← Voltar para a lista de provas Marinha do Brasil · Quadro Técnico do Corpo Auxiliar da Marinha — Física 50 questões nesta prova · página 2 de 3 · 50 com gabarito Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível O rendimento da máquina de Carnot é 0,6, o que dá T₁ = 500 K. O rendimento é η = W/Q₁ = 300/500 = 0,6. Para Carnot, η = 1 − T₂/T₁, então T₂/T₁ = 0,4. Logo T₁ = 200/0,4 = 500 K. A, B, C e D correspondem a razões T₂/T₁ diferentes de 0,4 e, portanto, a rendimentos diferentes de 60%. Por exemplo, 400 K daria η = 50%. Referência: Ciclo de Carnot: η = 1 − Tfria/Tquente. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Integrando v(t), obtém-se a posição e, com L = m(x·vy − y·vx), o momento angular de módulo 4,0t⁴. Como a partícula parte da origem, x = t² e y = −(4/3)t³. Então Lz = m(x·vy − y·vx) = 3[t²(−4t²) + (4/3)t³·2t] = 3(−4 + 8/3)t⁴ = −4t⁴. O módulo é 4,0t⁴ kg·m²/s. B e E têm t³, que não aparece, pois x·vy e y·vx são ambos proporcionais a t⁴. C e D resultam de erros de integração ou de álgebra nos coeficientes. Referência: Momento angular: L = r × mv. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível No modelo de Bohr, o raio da órbita cresce com n². No modelo de Bohr, rn = n²·a₀. Para n = 5, r = 25·a₀, ou seja, cerca de 1325 pm. A) √5 a₀ usa uma raiz sem justificativa. B) 5 a₀ seria uma variação linear em n. D) 125 a₀ seria n³. E) 225 a₀ não corresponde a nenhuma potência de n. Referência: Modelo atômico de Bohr: rn = n²a₀. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível A velocidade média das partículas de um gás ideal varia com o inverso da raiz da massa. Na teoria cinética, a energia cinética média depende só da temperatura, então v ∝ 1/√m. Assim, vA/vB = √(mB/mA) = √(4m/m) = 2. A partícula mais leve é duas vezes mais rápida. A) 1/4 e B) 1/2 inverteriam a relação ou ignorariam a raiz. C) 1 só valeria para massas iguais. E) 4 esqueceria a raiz quadrada. Referência: Teoria cinética dos gases: v_rms = √(3kT/m). Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Efeito Doppler com vento a favor do movimento. O vento sopra da embarcação para o farol, então a velocidade do som em relação ao solo é 340 + 8 = 348 m/s. A fonte se aproxima a 10 m/s e o observador está parado, logo f' = f·v/(v − vs) = 338·348/(348 − 10) = 348 Hz. 350 e 344 não saem do cálculo. 342 e 340 desconsideram o efeito do vento (sem vento, f' = 338·340/330 ≈ 348,2 só coincidiria aproximadamente, mas a conta correta usa 348 m/s e dá exatamente 348 Hz). Referência: Efeito Doppler – meio em movimento Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Potência sonora absorvida por um detector. A intensidade a 4,0 m é I = P/(4πr²) = 160/(4π·16) ≈ 0,80 W/m². A área do detector é π(0,04)² ≈ 5,03·10⁻³ m². Então P_abs = I·A ≈ 4,0·10⁻³ W = 4,0 mW. As demais opções decorrem de erro no raio do detector (usar o diâmetro, por exemplo) ou na área da esfera. Referência: Ondas sonoras – intensidade Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Frequência fundamental da corda a partir do tubo fechado. No tubo fechado-aberto, f₁ = v/4L = 340/(4·1,7) = 50 Hz. Pelo gabarito, a "segunda frequência harmônica" é tomada como 2f₁ = 100 Hz (a rigor, um tubo fechado só tem harmônicos ímpares, e o segundo seria 3f₁ = 150 Hz, o que daria 37,5 Hz, valor que não está nas opções). A corda no 4º harmônico tem 4f = 100 Hz, logo f = 25 Hz. Com a leitura física estrita (150 Hz) a fundamental seria 37,5 Hz, que não consta nas opções. Os valores 45, 40, 35 e 30 Hz não resultam de nenhuma leitura consistente do enunciado. Referência: Acústica – tubos sonoros Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponívelMarinha do Brasil — CP-T/2013 (Quadro Técnico do Corpo Auxiliar da Marinha) — Física — Prova Amarela
Na figura acima um tubo horizontal, cuja área da seção reta muda de A para A/2, conduz um fluxo laminar de um fluido incompressível e não viscoso de massa específica μ. Sabendo que a diferença de pressão entre a parte larga e a parte estreita do tubo é Δp, qual é a vazão do fluido através desse tubo?Resolução comentada
Análise das alternativas
Nessa figura, uma partícula livre, com momento linear p⃗ = 5,0(kg.m / s)î, cruza, no instante t=0, o eixo y no ponto (0;5;0). Em relação à origem do sistema cartesiano acima, o vetor momento angular da partícula (com módulo em kg.m²/s), no instante t=2,0s, é
v⃗(t) = 2,0t î − 4,0t²ĵ, em que v é dado em m/s e t em segundos. Considerando que, em t=0, a partícula estava em repouso na origem do plano cartesiano, qual é a função temporal, em kg.m²/s, que descreve o módulo do vetor momento angular, da partícula em relação à origem desse plano?Resolução comentada
Análise das alternativas
O disco da figura acima gira com velocidade angular constante w=5,0rad/s em torno do seu eixo central, que está preso no eixo y do sistema cartesiano fixo xyz. Considere que o momento de inércia do disco em relação ao seu eixo central é 2,0kg.m². Uma partícula de massa m=2,0kg cai, a partir do repouso, de uma altura H, atingindo o disco num ponto distante 0,50m do eixo y, e ali se fixando. Qual será em m/s, a partir do instante da colisão, o módulo da velocidade da partícula em relação à origem de xyz?Resolução comentada
Análise das alternativas
Considere que o circuito representado na figura acima está em regime permanente de corrente contínua. Quais são, respectivamente, os valores, da corrente no indutor e da tensão no capacitor?
