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EsFCEx — Concurso de Admissão 2022 — Curso de Formação de Oficiais do Quadro Complementar — Área: Magistério em Física — 010. Prova Objetiva — Versão A

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército

Fundação VUNESP2022

60 questões nesta prova · página 3 de 3 · 60 com gabarito

Física Hidrodinâmica — Princípio de Bernoulli (Sustentação e Aerofólios)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Daniel Bernoulli foi um cientista que estudou o comportamento dos fluidos. O princípio por ele enunciado é de larga aplicação prática. Destaca-se o movimento dos aviões e dos automóveis de corrida, dentre outros. As asas dos aviões e os aerofólios dos carros de corrida têm um formato semelhante, guardando proporções e aplicações diferentes. As asas devem sustentar os aviões em voo e os aerofólios devem garantir aderência dos carros ao solo.
O esquema ilustra o perfil comum de cada um desses dispositivos.
Perfil de um dispositivo: base plana e parte superior curva, mais espessa e arredondada à esquerda, afinando para a direita.
Assim, supondo que o movimento retilíneo e uniforme de ambos se dê da esquerda para a direita, as asas e os aerofólios devem estar posicionados corretamente nas respectivas posições da alternativa.
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Física Gravitação — Energia Potencial Gravitacional e Trabalho

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Uma nave espacial, de massa m, é lançada da superfície da Terra, de massa M, a uma distância R do centro da Terra equivalente ao raio superficial do nosso planeta. A força propulsora leva a nave até uma distância de vinte vezes R medida desse centro, onde deixa de agir, colocando a nave em órbita estável. Considerando G a constante de gravitação universal, e invariável a massa da nave durante todo o percurso, o trabalho realizado pela força propulsora nesse deslocamento deve ser dado por
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Resolução comentada

O trabalho é a variação de energia potencial mais a energia cinética orbital: 39GMm/40R.

ΔU = GMm/R − GMm/(20R) = 19GMm/(20R). Na órbita estável a 20R, v² = GM/(20R), logo Ec = GMm/(40R). O trabalho é a soma: 38/40 + 1/40 = 39GMm/(40R).

Análise das alternativas

A, C, D e E: resultam de erro na variação da energia potencial ou de ignorar a energia cinética necessária à órbita.

Referência: Gravitação: energia potencial e órbitas.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Gases — Gases Ideais e Reais (Equação de Van der Waals)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Acerca do assunto gases ideais ou reais, aponte a alternativa correta.
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Resolução comentada

A equação de Van der Waals corrige as hipóteses do gás ideal.

A equação de Van der Waals introduz correções de volume molecular e de forças intermoleculares na equação de estado dos gases ideais. Ela serve para descrever gases reais.

Análise das alternativas

A: a equação considera também as dimensões das moléculas. B: o gás real se aproxima do ideal a baixas pressões e altas temperaturas. C: as forças de Van der Waals são fracas. E: no gás ideal as colisões são elásticas.

Referência: Gases reais e equação de Van der Waals.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Termodinâmica — Máquinas Térmicas (Usina Termelétrica)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Em uma usina termelétrica, as turbinas são movimentadas
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Resolução comentada

Turbinas são movidas pelo vapor d'água da caldeira.

Na usina termelétrica, o combustível aquece a água na caldeira, produzindo vapor a alta pressão. Esse vapor é levado às turbinas e as movimenta, e o gerador converte o movimento em eletricidade.

Análise das alternativas

A: é o vapor, não o calor em si, que move as turbinas. B: a queda d'água é característica da hidrelétrica. D: o vácuo não move as turbinas. E: o que entra na turbina é vapor, não água aquecida líquida.

Referência: Máquinas térmicas e usinas termelétricas.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Oscilações — Movimento Harmônico Amortecido

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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O movimento harmônico amortecido é aquele em que atuam, basicamente, duas forças: a elástica restauradora e a do atrito. Dependendo da relação de intensidade entre essas forças, o movimento recebe uma classificação. É correto afirmar que
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Resolução comentada

Amortecimento crítico: sem oscilações e retorno rápido ao repouso.

