← Voltar para a lista de provas Marinha do Brasil — Escola Naval · Admissão à Escola Naval (CPAEN) 41 questões nesta prova · página 1 de 3 · 40 com gabarito Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Instante de velocidade mínima de uma partícula no plano. Temos vx = 2t e vy = 2(t−1), logo v² = 4t² + 4(t−1)² = 8t² − 8t + 4. O mínimo ocorre em t = 8/16 = 0,5 s. A) Errada: em t = 0, v² = 4, e esse valor não é mínimo. C) Errada: em t = 1, v² = 4, e esse valor não é mínimo. D) Errada: em t = 1,5, v² = 10. E) Errada: em t = 2, v² = 20. Referência: Cinemática vetorial: derivadas da posição. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Tensão térmica em barra impedida de dilatar. Se a barra não pode dilatar, a tensão equivale à que anularia a dilatação: F/A = Y·ΔL/L = Y·α·ΔT. Então F/A = 7,0·10¹⁰ · 2,4·10⁻⁵ · 20 = 3,36·10⁷ Pa ≈ 3,4·10⁷ Pa. A, B, C) Erradas: diferem por fatores de 10 ou 100, típicos de erro de potência de dez. E) Errada: 5,9·10⁷ não corresponde ao cálculo correto. Referência: Dilatação linear e módulo de Young. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponívelMarinha do Brasil — CPAEN/2024 — Concurso Público de Admissão à Escola Naval — 2º Dia: Física, Português e Redação — Prova Amarela
Nas figuras acima, um sistema formado por duas esferas de mesma massa, mesmo raio e mesma carga estão penduradas em fios não condutores, de mesmo comprimento L, na situação de equilíbrio. Na figura 1, o sistema encontra-se imerso, com os fios tracionados, em um meio dielétrico líquido de constante dielétrica κ e densidade ρ₀. Na figura 2, o sistema encontra-se imerso no meio ar. É conhecida a relação entre a intensidade da força elétrica no meio líquido (F_L) e a intensidade da força elétrica no meio ar (F_AR): F_L = F_AR / κ. Para que os ângulos θ₁ e θ₂ entre os fios sejam iguais nos dois meios, a densidade do material de que são feitas as esferas deve ser dada por:
A figura 1 mostra uma pequena bola de densidade ρ_b, mantida submersa, em um tanque, por um fio preso ao fundo. O tanque contém água, cuja densidade é ρ_a, e a bolinha tem o seu centro a uma profundidade d da superfície da água. Cortando o fio, observa-se que a bolinha sobe, salta para fora da água e seu centro alcança uma altura máxima, h_max, acima da superfície da água. A figura 2 mostra um gráfico de h_max em função da profundidade d. Sabendo que não há perda de energia mecânica e que a força de arrasto que a água exerce sobre a bolinha é desprezível, calcule a razão ρ_a/ρ_b e assinale a opção correta.
A figura acima mostra as órbitas, O₁ e O₂, de dois satélites, respectivamente, S₁ e S₂. Considere que os satélites estão orbitando um planeta de massa M, no mesmo sentido, em círculos coplanares. Seus períodos de revolução são, respectivamente, T₁= T e T₂= 8T. Sabendo que o raio da órbita O₁ é R, calcule o módulo da velocidade de S₁ em relação a S₂ em um instante de menor separação entre os satélites e assinale a opção correta.
A figura acima mostra uma cunha de massa M e ângulo de base θ = 30° apoiada em repouso sobre uma superfície horizontal. Considere que, sobre a superfície inclinada da cunha, considerada sem atrito, um pequeno bloco de massa m = M/9 desliza para baixo enquanto a cunha permanece em repouso. Sendo g a aceleração da gravidade, calcule o módulo da componente vertical da aceleração do centro de massa do sistema bloco cunha e assinale a opção correta.