Um esquiador de massa M, partindo do repouso, desce um pico A de altura H, e em seguida sobe outro pico B de altura H/2 conforme trajetória indicada na figura. Sabendo que a energia dissipada ao longo do percurso foi U e que a aceleração da gravidade local é g, qual é a velocidade do esquiador quando ele chega ao topo do pico B?
O diagrama p-v acima representa o ciclo a que é submetido um mol de certo gás monoatômico ideal. Ao passar do estado b para o estado c, qual é a variação de energia interna desse gás em função da pressão pₒ e do volume vₒ?Resolução comentada
Análise das alternativas
Dado:
velocidade do som no ar = 340m/sResolução comentada
Análise das alternativas
De acordo com a figura acima, o projétil P, feito de material condutor, fica no vácuo entre os trilhos. Uma fonte de tensão faz circular corrente entre esses trilhos e o projétil. Tendo em vista que D é a distância entre os trilhos, R é o raio da seção reta dos trilhos, L é o comprimento a ser percorrido pelo projétil sobre os trilhos, I é a corrente e M é a massa do projétil, qual será a velocidade de lançamento desse projétil?
Dado:
μ₀ é a permeabilidade magnética do vácuo.
em que b é a constante de amortecimento. Qual é o valor absoluto da potência instantânea dissipada pela força de amortecimento em função da velocidade v?Resolução comentada
Análise das alternativas
Dado:
velocidade do som no ar = 340m/sResolução comentada
Análise das alternativas
Três placas metálicas retangulares feitas do mesmo material possuem áreas A₁, A₂ e A₃, cujas dimensões estão indicadas na figura acima. Considerando que elas sofrem um aumento de temperatura de mesmo valor, pode-se afirmar que o aumento das áreas das placas, ΔA₁, ΔA₂ e ΔA₃ se relacionam por:
Considere o sistema estelar binário acima formado pelas estrelas 1 e 2, que executam um movimento circular em torno de um centro comum. Qual é a distância d entre as estrelas 1 e 2?
Dados:
massa da estrela 1: m
massa da estrela 2: 3m
velocidade angular da estrela 1: w
constante gravitacional: G
Um corpo, em movimento retilíneo, parte do repouso com uma aceleração expressa, em função da velocidade, por a(v) = 4 − 2v com a em m/s² e v em m/s. Sendo assim, qual é a expressão para a velocidade em função do tempo?
Analise a figura abaixo.
Considere que uma máquina de Carnot opera entre duas fontes térmicas de temperaturas T₁ e T₂ = 200K, recebendo, em cada ciclo, 500J de calor da fonte quente. Sabendo que o trabalho mecânico produzido pela máquina em cada ciclo é de 300J, qual é a temperatura T₁, em kelvins, da fonte quente?
Analise a figura abaixo.
Uma partícula de massa m=3,0kg executa um movimento, no plano xy, cujo vetor velocidade é descrito pela função
Analise a figura abaixo.
De acordo com o modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o raio da órbita do elétron é quantizado. O menor raio possível, correspondente ao número de quantização n=1, é a₀=53pm, conhecido como raio de Bohr. Segundo esse modelo, qual é o raio da órbita do elétron para n=5 ?
Um condutor, com formato de um longo cilindro sólido de raio a, e condutividade σ, é percorrido por uma corrente i, que está uniformemente distribuída na área da sua seção transversal. Qual é o módulo do vetor de Poynting sobre a superfície desse condutor?
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
Analise o diagrama abaixo.
Considere dois gases ideais A e B, na mesma temperatura, cujas respectivas partículas tenham massas mA = m e mB = 4m. Qual é a razão vA/vB entre as velocidades médias dessas partículas?
Considere que uma embarcação, navegando em águas paradas, aproxima-se de um farol com uma velocidade, em relação a esse, de 10,0m/s. A embarcação faz soar um apito de frequência de 338Hz. Qual é a frequência, em hertz, que um observador no farol ouvirá se um vento de 8,00m/s estiver soprando no sentido do movimento da embarcação?
Analise a figura abaixo.
Considere que um corpo de massa m é pendurado em uma das extremidades de uma mola que está presa ao teto por sua outra extremidade. Sabe-se que a mola tem constante elástica k, e que o corpo executa um movimento harmônico amortecido descrito pela equação diferencial
Uma fonte sonora pontual e isotrópica emite som numa potência de 0,16kW. Um detector, a uma distância de 4,0m da fonte, possui uma área de absorção circular com diâmetro de 8,0cm. Qual é a potência, em miliwatts, absorvida por esse detector?
Considere que certo gás ideal se expande de tal maneira que sua pressão P e seu volume V ficam de acordo com PV² = constante. Pode-se afirmar que, com relação aos valores iniciais de volume V₀, pressão P₀ e temperatura T₀, durante o processo de expansão na escala absoluta, a temperatura T
Considere que uma corda de violão é colocada próxima à extremidade aberta de um tubo sonoro de 1,7m de comprimento, e que possui sua outra extremidade fechada. Observa-se que, se a corda vibrar na frequência do quarto harmônico, a coluna de ar do tubo irá oscilar na sua segunda frequência harmônica. Sendo assim, qual é a frequência fundamental, em hertz, da corda do violão?
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.