← 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 · 49 com gabarito Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Rendimento de Carnot: η = 1 − Tf/Tq = 3/7, logo W = 1800 J e Qf = 2400 J. O rendimento de Carnot é η = 1 − 400/700 = 3/7. O trabalho por ciclo é W = η·Qq = (3/7)·4200 = 1800 J. O calor rejeitado é Qf = Qq − W = 4200 − 1800 = 2400 J. A) inverte a proporção e usa η = 3/4. B) tem soma 4200, mas não corresponde a η = 3/7. D) usa η = 1/4. E) tem soma diferente de 4200, o que viola a conservação de energia. Referência: Segunda Lei da Termodinâmica; ciclo de Carnot. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Em x = 2 m: F = −4,0 N e U = 12 J. A energia cinética é ½·2·(4/x)² = 16/x². Pela conservação da energia, U(x) = 16 − 16/x², que vale 0 em x = 1. Em x = 2, U = 16 − 4 = 12 J. A força é F = −dU/dx = −32/x³, que dá −4,0 N em x = 2. B, E) Têm U negativa, o que não ocorre. C, D) Têm F com valor ou sinal incorretos. Só A dá F = −4,0 N e U = 12 J. Referência: Força conservativa e energia potencial; F = −dU/dx. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível ρ = (ρ2·P1 − ρ1·P2)/(P1 − P2). Os pesos aparentes são P1 = W − ρ1·V·g e P2 = W − ρ2·V·g. Subtraindo, P1 − P2 = (ρ2 − ρ1)·V·g. Eliminando V·g e resolvendo para ρ = W/(V·g), obtém-se ρ = (ρ2·P1 − ρ1·P2)/(P1 − P2). A, B, D e E) Trocam os índices ou os sinais dessa expressão. Por exemplo, D tem sinal oposto no denominador. Referência: Princípio de Arquimedes. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Só a afirmativa II é verdadeira. I é falsa: Kmax = hf − φ depende da frequência e da função trabalho, não da intensidade. II é verdadeira: um elétron com Ec nula recebeu exatamente a energia necessária para sair do metal. III é falsa: é preciso f ≥ f0, e uma intensidade alta não compensa frequência baixa. A, B, C e D) Consideram I ou III verdadeira, o que contradiz o modelo de Einstein para o efeito fotoelétrico. Referência: Efeito fotoelétrico; equação de Einstein. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível E = −∇V na origem aponta para sudeste. Com V = A·e^(k(x−y)), temos E = −∇V = −A·k·e^(k(x−y))·(1, −1). Na origem, E = −A·k·(1, −1). Como A 0, e o campo tem componente x positiva (leste) e y negativa (sul), ou seja, aponta para sudeste. A, B e D) Têm sinais incorretos em alguma componente. E) O campo não é nulo, pois as derivadas parciais não se anulam. Referência: Relação entre campo e potencial elétrico. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível A razão entre as distâncias dá fator 2,5 no lado, ou seja, 6,25 na área. A fonte está a 500 mm do anteparo e o corpo está a 300 mm dele, então o corpo fica a 200 mm da fonte. Por semelhança, o lado da sombra é 500/200 = 2,5 vezes o do corpo. A área é multiplicada por 2,5² = 6,25, o que dá 6,25 dm². A, B, C e D) Usam razões lineares ou outras distâncias, sem elevar ao quadrado a razão correta. Referência: Óptica geométrica: semelhança de triângulos na sombra de fonte puntiforme. Resolução comentada do VaiConcursos. Questão anulada Gabarito disponível A razão entre as capacidades térmicas é Cb/Cl = 25/80 = 0,3125, e daí T ≈ 146 °C. No 1º experimento, Cb·(120 − 40) = Cl·(40 − 15), então Cb/Cl = 25/80 = 0,3125. No 2º, Cb·(T − 50) = Cl·(50 − 20), então T − 50 = 30/0,3125 = 96. Logo T = 146 °C. A, B, C e E) Resultam de erro na razão das capacidades térmicas ou nas variações de temperatura. Referência: Equilíbrio térmico (Qcedido + Qrecebido = 0). Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível ρ = ρ0/(1 + 3α·ΔT) = 13,60/1,018 ≈ 13,36 g/cm³. O coeficiente volumétrico é γ = 3α = 1,8×10⁻⁴ °C⁻¹. Com ΔT = 100 °C, o volume aumenta por um fator 1,018, e a massa específica diminui na mesma proporção. Então ρ = 13,60/1,018 ≈ 13,36 g/cm³. B e D) Usam fatores incorretos. C) Ignora a dilatação. E) Aumentaria a massa específica, mas o líquido dilata e ela diminui. Referência: Dilatação volumétrica. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Q = 490 cal/g, ou seja, 2,05 MJ/kg ≈ 0,569 kWh, o que custa cerca de R$ 0,33. Por grama: aquecer o sólido de 1000 a 1300 °C custa 0,3×300 = 90 cal, fundir custa 50 cal e aquecer o líquido de 1300 a 2000 °C custa 0,5×700 = 350 cal. O total é 490 cal/g, ou 4,9×10⁵ cal/kg. Em joules são 2,05×10⁶ J, que equivalem a 0,569 kWh. O custo é 0,569 × 0,58 ≈ R$ 0,33. B a E) Resultam de omitir etapas, de errar a conversão de cal para J e kWh ou de errar o preço. Referência: Calorimetria; 1 kWh = 3,6×10⁶ J. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Conversão linear entre escalas dá −303 °X. A escala X vai de 0 °X (78,4 °C) a 100 °X (100 °C), então X = (C − 78,4)/(100 − 78,4)×100. Para C = 12,9 temos X = (−65,5/21,6)×100 ≈ −303 °X. A) Resulta de outro erro de cálculo. C) e E) Usam o valor −65,5 ou 65,5 sem dividir por 21,6. D) Não vem da relação linear correta. Referência: Escalas termométricas. Resolução comentada do VaiConcursos.Marinha do Brasil — CP-T/2015 — Quadro Técnico do Corpo Auxiliar da Marinha — Física — Prova Amarela
A figura acima mostra um ciclo termodinâmico de um gás ideal que consiste em cinco processos: AB é isotérmico a 300K, BC é adiabático com trabalho igual a 5,0J, CD é um processo à pressão constante de 5,0atm, DE é isotérmico e EA é adiabático com uma mudança de energia interna de 8,0J. Nessas condições, qual é a variação da energia interna do gás, em joules, ao longo do processo CD?
A figura acima mostra um recipiente isolado, contendo uma parede divisória separando-o ao meio em dois volumes iguais. Em um dos lados, confina-se 1,0 mol de um gás ideal com temperatura T e, do outro lado, mantém-se vácuo. Se a parede divisória for subitamente removida, de modo que o gás sofra uma expansão livre, qual é a razão, ΔS/R, entre a variação da entropia e a constante dos gases, em moles?Resolução comentada
Análise das alternativas
Considerando o diagrama de fases de uma substância simples representado na figura acima, analise as afirmativas abaixo.
I - Partindo do estado A, não é possível fundir a substância em uma expansão isotérmica.
II - A curva CD define todos os pontos de pressão máxima de vapor.
III- Se a substância for comprimida isotermicamente a partir do estado B poderá ocorrer liquefação.
IV - Se, a partir do estado A, a pressão for mantida constante e a temperatura aumentar, a substância poderá sofrer duas mudanças de fase.
Assinale a opção correta.
A figura mostra um fio reto e longo, transportando uma corrente I, que está no mesmo plano de uma espira quadrada de lado a=4,0cm. A espira está, inicialmente, a uma distância r₀=2,0cm do fio e se move, perpendicularmente ao fio, com velocidade v=1,0cm/s. Sabendo que φ₀ e φ₂ são, respectivamente, os fluxos magnéticos através da espira nos instantes t=0 e t=2s, qual é a razão φ₀/φ₂?
A figura acima mostra uma espira condutora ideal, conectada às extremidades de um resistor R, imersa em um campo magnético B. O fluxo magnético através da espira varia no tempo de acordo com a expressão ϕB(t)=0,2cos(120πt), onde ϕB está em miliweber e t em segundos. Nas condições apresentadas pela figura, qual é o valor absoluto da diferença de potencial, em milivolts, entre os pontos extremos do resistor no instante t=(1/240)s?
Na figura acima, duas partículas A e B estão conectadas por uma haste rígida de comprimento L e massa desprezível. As partículas deslizam ao longo de trilhos perpendiculares que se cruzam no ponto O. Se A desliza no sentido negativo de y com uma velocidade constante vA, a razão entre a velocidade de B e a velocidade de A, vB/vA, quando θ=30°, éResolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
A figura mostra um recipiente sendo abastecido, em cada segundo, com 140cm³ de água. Esse recipiente apresenta dois jatos de água saindo por orifícios de mesma área, S=0,20cm². A distância entre os orifícios é igual a H=50cm. Para que o ponto P de interseção dos jatos permaneça em repouso, qual é o valor da soma das velocidades, em m/s, com que os jatos d'água saem dos orifícios?
A figura acima mostra uma escada, com massa uniformemente distribuída, apoiada em uma parede vertical sem atrito. A extremidade inferior da escada está sobre uma superfície horizontal irregular. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre a escada e a superfície horizontal é μ e que θ é o ângulo entre a escada e a parede, assinale a opção que apresenta uma condição necessária e suficiente para que a escada permaneça em equilíbrio.
No sistema da figura, os blocos de massas m₁ e m₂ possuem acelerações a⃗₁=a⃗₂=(1/5)gĵ, respectivamente, onde g é a aceleração da gravidade. Sabendo que as massas das polias e das cordas são desprezíveis, assinale a opção que apresenta o vetor aceleração do bloco de massa m₃=3kg.
