cima com velocidade constante, pelo equipamento. Quando necessário, adote g = 10 m/s2.
Considerando que a massa total do trabalhador mais plataforma é igual a 300 kg e sabendo que com esse elevador o trabalhador sobe um trecho de 6 m em 20 s, pode-se afirmar que, desconsiderando perdas de energia, a potência desenvolvida pelo motor do elevador, em watts, é igual a
A)2 000.
B)1 800.
C)1 500.
D)900.
E)300.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q13
D
Resolução
A plataforma sobe com velocidade constante. No modelo sem perdas, a energia fornecida pelo motor aumenta a energia potencial gravitacional do conjunto, cuja massa é de \(300\text{ kg}\).
O quadrinho mostra o Garfield tentando pescar o filé de seu dono com uma vara cuja força peso, de módulo 20 N, está representada em seu centro de gravidade, CG. Para conseguir seu almoço, o gato utilizou um fio de nylon de massa desprezível com um anzol e um conjunto de chumbinhos, totalizando 0,4 N de peso, pendurados na ponta. (Garfield, Jim Dawis) Considerando-se as distâncias indicadas na figura, numa situação em que a vara esteja em equilíbrio, sendo segurada pelas duas patas de Garfield, a intensidade da força F, em newtons, aplicada pela pata esquerda do gato na vara, é igual a
A)75.
B)65.
C)55.
D)45.
E)35.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q14
A
Resolução
Escolhemos como eixo a pata direita, junto à extremidade esquerda da figura. A força dessa pata não produz torque em torno desse eixo. A outra pata aplica \(F\) para cima a \(0{,}2\text{ m}\). O peso da vara age a \(0{,}7\text{ m}\) e o peso de \(0{,}4\text{ N}\), a \(2{,}5\text{ m}\). Para o equilíbrio, o torque de \(F\) precisa compensar os torques dos pesos.
Para facilitar a movimentação vertical de motores pesados em sua oficina, um mecânico montou a associação de roldanas mostrada de forma simplificada na figura. Todos os fios, roldanas, os ganchos 1 e 2 e a haste horizontal têm massas desprezíveis. Um motor de peso P será pendurado no gancho 1 e um contrapeso, de peso \(P/5\), é permanentemente mantido na posição indicada na montagem. O motor permanecerá em repouso, sem contato com o solo, se no gancho 2, preso no contrapeso, for pendurado outro corpo de peso
A)\(P/2\).
B)\(P/4\).
C)\(P/8\).
D)\(P/10\).
E)\(P/20\).
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q15
E
Resolução
As duas roldanas móveis e a haste sustentam o motor. Na figura, há quatro segmentos do mesmo fio puxando esse conjunto para cima. Com fio e roldanas ideais, todos têm a mesma tração \(T\), então \(4T=P\) e \(T=P/4\).
Na extremidade direita, a tração sustenta o contrapeso \(P/5\) e o peso adicional \(P_a\).
$$P_a=\frac{P}{4}-\frac{P}{5}=\frac{P}{20}$$
Alternativa E.
Q16
Mecânica — Energia — Energia potencial no plano inclinado
Para transportar algumas caixas de massas 30 kg a um nível mais alto, elas são colocadas na posição A sobre uma superfície inclinada, recebem impulso inicial e sobem livres de qualquer tipo de resistência, até atingir a posição B. Uma dessas caixas não recebeu o impulso necessário e parou 1,6 m antes da posição pretendida. Adotando g = 10 m/s2, sen 30° = 0,50 e cos 30° = 0,87, com relação à energia mínima que faltou ser fornecida em A para que a caixa chegasse ao ponto B, ela
A)pode ser calculada, e vale 240 J.
B)pode ser calculada, e vale 480 J.
C)não pode ser calculada, pois não se conhece a velocidade inicial da caixa em A.
D)não pode ser calculada, pois não se conhece a distância entre A e B.
E)não pode ser calculada, pois não se conhece o desnível vertical entre o plano horizontal que contém A e o que contém B.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q16
A
Resolução
O desenho mostra que faltaram \(1{,}6\text{ m}\) ao longo da rampa, inclinada de \(30^\circ\). Como a caixa parou e o problema despreza resistências, a energia adicional mínima é a necessária para ganhar a altura restante e chegar a B com velocidade final nula.
Para modernizar sua oficina, um marceneiro foi a uma loja de ferramentas e pediu ao vendedor que lhe mostrasse uma furadeira e uma serra elétrica. Ao consultar os manuais de instrução, obteve as informações mostradas na tabela. Segundo suas estimativas, a furadeira e a serra elétrica seriam utilizadas diariamente, em média, por 15 minutos e 30 minutos, respectivamente. Dessa forma, fazendo rápidos cálculos, descobriu que, se comprasse as ferramentas e as utilizasse pelo tempo previsto, ao final de um mês de trinta dias a energia elétrica consumida pelas ferramentas, em kW.h, seria igual a
A)18,25.
B)26,25.
C)29,50.
D)32,50.
E)36,75.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q17
B
Resolução
A tabela dá as potências de \(0{,}5\text{ kW}\) para a furadeira e \(1{,}5\text{ kW}\) para a serra. Em cada dia, elas funcionam respectivamente \(0{,}25\text{ h}\) e \(0{,}5\text{ h}\). Multiplicamos potência por tempo para obter a energia e somamos os consumos.
Ondas eletromagnéticas só podem ser percebidas pelos nossos olhos quando dentro de determinada faixa de frequência. Fora dela não podem ser vistas, apesar de ainda poderem ser detectadas por outros meios. Numeradas por I, II e III, são apresentadas algumas características ou aplicações de determinadas ondas eletromagnéticas. Em seguida, estão identificados pelos números de 1 a 5 os nomes usuais de certas radiações. I. É emitido por corpos aquecidos e é através deste tipo de radiação que recebemos o calor do Sol. Permite a fabricação de óculos para visão noturna, dentre outras aplicações tecnológicas. II. É um fator importante na produção de melanina, o pigmento que bronzeia a pele, mas o excesso de exposição a este tipo de radiação pode provocar câncer de pele. III. Produzidos pela rápida desaceleração de elétrons que incidem num alvo metálico, são largamente utilizados em medicina na realização de exames de imagens. 1) Ultravioleta 2) Micro-ondas 3) Infravermelho 4) Raios Gama 5) Raios X A alternativa que contém os números relacionados aos nomes das radiações correspondentes a I, II e III, nessa ordem, é:
A)1, 3 e 5.
B)2, 5 e 4.
C)3, 1 e 5.
D)3, 4 e 2.
E)2, 1 e 5.
Gabarito oficial — IFSP 2012.1 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q18
C
Resolução
I corresponde ao infravermelho (3), associado à radiação térmica e usado em dispositivos de visão noturna. Corpos aquecidos emitem em diversas faixas e o Sol também nos aquece por radiação visível absorvida. II descreve a radiação ultravioleta (1), que favorece o bronzeamento e, em excesso, pode danificar a pele. III descreve os raios X (5), produzidos, entre outros processos, pela desaceleração de elétrons no alvo de um tubo de raios X.