No movimento criticamente amortecido não há oscilações e o corpo volta ao repouso no menor tempo possível. Por isso a alternativa A é a correta.

Análise das alternativas

B: crítico não tem oscilações. C: o amortecimento leve é o subcrítico, não o supercrítico. D: no subcrítico há oscilações com amplitude decrescente, e o tempo até o repouso é longo. E: no supercrítico não há oscilações, e o retorno é lento.

Referência: Oscilações amortecidas.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Oscilações — Movimento Harmônico Simples (Sistema Massa-Mola)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Um oscilador harmônico simples vertical é constituído de uma mola elástica de constante k = 20 π² N/m e um corpo oscilante de massa m = 5,0 kg. Num certo instante, esse corpo é largado do repouso de um ponto localizado a 50 cm acima de sua posição de equilíbrio. Neste instante, ele já se encontra em movimento retilíneo e horizontal com velocidade de 0,60 m/s. A posição desse corpo 8,0 s após o início do movimento, em relação ao ponto de início de seu movimento, é dada pelo par ordenado, em metros,
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Resolução comentada

Período de 1 s; em 8 s, o movimento horizontal é de 4,8 m e a posição vertical se repete.

ω = √(k/m) = √(4π²) = 2π rad/s, logo T = 1 s. Em 8 s há 8 oscilações completas, e o corpo volta à posição vertical de partida, 0,50 m acima do equilíbrio. Na horizontal, o movimento é uniforme: 0,60 × 8 = 4,8 m. O par é (4,8; 0,50), tomando a altura em relação ao equilíbrio.

Análise das alternativas

A: amplitude de 0,25 m não corresponde ao enunciado. B e D: 4,5 m não é 0,6 × 8. C: o sinal negativo não vale após ciclos completos.

Referência: MHS massa-mola: T = 2π√(m/k).

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Ondulatória — Batimento

Fundação VUNESP 2022

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O conceito de batimento é bastante utilizado em medicina, pois é um fator essencial para que uma pessoa viva de modo saudável. Em Física, o conceito de batimento é definido como sendo o efeito produzido por ondas sonoras que se propagam
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Resolução comentada

Batimento: ondas na mesma direção, frequências próximas, f_bat = |f1 − f2|.

O batimento resulta da superposição de ondas que se propagam na mesma direção com frequências próximas. A frequência do batimento é a diferença entre as frequências das ondas.

Análise das alternativas

A e C: ondas em direções perpendiculares não produzem batimento. B: direções não paralelas também não. D: a frequência do batimento é a diferença, não a soma.

Referência: Ondulatória: batimento.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Acústica — Tubos Sonoros e Harmônicos

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Um alto-falante emite um som que, ao ressoar na frente de um tubo fechado em uma das extremidades, forma ondas estacionárias configurando o terceiro harmônico. No mesmo local, ao emitir um som de frequência duas vezes maior na frente de um tudo aberto em ambas as extremidades, ondas estacionárias formadas vão configurar o segundo harmônico. A relação entre os comprimentos dos tubos fechado (Lf) e aberto (La) é
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Física Calorimetria — Mudança de Fase e Potência Elétrica

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Um aquecedor elétrico de dados nominais (1,0 kW-220 V) é ligado normalmente na rede elétrica e inserido em um frasco adiabático contendo 1,0 L de água (d = 1,0 g/mL: c = 1,0 cal/g.ºC) a 0 ºC em contato com 500 g de gelo (Lfusão = 80 cal/g) a 0 ºC também. O sistema é aquecido até atingir a temperatura de 20 ºC. Considerando a relação de 4 joules para cada caloria, o intervalo de tempo necessário para o sistema atingir tal temperatura deve ser de
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Resolução comentada

Energia total de 70.000 cal (fusão + aquecimento) com potência de 1 kW dá 280 s.

Fusão: 500 × 80 = 40.000 cal. Aquecimento de 1.500 g de 0 °C a 20 °C: 1.500 × 1 × 20 = 30.000 cal. Total: 70.000 cal × 4 = 280.000 J. Com P = 1.000 W, t = 280 s = 4 min 40 s.

Análise das alternativas

A, B, D e E: resultam de esquecer o calor latente do gelo, de usar apenas parte da massa ou de erro nas conversões.

Referência: Calorimetria: Q = m·L e Q = m·c·Δθ; potência = energia/tempo.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Eletrostática — Potencial Elétrico e Energia (Esfera Condutora)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Em um ambiente de alto vácuo e constante dielétrica k, considere uma esfera metálica, de raio R, eletrizada uniformemente com carga positiva Q. Das proximidades de sua superfície, uma partícula de massa m e carga positiva q parte do repouso sob ação exclusiva do campo elétrico gerado pela carga Q. Essa partícula deverá passar pelo ponto P, a uma distância d da superfície da esfera, com uma velocidade v. A figura ilustra a situação descrita.
Esfera de carga Q e raio R à esquerda; à distância d da superfície, o ponto P com a partícula (m;q) e seta v⃗ apontando para a direita, afastando-se da esfera.
A expressão da velocidade v, em função dos dados apresentados, deve ser:
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Física Eletrodinâmica — Circuito com Gerador e Receptor (Motor)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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A figura mostra um circuito em que um gerador de fem 24 V alimenta um circuito ideal com resistores de 2,0 Ω, 2,0 Ω e 3,0 Ω, e um motor de fcem 6,0 V.
Circuito: no ramo da esquerda, gerador de 24,0 V em série com resistor de 2,0 Ω; dois ramos centrais em paralelo, com resistores de 2,0 Ω e 3,0 Ω; no ramo da direita, motor representado como receptor de 6,0 V.
A potência dissipada pelo motor, em W, deve ser de
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Física Eletrodinâmica — Resistência, Corrente e Potência

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Um ventilador elétrico tem, geralmente, três velocidades de rotação. Para cada uma há uma específica corrente elétrica percorrendo o circuito onde se encontra o motor que aciona as pás. Na medida em que se passa de uma velocidade para outra maior,
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Resolução comentada

Maior velocidade: menor resistência, maior corrente e maior potência.

Com a tensão da rede constante, P = U²/R e i = U/R. Para o ventilador girar mais rápido, é preciso mais potência, o que exige menor resistência total e, portanto, maior corrente.

Análise das alternativas

B, C e E: contradizem a relação entre corrente, resistência e potência (i = U/R, com U constante). D: o raciocínio vale independentemente dos detalhes internos do circuito.

Referência: Eletrodinâmica: lei de Ohm e potência elétrica.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Eletromagnetismo — Indução Eletromagnética (Lei de Faraday)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Uma espira retangular, de lados a e b, é feita de um metal de resistividade ρ e área transversal S. Ela se encontra na posição horizontal e será atravessada por um campo magnético vertical B cuja intensidade, em função do tempo, está mostrada no gráfico.
Gráfico do campo B em função do tempo t: cresce linearmente de 0 até B durante o intervalo Δt1 e permanece constante, igual a B, durante o intervalo Δt2.
A intensidade da corrente elétrica induzida na espira, em cada intervalo de tempo destacado e em função dos dados fornecidos, será
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Física Óptica Geométrica — Lentes Esféricas (Equação de Gauss e Aumento)