A figura 1 ilustra um solenoide ideal S, longo, e uma bobina C, ambos em corte. O solenoide possui 1,00×10⁴ espiras por metro, diâmetro D = 4,00 cm e conduz uma corrente elétrica I que varia com o tempo da forma indicada na figura 2. A bobina C é coaxial com o solenoide, possui 1,00×10² espiras e diâmetro d = 6,00 cm. Calcule o valor absoluto da força eletromotriz induzida na bobina, em volts, enquanto a corrente no solenoide estiver variando e assinale a opção correta.
Dados: Permeabilidade magnética do meio no interior do solenoide: 4π×10⁻⁷ T.m/A; e
considere π = 3.Resolução comentada
Análise das alternativas
Dois blocos 1 e 2 estão inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. O bloco 1, de massa m₁, está preso a uma mola ideal (de massa desprezível e constante elástica k), e é mantido na posição em que a mola encontra-se deformada em Δx₁ = A. Na figura, essa deformação está indicada tomando como referência a posição do centro de massa do bloco 1 em relação ao ponto de equilíbrio do sistema massa-mola (x₀ = 0). O bloco 2, de massa m₂, está à esquerda do bloco 1. Ao ser liberado, o bloco 1 colide com o bloco 2 (colisão frontal), em um instante tal que a deformação da mola é Δx₂ = A/2, que na figura está novamente indicada tomando como referência a posição do centro de massa do bloco 1. Imediatamente após o choque, ambos os blocos possuem a mesma velocidade para a esquerda, porém não ficam grudados um no outro: o bloco 1, por estar preso à mola, realizará um MHS de amplitude A’. Assinale a opção que apresenta a razão A’/A.
Dados: m₁ = 1,0 kg; e m₂ = 2,0 kg.
A figura acima ilustra a parte traseira de um carro ao fazer uma curva inclinada de um ângulo θ. As curvas em rodovias costumam ser compensadas (inclinadas) para evitar que os carros derrapem. Quando a estrada está seca, a força de atrito entre os pneus e o piso é suficiente para evitar derrapagens, mesmo sem compensação. Quando a pista está molhada, porém, a força de atrito diminui muito e a compensação se torna essencial. Um engenheiro civil é solicitado a projetar a seção curva de uma rodovia, com um ângulo de inclinação θ, que ficará sujeita às seguintes condições de uso: estando a pista molhada, a força de atrito estático entre a pista e os pneus deve ser tal que um carro, em repouso, estará na iminência de deslizar para dentro da curva e um carro se movendo com uma certa velocidade v estará na iminência de derrapar para fora da curva. Nessas condições, sendo g a aceleração da gravidade, assinale a opção que apresenta o raio de curvatura da curva.
Na figura acima, A e B representam dois planos equipotenciais de um campo elétrico E, uniforme, de intensidade 4,0 V/m e paralelo ao eixo x. Em B, o potencial elétrico vale 60 V. Adotando o eixo x da figura, o gráfico para a energia potencial, E_P, em função de x, para uma carga q = -3,0.10⁻⁶C colocada na região desse campo, é representado por:
A figura acima mostra uma esquematização de uma tubulação hidráulica horizontal por onde escoa água doce, em regime permanente, do segmento à esquerda, com uma seção reta A₁ para o segmento à direita, com uma seção reta A₂. Sabendo que a diferença de pressão Δp = p₂ - p₁, entre os pontos 1 e 2, em função de A₁, é dada pela expressão Δp = 18×10³ A₁⁻² - 30×10⁴ onde Δp é medida em N/m² e A₁ é medido em m², calcule a vazão, em m³/s, e assinale a opção correta.
Dado: massa específica da água = 1,0×10³ kg/m³.
A figura acima representa a fotografia de uma onda que se propaga em uma corda em dois instantes distintos: t₀ = 0,0 s (linha contínua) e t₁=5,0 s (linha pontilhada). Sabendo que t₁ - t₀ é menor que o período das oscilações, assinale a opção que apresenta a função de onda senoidal (em unidades do SI) que melhor descreve a propagação dessa onda.
Dados: Y_Al=7,0 x 10¹⁰ Pa; α_Al=coeficiente de dilatação linear do Alumínio=2,4 x 10⁻⁵ °C⁻¹; e considere desprezível a variação da área da seção reta da barra para essa variação de temperatura.Resolução comentada
Análise das alternativas
Dados: g = 10,0 m/s²; e m = 40,0 g.