I - A energia cinética máxima dos elétrons expelidos depende apenas da intensidade da radiação eletromagnética incidente e da função trabalho do metal.
II - Os elétrons com energia cinética nula adquiriram energia suficiente para serem arrancados do metal.
III- Para que os elétrons sejam expelidos do metal, é necessário que a intensidade da radiação incidente seja suficientemente alta, independentemente da frequência da radiação.
Assinale a opção correta.Resolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
A figura acima representa um arranjo de quatro capacitores com mesma capacitância C=30μF, inicialmente descarregados. Aplica-se uma diferença de potencial V=10mV e carregam-se os capacitores até que seja atingido o equilíbrio. Pode-se dizer, então, que a carga q, em nC, que aparece na placa indicada na figura éResolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
Dado: 1,00cal = 4,18JoulesResolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
Uma máquina térmica de Carnot recebe, de uma fonte quente, 4200J por ciclo. Sendo as temperaturas das fontes quente e fria, respectivamente, 700K e 400K, o trabalho, em joules, realizado pela máquina em cada ciclo e a quantidade de calor, em joules, rejeitada para a fonte fria em cada ciclo são, respectivamente:
Analise o diagrama abaixo.
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
Uma partícula de massa m=2,0kg, deslocando-se na direção x, sofre a ação de uma força conservativa F(x) tal que sua velocidade é dada por v(x)=4/x, com v em metros por segundo e x em metros. Considere a energia potencial associada à força F(x) como sendo nula quando a partícula está em x=1,0m. Quando a partícula estiver em x=2,0m, a força F(x), em newtons, e a energia potencial, em joules, serão dadas, respectivamente, por
Uma amostra homogênea, sólida, de material desconhecido, apresenta um peso aparente P₁ quando mergulhada em um líquido de massa específica ρ₁, e, quando mergulhada em um líquido de massa específica ρ₂, seu peso aparente passa a ser P₂. Sendo assim, qual a massa específica da amostra?
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
Analise a figura abaixo.
O fenômeno do efeito fotoelétrico consiste na liberação de elétrons pela superfície de um metal, após a absorção da energia proveniente da radiação eletromagnética incidente sobre ele, de tal modo que a energia total da radiação seja parcialmente transformada em energia cinética dos elétrons expelidos. Analise as afirmativas abaixo, relativas à explicação desse fenômeno, tendo por base o modelo corpuscular da luz.
Numa região limitada do espaço, existe um potencial elétrico dado por V(x,y)=A.exp[k(x−y)], onde A é uma constante negativa e k uma constante positiva, ambas com a dimensão apropriada. Caso se identifique a direção norte com o eixo y positivo e a direção leste com o eixo x positivo, pode-se dizer que, na origem, o vetor campo elétrico aponta para
A área da seção transversal máxima de um corpo opaco mede 1,00dm², e esse corpo está sendo iluminado por uma fonte luminosa puntiforme situada a 500mm de um anteparo plano, sobre o qual projeta-se a sombra do corpo. Sabendo-se que o anteparo é paralelo à seção transversal do corpo em questão e dista 300mm dele, pode-se afirmar que a área da sombra, em dm², é:
Analise a figura abaixo.
Num experimento, um bloco metálico, à temperatura inicial de 120°C, é imerso numa determinada quantidade de um certo líquido à temperatura de 15°C, atingindo-se uma temperatura final de equilíbrio térmico de 40°C. Num segundo experimento, o mesmo bloco metálico é imerso na mesma quantidade do mesmo líquido, porém à temperatura de 20°C, obtendo-se uma temperatura final de equilíbrio de 50°C. Pode-se afirmar que a temperatura inicial do bloco metálico, em °C, no segundo experimento era, aproximadamente, de:
O coeficiente de dilatação linear do mercúrio é 6,00×10⁻⁵°C⁻¹, e sua massa específica, a 0°C, é 13,60g/cm³. A massa específica do mercúrio, em g/cm³, a 100°C, é
Deseja-se produzir, num alto-forno, a elevação da temperatura de um certo metal de 1000°C para 2000°C. A temperatura de fusão do metal é de 1300°C, seu calor de fusão é de 50,0cal/g e seus calores específicos na fase sólida e líquida são, respectivamente, 0,300cal/g°C e 0,500cal/g°C. Sabendo-se que o quilowatt-hora está sendo cobrado à razão de R$0,58 e admitindo-se um rendimento de 100%, o custo, em reais (R$), do processo por quilograma de metal é de
Certa escala termométrica X foi criada escolhendo-se o ponto de ebulição do etanol à pressão normal como 0°X e o ponto de ebulição da água à pressão normal como 100°X. Sabendo-se que, na escala Celsius, a temperatura média da cidade de Curitiba no mês de julho é de 12,9°C e o ponto de ebulição do etanol à pressão normal é de 78,4°C, pode-se afirmar que a temperatura média, em °X, da capital paranaense em julho é: