← Voltar para a lista de provas Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física 70 questões nesta prova · página 3 de 4 · 70 com gabarito Gabarito disponível Identificar o veículo a partir de a(t) = 2t + 1. Integrando, v = t² + t. Em t = 10 s, v = 110 m/s, ou seja, 396 km/h, partindo do repouso. Essa velocidade em 10 s só é compatível com um carro de Fórmula 1. Caminhão, automóvel de passeio, trem de alta velocidade e metrô não atingem cerca de 400 km/h em 10 s. A aceleração média de cerca de 11 m/s² também é incompatível com eles. Referência: Cinemática: integração da aceleração variável. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Dependência do momento linear em relação às constantes. O momento linear é p = m·v, com v = 3t² + 2bt − f. Ele depende de b e f, mas não de g, que é só a posição inicial e some na derivada. B e D negam a dependência de b e/ou f. C inclui g e omite b. E omite f. Referência: Quantidade de movimento: p = m·v. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Força tangencial em t = 3 s a partir de S(t). A aceleração tangencial é a derivada segunda de S: v = 3t² + 2bt − f e a = 6t + 2b. Em t = 3, a = 18 + 2b. Logo Ftg = m·(18 + 2b). A, B, C e D erram o coeficiente de b ou o termo numérico (6t avaliado em t = 3 dá 18), ou usam valor de t incorreto. Referência: Dinâmica: segunda lei de Newton na componente tangencial, Ft = m·at. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Condição para a componente centrípeta ser nula em t = 2 s. A componente centrípeta é m·v²/R, que se anula quando v = 0. Derivando, v = dS/dt = 3t² + 2bt − f. Em t = 2: 12 + 4b − f = 0, logo f = 4b + 12. A tem o sinal do 12 trocado. C, D e E incluem a constante g, que desaparece na derivada, ou erram o termo numérico. Referência: Cinemática e dinâmica do movimento circular: Fcp = mv²/R. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Conservação do momento angular em helicópteros, motos, piões e lavadoras. Duas hélices paralelas girando em sentidos opostos têm momentos angulares que se cancelam. Assim, o corpo do helicóptero não recebe torque reativo e não gira em sentido contrário. B: o rotor de cauda deve compensar o torque do rotor principal, e o sentido descrito não garante isso. C: na curva, o motociclista inclina o corpo para dentro da curva. D: com a velocidade angular diminuindo, a precessão não segue a regra descrita. E: o corpo da lavadora tende a girar em sentido oposto ao do cesto, por conservação do momento angular. Referência: Mecânica: conservação do momento angular. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Efeito Doppler com fonte (avião) e observador (carro) em movimento. Fonte a 100 m/s, observador a 50 m/s na ultrapassagem e a 30 m/s no cruzamento. Na ultrapassagem, antes de o avião passar, o carro se afasta no mesmo sentido: f ≈ f0·(340−50)/(340−100) ≈ 1,21·f0. No cruzamento, ambos se aproximam: f ≈ f0·(340+30)/(340−100) ≈ 1,54·f0. A razão é cerca de 1,3, com frequência maior no cruzamento. A inverte a relação. C e D exigem razão 2, que não ocorre. E é falsa, pois a diferença é de cerca de 28%. Referência: Acústica: efeito Doppler, f = f0·(v ± vo)/(v ∓ vf). Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Massa do corpo celeste a partir de g medido por queda livre. Pela queda, h = g't²/2, então g' = 2·1,6/16 = 0,2 m/s². Como g = GM/R², vale g'/g = (M'/M)·(R/R')² = 100·M'/M. Logo 0,2/10 = 100·M'/M, e M' = M/5000. A, B, D e E ignoram o fator (R/R')² = 100 ou erram o cálculo de g'. Só 1/5000 é consistente com g' = 0,2 m/s² e raio igual a R/10. Referência: Gravitação universal: g = GM/R² e queda livre h = gt²/2. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Balanço de calor entre água líquida e gelo a −60 ºC. Resfriar a água líquida até 0 ºC libera 600·5 + 400·10 = 7000 cal. Aquecer o gelo até 0 ºC exige 500·0,5·60 = 15000 cal, então falta 8000 cal. Essa falta vem do congelamento de 8000/80 = 100 g de água. Resultam 900 g de água líquida e 600 g de gelo, a 0 ºC. A, C, D e E não respeitam o balanço de energia: C e D supõem que todo o gelo derrete, o que exigiria muito mais calor; A e E trazem massas de gelo e de água que não correspondem aos 100 g congelados. Referência: Calorimetria: calor sensível Q = m·c·ΔT e calor latente Q = m·L. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gabarito disponível Gabarito disponível Trabalho de uma máquina de Carnot entre 227 ºC e 27 ºC. Em kelvin, T quente = 500 K e T fria = 300 K. O rendimento é η = 1 − 300/500 = 0,4. O trabalho é W = 0,4 × 2000 = 800 J. B (400 J) usaria η = 0,2. C (1200 J) usaria η = 0,6, que é a razão Tf/Tq e não o rendimento. D (600 J) e E (1000 J) não correspondem a nenhum rendimento calculado com as temperaturas em kelvin. Referência: Termodinâmica: ciclo de Carnot, η = 1 − Tf/Tq. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponívelExército Brasileiro — EsFCEx — Concurso de Admissão 2020 — Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física — Prova Objetiva 011 — Versã…
Resolução comentada
Análise das alternativas
O enunciado a seguir refere-se às questões de números 42 a 44.