A figura acima ilustra o princípio de funcionamento de um espectrômetro de massa, um instrumento utilizado para medir a massa dos íons ou para separar íons de massas diferentes. No esquema da figura, os íons são acelerados pela diferença de potencial V entre os pontos S e A e, em seguida, entram em uma região com um campo magnético uniforme B, perpendicular ao plano da folha, que cobre um setor de 60°, com centro em O, e, na sequência, são defletidos em direção a um detector em C. Sabendo que D é a distância entre os pontos A e C, que tem O como ponto médio, calcule a razão entre a carga q e a massa m (q/m) dos íons e assinale a opção correta.
As figuras acima representam um bloco de massa m que está preso a uma mola ideal de comprimento natural L e constante elástica k. Em equilíbrio, a lateral direita do bloco está a uma distância x₁ da parede. Sob a ação de uma força externa F, o bloco é deslocado, ao longo do plano, para uma nova posição, tal que a sua lateral direita está a uma distância x₂ da parede. Ao ser liberado dessa posição, o bloco executa um movimento harmônico simples (MHS). Assinale a opção que apresenta a energia cinética do bloco, em joules, na posição em que a lateral direita do bloco está a uma distância x₃ da parede.
Dados: θ = 30°; m = 2,00 kg; k = 5,00 x 10² N/m; x₂-x₁ = 5,00 cm; x₃ = L; e g = 10,0 m/s².
O diagrama acima representa as transformações termodinâmicas sofridas pela mistura gasolina-ar em um motor de combustão interna (usado em automóveis), que são detalhadas a seguir:
1) processo AB: compressão adiabática;
2) processo BC: aquecimento isovolumétrico;
3) processo CD: expansão adiabática; e
4) processo DA: resfriamento isovolumétrico.
Com base nessas informações e considerando que Q_BC e Q_DA são, respectivamente, os módulos dos calores trocados entre o gás e o meio externo nos processos BC e DA, assinale a opção que apresenta a expressão correta para o cálculo do rendimento do ciclo.
A Lei de Fourier é uma lei da condução de calor através de um material de comprimento L cujas extremidades (de mesma área A) estão entre duas temperaturas distintas (T₁ < T₂). De acordo com a Lei de Fourier, o fluxo de calor por unidade de tempo (ϕ) é calculado por ϕ = ΔT (k·A)/L, onde ΔT é a diferença de temperatura (T₂-T₁), L é o comprimento do material e k é a sua condutibilidade térmica. O termo L/(k · A) representa, portanto, uma resistência térmica à passagem de calor. A Lei de Fourier é análoga à Lei de Ohm (em eletricidade), sendo ΔT correspondente à ΔV (diferença de potencial elétrico), ϕ correspondente a i (corrente elétrica) e L/(k·A) correspondente à R (resistência do resistor). Assim, se materiais de condutibilidades elétricas diferentes forem colocados em série, a resistência térmica equivalente pode ser calculada tal como a resistência elétrica equivalente para resistores associados em série. Na figura acima, dois condutores de condutibilidades térmicas diferentes (k₁ e k₂), de comprimentos diferentes (L₁ e L₂) estão lado a lado, cada um deles em contato com dois reservatórios térmicos diferentes. A área em contato com os reservatórios é a mesma nos dois condutores, de maneira que o fluxo de calor nos dois condutores ocorre através da mesma área A. Assinale a opção que apresenta o fluxo de calor por unidade de tempo, em watts, para a situação apresentada.
Dados: k₁ = 0,10 W/(m·°C); k₂ = 0,20 W/(m·°C); L₁ = 0,10 m; L₂ = 0,040 m; A₁ = A₂ = 3,0 m²; T₁ = 4,0°F; e T₂ = 40°F.
A figura acima representa esquematicamente as forças que são aplicadas por dois homens ao transportar uma barra homogênea (de massa m e comprimento L) ao longo de uma escada inclinada (paralela a ela), fazendo um ângulo θ com a horizontal. Sendo F₁ e F₂ as forças exercidas pelos homens que estão, respectivamente, na parte mais alta e mais baixa da escada, e α e β os ângulos formados por essas forças, respectivamente, com a vertical, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas sentenças abaixo, referentes às condições de equilíbrio durante o transporte, e assinale a opção correta.
( ) Se α = β e F₁ = F₂, a barra estará em equilíbrio rotacional em relação ao centro de massa da barra, qualquer que seja o valor de α e F₁.
( ) Se F₁ = F₂, a barra estará em equilíbrio translacional em relação ao solo mesmo se os ângulos α e β forem diferentes, quaisquer que sejam os valores de α e β.
( ) Se α = β = 0 e F₁ = F₂=mg/2, a barra estará em equilíbrio rotacional em relação ao centro de massa da barra e estará em equilíbrio translacional em relação ao solo.
A figura acima mostra dois capacitores de placas paralelas iguais, C₁ e C₂, com uma carga total Q distribuída entre eles e a mesma distância d entre as placas. Considere que, no instante t = 0, a distância entre as placas do capacitor C₁ começa a aumentar uniformemente com velocidade v enquanto que, para o capacitor C₂, a distância começa a diminuir uniformemente com a mesma velocidade v. Desprezando a resistência dos fios, qual é a intensidade da corrente elétrica que se estabelece no circuito devido ao movimento das placas?
Um receptor localizado em O capta ondas sonoras provenientes de duas ambulâncias A e B, que emitem um sinal sonoro de mesma frequência 1,0 x 10² Hz. As duas ambulâncias se deslocam em sentidos opostos, a uma velocidade v_s/10, onde v_s é a velocidade do som no ar. Devido à superposição das ondas sonoras que chegam no receptor, a onda resultante possui batimentos com frequência f_bat. Assinale a opção que apresenta o valor mais próximo da frequência f_bat, em hertz.
Examine as figuras abaixo.
Examine as figuras abaixo.
Observe a figura abaixo.
Examine a figura abaixo.
Examine as figuras abaixo.
Considere uma partícula se movimentando em um plano xy. Sabendo que as coordenadas cartesianas da partícula são x = t² e y = (t-1)², com x e y medidos em metros e t em segundos, em que instante, em segundos, a velocidade da partícula é mínima?
Analise a figura abaixo.
Examine a figura abaixo.
Examine a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
Uma barra fina de alumínio, de massa m = 0,10 kg, foi apoiada na posição horizontal entre duas paredes verticais. Em um dia de inverno, na condição de equilíbrio térmico com a temperatura ambiente (aproximadamente 15°C), a barra possui comprimento L e fica no limite de deslizar verticalmente pelas paredes. Em um dia típico de verão, na condição de equilíbrio térmico (aproximadamente 35°C), é possível notar que a barra está mais rígida, devido ao aumento da força F exercida pelas paredes nas extremidades da barra, cuja área da seção reta é igual a A. Em engenharia, a razão F/A é denominada “tensão”, e é calculada por meio da expressão F/A = Y(ΔL/L), onde Y é o módulo de Young do material (em unidades de Pa). Assinale a opção que apresenta ao valor mais próximo da razão F/A, em pascal, exercida pelas paredes sobre as extremidades da barra de alumínio que é responsável, exclusivamente, pelo impedimento da dilatação da barra.
Em um instante t₀= 0s, Joaquim lança, da janela do seu apartamento, uma maçã (de massa m) com velocidade inicial v₀,MJ = 0,300 m/s i + 0,500 m/s j, no referencial de Joaquim, que está em repouso em relação ao solo. Neste mesmo instante, Beatriz passa de carro, com uma velocidade constante v_BJ = 3,30 m/s i, em relação ao referencial de Joaquim, e observa o movimento da maçã enquanto se desloca. Assinale a opção que melhor descreve o esboço do gráfico da energia cinética da maçã, no referencial da Beatriz.
Examine a figura abaixo.
Analise as figuras abaixo.
Analise o diagrama PV abaixo.
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
Examine a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.