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Exército Brasileiro — EsFCEx — Concurso de Admissão 2020 — Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física — Prova Objetiva 011 — Versã…

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física

2020Superior

70 questões nesta prova · página 4 de 4 · 70 com gabarito

Física Circuitos Elétricos — Associação de Resistores

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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No circuito representado na figura, todos os resistores são ôhmicos. O gerador, o amperímetro e o voltímetro são ideais. Os fios de ligação e as conexões utilizadas têm resistência desprezível.
Circuito com quatro ramos em paralelo alimentados por um gerador: ramo com resistor de 10 Ω em série com o amperímetro A; ramo com resistor de 20 Ω; ramo com resistor de 30 Ω; ramo com resistor de 40 Ω, com o voltímetro V ligado em paralelo a esse resistor. O gerador está no fio inferior, entre o ramo de 30 Ω e o de 40 Ω.
Sabendo que a leitura no amperímetro é 1,2 A, a leitura no voltímetro é
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Física Efeito Hall

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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Uma fita metálica de 1,5 cm de largura está imersa em uma região onde atua um campo magnético uniforme B⃗ de intensidade 0,4 T na direção e sentido do eixo y indicado na figura. Ao se fazer passar pela fita uma corrente elétrica na direção do eixo x, se estabelece uma diferença de potencial constante de 0,9 µV entre as regiões inferior e superior, e os elétrons dessa corrente, sujeitos às forças elétrica e magnética, agora atravessam a fita com velocidade constante v⃗, sem sofrer desvio.
Fita metálica em perspectiva com eixos x, y e z; a largura vertical da fita é 1,5 cm; cargas negativas acumuladas na face superior e positivas na face inferior; um elétron no centro com velocidade v orientada ao longo do eixo x.
O módulo da velocidade v⃗ dos elétrons, na direção do eixo x, é
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Física Associação de Capacitores

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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O circuito da figura é constituído por sete capacitores que são interligados com fios e conexões de resistência desprezível.
Circuito em escada entre os terminais A e B: no ramo superior, dois capacitores de 30 µF em série; no ramo inferior, dois capacitores de 30 µF em série; três capacitores verticais ligando os ramos: 20 µF junto aos terminais, 20 µF no nó central e 30 µF na extremidade direita.
A capacitância equivalente entre os pontos A e B desse circuito é
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Física Refração — Lei de Snell-Descartes

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio homogêneo A, incide sobre a superfície S que separa esse meio de outro meio homogêneo B e passa a se propagar pelo meio B, conforme a figura. Os ângulos θ₁ e θ₂ são, respectivamente, os ângulos de incidência e de refração, nesse processo.
Raio de luz passando do meio A (acima) para o meio B (abaixo) através da superfície S; θ1 é o ângulo de incidência e θ2 o ângulo de refração, medidos em relação à normal tracejada.
A gráfico que representa como o senθ₁ varia em função do senθ₂ é:
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Física Lentes Esféricas — Equação de Gauss

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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Uma vela acesa foi colocada parada, verticalmente, a 4 m de distância de uma parede também vertical. Na região entre a vela e a parede existem duas posições onde se pode fixar uma lente convergente gaussiana, de distância focal 0,75 m, de modo que sejam projetadas sobre a parede imagens nítidas da chama dessa vela. Essas posições estão indicadas na figura e nomeadas como Posição 1, a uma distância x₁ da vela, e Posição 2, distante x₂ da vela.
Vela acesa diante de uma parede a 4 m de distância; entre elas, Posição 1 à distância x1 da vela e Posição 2 à distância x2 da vela. Figura fora de escala.
É correto afirmar que a relação x₁/x₂ é igual a:
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Física Difração em Fenda Simples

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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A figura 1 representa as franjas claras e escuras formadas sobre um anteparo quando luz monocromática de comprimento de onda λ, proveniente de uma fonte pontual, atravessa uma estreita fenda de largura b = 0,10 mm existente em um obstáculo colocado paralelamente ao anteparo e a uma distância d = 2,0 m dele.
Figura 1: faixa de franjas de interferência claras e escuras; L indica a largura da franja clara central.
O gráfico da figura 2 mostra a intensidade luminosa no anteparo em função da posição, representada pelo ângulo θ, que indica as posições onde ocorrem interferências destrutivas máximas.
Figura 2: gráfico da intensidade em função da posição, com pico central alto e picos laterais menores; abaixo, a fenda de largura b, iluminada por luz incidente, a uma distância d do anteparo; θ é o ângulo entre o eixo central e a direção do primeiro mínimo.
Sabendo que o ângulo θ para o qual ocorre a primeira região escura é tal que senθ = λ/b, que a largura do claro de maior intensidade no anteparo é L = 48 mm, e adotando sen0,69º = tg0,69º = 0,012, o comprimento de onda da luz incidente sobre a fenda é
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Física Relatividade Restrita — Dilatação do Tempo

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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Gliese 832c – O exoplaneta potencialmente habitável mais próximo da Terra
Esse exoplaneta está a somente 16 anos-luz de distância da Terra, o que faz com que o sistema planetário da estrela Gliese 832c seja atualmente o sistema mais próximo da Terra que abriga um planeta que pode potencialmente suportar a vida.
(https://spacetoday.com.br. Adaptado)
Considere que, em um futuro distante, seja possível uma viagem interplanetária até Gliese 832c. Admita que dois irmãos gêmeos univitelinos, João e José, vivem na Terra e que João precise fazer uma viagem interplanetária até esse exoplaneta, enquanto José permanece na Terra. Considere, também, que a espaçonave utilizada por João mantenha, na ida e na volta, uma velocidade constante v = 0,8 × c, em que c é a velocidade da luz, no vácuo.
Adote, nesse caso, o fator de Lorentz γ = 1/√(1 – v²/c²) = 1,6, desconsidere os intervalos de tempo de aceleração e desaceleração da espaçonave e o intervalo de tempo de permanência de João no exoplaneta. Dessa forma, devido a efeitos relativísticos, quando João retornar à Terra, ele estará, em relação ao José,
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Resolução comentada

Dilatação do tempo: ida e volta de 16 anos-luz a 0,8c.

Para José, na Terra, a distância total é 32 anos-luz, percorrida a 0,8c. O tempo é 32/0,8 = 40 anos. Para João, o tempo próprio é 40/1,6 = 25 anos. João volta 40 − 25 = 15 anos mais jovem.

Análise das alternativas

B e E: João não pode ficar mais velho, pois o tempo próprio dele é menor. C: 32 anos mistura distância com tempo. D: 7,5 anos viria de contar só um trecho ou de um cálculo incorreto do fator γ.

Referência: Relatividade restrita: dilatação do tempo, Δt = γ·Δt0.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Relatividade Restrita — Equivalência Massa-Energia

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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Considere uma estrela hipotética que tenha, hoje, massa de 14,4 × 10³⁰ kg e que dissipe energia com uma potência constante de 2,7 × 10²⁸ W. Considerando c = 3 × 10⁸ m/s, que 1 ano = 3,2 × 10⁷s e a equivalência massa-energia proposta pela teoria da relatividade, é correto estimar que essa estrela ainda poderia viver por
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Resolução comentada

Tempo de vida: E/P = mc²/P ≈ 1,5 trilhão de anos.

A energia disponível é E = mc² = 14,4×10³⁰ × 9×10¹⁶ = 1,296×10⁴⁸ J. Dividindo pela potência: t = 1,296×10⁴⁸ / 2,7×10²⁸ = 4,8×10¹⁹ s. Convertendo: 4,8×10¹⁹ / 3,2×10⁷ = 1,5×10¹² anos, ou 1,5 trilhão (alternativa C).

Análise das alternativas

A, B, D e E correspondem a ordens de grandeza que não resultam do cálculo, resultantes de erros de potência de dez ou de conversão de unidades.

Referência: Equivalência massa-energia: E = mc² (Relatividade Restrita).

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Efeito Fotoelétrico

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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Em um experimento, faz-se incidir luz de comprimento de onda λ = 4,0 × 10⁻⁸ m sobre uma placa metálica de sódio e observa-se a ocorrência do efeito fotoelétrico. O gráfico representa a energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido por uma placa de sódio, em função da frequência da luz incidente sobre ela.
Gráfico da energia cinética máxima (Ecin)máx em função da frequência f (em 10¹⁵ Hz): reta crescente que corta o eixo da frequência em 0,5; o prolongamento tracejado corta o eixo vertical abaixo da origem.
Adotando o valor h = 4,0 × 10⁻¹⁵ eV × s para a constante de Planck e c = 3,0 × 10⁸ m/s, o valor da energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido pela placa de sódio, nesse experimento, é de
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Física Modelo Atômico de Bohr — Transições Eletrônicas

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

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As linhas horizontais indicadas na figura representam os níveis de energia de um elétron de um átomo de hidrogênio e as setas verticais, numeradas de I a III, possíveis transições que podem ocorrer entre esses níveis quando o átomo emite um fóton de comprimento de onda λ.
Diagrama de níveis de energia do átomo de hidrogênio: n = 1: –13,6 eV; n = 2: –3,40 eV; n = 3: –1,51 eV; n = 4: –0,85 eV; n = 5: –0,54 eV. Transição I: de n = 4 para n = 2; transição II: de n = 5 para n = 3; transição III: de n = 2 para n = 1.
Está de acordo com a teoria quântica a seguinte relação:
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