Um professor realiza uma experiência em um laboratório de física com um feixe de íons, de massa m e dimensões desprezíveis. A função horária das posições S ocupadas pelo feixe ao longo de uma trajetória circular de raio R, em função do tempo t, no SI, é S = t³ + b.t² – f.t +g, em que b, f e g são constantes positivas.
Em um instante t > 0, além de depender da massa m, o momento linear do referido feixeResolução comentada
Análise das alternativas
O enunciado a seguir refere-se às questões de números 42 a 44.
Um professor realiza uma experiência em um laboratório de física com um feixe de íons, de massa m e dimensões desprezíveis. A função horária das posições S ocupadas pelo feixe ao longo de uma trajetória circular de raio R, em função do tempo t, no SI, é S = t³ + b.t² – f.t +g, em que b, f e g são constantes positivas.
A intensidade da componente tangencial da força no instante t = 3,0 s será dada por:Resolução comentada
Análise das alternativas
O enunciado a seguir refere-se às questões de números 42 a 44.
Um professor realiza uma experiência em um laboratório de física com um feixe de íons, de massa m e dimensões desprezíveis. A função horária das posições S ocupadas pelo feixe ao longo de uma trajetória circular de raio R, em função do tempo t, no SI, é S = t³ + b.t² – f.t +g, em que b, f e g são constantes positivas.
Para que a intensidade da componente centrípeta da força seja nula no instante t = 2,0 s, a relação entre as constantes deve ser:Resolução comentada
Análise das alternativas
O enunciado e a figura referem-se às questões de números 45 e 46.
A figura ilustra um divertimento de certo parque de diversões, que consiste de duas pistas retilíneas horizontais desniveladas e uma pista retilínea inclinada que as liga. Ao final da pista inferior, há um reservatório repleto de água que serve para frear os carrinhos com passageiros que nele penetram. Na figura, aparecem dois carrinhos A e B que percorrem as pistas sobre uma mesma linha de trilhos. Suas massas diferem devido à diferença de pesos dos passageiros.
Dados: mA = 100 kg; mB = 120 kg
PQ =50 m; senα = 0,6; cos α = 0,8; g = 10 m/s²
Ainda na pista superior, o carrinho B, que se movimentava à velocidade de 10 m/s, colidiu com o carrinho A que se encontrava em repouso passando, então, o carrinho A a se movimentar a uma velocidade de 6,0 m/s. É correto afirmar que tal colisão foi
O enunciado e a figura referem-se às questões de números 45 e 46.
A figura ilustra um divertimento de certo parque de diversões, que consiste de duas pistas retilíneas horizontais desniveladas e uma pista retilínea inclinada que as liga. Ao final da pista inferior, há um reservatório repleto de água que serve para frear os carrinhos com passageiros que nele penetram. Na figura, aparecem dois carrinhos A e B que percorrem as pistas sobre uma mesma linha de trilhos. Suas massas diferem devido à diferença de pesos dos passageiros.
Dados: mA = 100 kg; mB = 120 kg
PQ =50 m; senα = 0,6; cos α = 0,8; g = 10 m/s²
As velocidades dos carrinhos após a colisão foram mantidas constantes até o ponto P em que se iniciou a descida pela pista inclinada. A inclinação se faz por um ângulo α em relação à direção horizontal.
O carrinho A chegou ao ponto Q com velocidade de 8,0 m/s. Já o carrinho B manteve constante sua velocidade durante o percurso de P a Q. A intensidade da força de atrito entre os trilhos e as rodas do carrinho A foi de __________ N e o coeficiente de atrito entre os trilhos e as rodas do carrinho B foi __________.
A alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas é:Resolução comentada
Análise das alternativas
No mesmo instante, a mesma nota musical é executada por um instrumento de cordas, a corda percutida mede 50 cm, formando ondas estacionárias do segundo harmônico. Considerando a velocidade do som no ambiente em que toca a orquestra de 320 m/s, a velocidade das ondas formadas na corda é, em m/s, de
É correto afirmar que a aluna A
É correto afirmar que a frequência do ruído emitido pelo avião percebida pelos ocupantes do carro seráResolução comentada
Análise das alternativas
A seguir a esfera é deslocada para baixo por um agente externo e abandonada na posição mostrada na figura 2. A partir daí, ela passa, sem emergir do líquido, a descrever um movimento harmônicoResolução comentada
Análise das alternativas
Com a rede carregada e totalmente submersa, verificou-se que a relação entre os comprimentos dos braços da barra era L1/L2 = 5/2. Em seguida, com a rede já fora da água, a nova relação entre os comprimentos da barra passou a ser L1/L2 = 3/2. A aceleração da gravidade local é de 10 m/s².
As intensidades do empuxo sobre o barco e sobre a rede carregada de peixes, enquanto totalmente submersa, foram, respectivamente, em 10⁴ newtons,
Resolução comentada
Análise das alternativas
Considerando o ar como um gás ideal e que nos dois locais as temperaturas ambientes eram iguais e constantes, o comprimento do tubo de vidro utilizado nos experimentos foi
Desprezando todos os atritos e considerando 1 atm = 10⁵ Pa, o deslocamento vertical h sofrido pelo pistão até atingir a posição final é de, aproximadamente,Resolução comentada
Análise das alternativas
Adotando o valor k = 9 × 10⁹ N×m²/C² para a constante eletrostática e π = 3, o valor da densidade volumétrica de cargas dessa esfera é:
Certo meio de transporte tem sua aceleração variável em função do tempo, segundo a expressão a(t) = 2.t+1 (SI) válida apenas para os primeiros 10 s de um movimento retilíneo e partindo do repouso. Analisando tais dados, conclui-se corretamente que esse meio de transporte, dentre os listados, se assemelha a um
Texto-base:
Texto-base:
Texto-base:
Texto-base:
Texto-base:
Assinale a alternativa correta.
Em uma orquestra sinfônica, há instrumentos musicais dos mais diversos para que se consiga obter o maior número de sonoridades (timbres) possível. Considere-se um instrumento de sopro em forma de tubo fechado em uma extremidade, de 72 cm de comprimento, emitindo uma nota com formação de ondas estacionárias em seu interior como mostra a figura.
O professor de Física de certa turma de alunos do Ensino Médio faz uma experiência para demonstrar a interferência de ondas sonoras. Dirige-se ao estacionamento da escola onde há uma região bem ampla, silenciosa e o som sofre reflexão praticamente desprezível. Dois alunos trouxeram seus violões e foram colocados a uma certa distância um do outro. Eles emitiram, simultaneamente, a mesma nota musical com frequência de 400 Hz. A velocidade de propagação do som ali foi admitida com o valor 320 m/s. Uma aluna A ficou posicionada a 10,0 m de um violão e a 8,0 m do outro. Outra aluna B ficou a 8,2 m de um violão e a 9,8 m do outro, como ilustra a figura.
Numa região em que o som se propaga a 340 m/s, há uma estrada horizontal e retilínea por onde trafega um carro a uma velocidade de 180 km/h. Em certo momento, um avião, voando a 360 km/h paralelamente à estrada, vai ultrapassar o carro. Mais tarde, quando o carro retorna e passa a se mover no sentido oposto a 108 km/h, um outro avião vai cruzar com ele, voando também a 360 km/h, no mesmo sentido do primeiro avião.
Uma esfera metálica, maciça, encontra-se em equilíbrio pendurada em uma mola elástica e totalmente imersa em um recipiente contendo um líquido viscoso de densidade absoluta menor que a do metal da esfera. A figura 1 ilustra a situação descrita.
Desde os primórdios da civilização, o ser humano é fascinado pelo estudo da astronomia. Mas, foi durante a segunda metade do século passado que a ousadia de conhecer o universo mais de perto pode ser concretizada. Agora, a meta é alcançar outras galáxias, uma vez que o sistema solar e a via Láctea parecem estar desbravados. Imagine-se uma nave partindo da superfície da Terra, de massa M e raio superficial R, e chegando na superfície de outro corpo celeste esférico de raio superficial igual a décima parte de R. Medidas feitas com a queda livre de um corpo de prova nessa superfície revelam que tal corpo demora 4,0 s para cair livremente de uma altura de 1,6 m. Se a aceleração da gravidade na superfície da Terra é de 10 m/s², é correto afirmar que a massa desse corpo celeste é, em relação a M,
Um foguete é lançado verticalmente para cima de uma plataforma localizada na superfície da Terra, atingindo uma altitude máxima igual ao quádruplo do raio terrestre. Considerando como m, a massa do foguete, M, a massa da Terra, R, o raio superficial terrestre, G, a constante de gravitação universal, e desprezando qualquer outro agente sobre o foguete que não seja o efeito gravitacional, a velocidade de seu lançamento deve ser obtida da seguinte expressão:
Em alto mar, um barco pesqueiro de 5,0 ton de massa deve retirar uma rede com uma grande carga de peixes. Para tanto, o barco é dotado de uma barra com função de alavanca interfixa, de peso desprezível, cujos braços podem ter seus comprimentos variados para garantir um equilíbrio horizontal. Em uma extremidade da barra, sustenta-se a rede com os peixes fisgados, e, na outra, há um contrapeso de 7,5 ton de massa. Cabos de pesos desprezíveis vão estabelecer um sistema mecânico em equilíbrio como ilustra a figura.
A figura ilustra um sistema de tubos por onde um líquido incompressível, não viscoso e em estado estacionário, flui no sentido de escapar para a atmosfera pela pequena abertura A₂ de área superficial desprezível quando comparada com a área A₁ de 1,0 m². Há um êmbolo móvel ajustado em A₁, localizado a 3,30 m acima do nível de referência, e que pesa 2 000 N. A boca de saída, em A₂, encontra-se a 20 cm acima do nível de referência, e a velocidade com que o líquido sai da boca para o ar é de 8,0 m/s. Considerando a aceleração da gravidade de 10 m/s², a densidade absoluta do líquido em questão é, em kg/m³, de
Em um calorímetro ideal e de paredes adiabáticas, existem 600 g de água líquida a 5 ºC. A esse sistema, são acrescentados mais 400 g de água líquida a 10 ºC e 500 g de gelo a – 60 ºC. Adotando o calor específico da água líquida igual a cL = 1 cal/(g × ºC), o calor específico do gelo igual a cG = 0,5 cal/(g × ºC) e o calor latente de fusão do gelo igual a L = 80 cal/g, depois de atingido o equilíbrio térmico, dentro do calorímetro haverá
Repetindo a experiência de Torricelli, um estudante mediu a pressão atmosférica em dois locais diferentes. Para isso, utilizou um barômetro de mercúrio constituído por um tubo de vidro de comprimento L aberto em uma de suas extremidades. Porém, ao realizar os experimentos, devido a uma pequena quantidade de ar aprisionado sobre a coluna de mercúrio, o instrumento apresentou leituras erradas. Em um local em que a pressão atmosférica era de 720 mmHg, o barômetro indicou 710 mmHg e, no outro local, onde a pressão atmosférica era de 700 mmHg, ele indicou 695 mmHg.
Um pistão de massa desprezível ligado a uma mola ideal relaxada, de constante elástica k = 2 000 N/m, fecha um cilindro de área de secção transversal S = 0,01 m² que contém 10 L de determinado gás ideal a uma pressão de 1 atm, a uma temperatura de 27 ºC. Quando o sistema é aquecido a 327 ºC, o pistão, empurrado pelo gás, move-se para cima, comprimindo a mola até uma nova posição de equilíbrio.
Uma máquina a vapor opera em ciclos retirando energia térmica de uma caldeira, transformando parte em trabalho mecânico e liberando a energia térmica não aproveitada no ar atmosférico. A cada ciclo, essa máquina recebe da caldeira 2 000 J de energia térmica. Se essa máquina operasse segundo o ciclo de Carnot de forma que a expansão isotérmica ocorresse a 227 ºC e a compressão isotérmica a 27 ºC, o trabalho mecânico realizado por ela, em cada ciclo, seria de
O gráfico representa a intensidade do campo elétrico (E) criado por uma esfera maciça isolante de raio R, uniformemente carregada, em função da distância ao seu centro (r), para valores de r < R.