Fundação VUNESP 2022

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A figura ilustra um sistema óptico em que uma lente esférica convergente L disposta na direção horizontal está presa a um suporte vertical; 30 cm abaixo dela há um anteparo. Um objeto luminoso O, de 10 cm de comprimento, está disposto horizontalmente, preso ao mesmo suporte e a 60 cm acima da lente, próximo ao eixo óptico principal da lente. Sabe-se que a imagem nítida do objeto se forma sobre o anteparo,
Suporte vertical; no alto, o objeto O, horizontal, representado por seta apontando para a esquerda; 60 cm abaixo, a lente L, horizontal, representada por seta dupla; 30 cm abaixo da lente, o anteparo horizontal.
A distância focal da lente vale __________ cm, a imagem é __________ e tem comprimento de __________ cm.
As lacunas acima estão corretamente preenchidas na alternativa:
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Física Óptica Geométrica — Óptica da Visão (Vergência)

Fundação VUNESP 2022

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Sob o ponto de vista da óptica geométrica, o olho humano tem a função de projetar imagens dos objetos, que cercam as pessoas, sobre uma minúscula camada chamada retina, localizada no ‘fundo’ do olho, ou seja, na parte posterior dele. Para que as imagens sejam nítidas, tanto para objetos próximos quanto para os distantes, uma lente natural chamada cristalino, localizado logo atrás da pupila, altera sua vergência, uma vez que a distância entre o cristalino e a retina não se altera depois que as pessoas atingem a idade adulta. A distância em questão é de cerca de 2,5 cm, em média. Considera-se, normalmente, que as pessoas enxerguem com nitidez objetos localizados de 25 cm do olho até o infinito. Nessas condições, a vergência do olho humano deve variar, em dioptrias, entre
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Resolução comentada

Vergência V = 1/p + 1/p' varia de 40 a 44 dioptrias.

Com p' = 0,025 m, 1/p' = 40 di. Para objeto no infinito, V = 0 + 40 = 40 di. Para objeto a 25 cm, V = 4 + 40 = 44 di. A vergência varia, portanto, entre 40 e 44 di.

Análise das alternativas

A, B, C e D: apresentam valores que não resultam da equação de vergência com p' = 2,5 cm e p entre 25 cm e infinito.

Referência: Equação de Gauss e vergência de lentes.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Óptica Física — Difração (Fresnel e Fraunhofer)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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A difração da luz é um capítulo interessante quando estudado além dos limites da óptica geométrica. Quando um feixe de ondas luminosas planas incide sobre uma placa dotada de uma fenda simples, ocorre o fenômeno da difração que pode ser denominada de difração de Fresnel ou de Fraunhofer. A diferença entre ambas consiste na distância em que um anteparo paralelo é colocado. Se o anteparo estiver
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Resolução comentada

Anteparo próximo da fenda: difração de Fresnel (campo próximo).

Na difração de Fresnel, o anteparo está próximo da fenda (campo próximo). A figura observada é de difração simples, com a forma da fenda ainda perceptível. Na de Fraunhofer, o anteparo está distante (campo afastado, ondas praticamente planas).

Análise das alternativas

A: o anteparo afastado corresponde a Fraunhofer, mas o texto combina com 'difração simples' e a gabaritada é a que cita próximo e Fresnel. B: próximo não é Fraunhofer. D: a figura é de difração, não de interferência de ondas. E: afastado não é Fresnel.

Referência: Óptica física: difração por fenda simples.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Óptica — Cor dos Corpos (Absorção e Reflexão da Luz)

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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O divertimento preferido do povo brasileiro é, de longe, o futebol. Nos tempos atuais, tudo tem sido feito para que a hegemonia do futebol seja mantida sobre os demais esportes, em termos de atividade profissional, o show business. O uniforme dos atletas é um dos fatores a chamar atenção, até porque o público acostumou-se a consumir as camisetas, e até os outros itens dos uniformes, de seus times preferidos. Neste particular, estão se destacando os uniformes pretos adotados por várias equipes. Uma camisa preta se destaca
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Resolução comentada

Corpo preto absorve toda a luz incidente.

A camisa preta parece preta porque absorve praticamente toda a luz branca do Sol, ou seja, todas as cores do espectro, e quase nada reflete. Por isso, a alternativa que fala em absorção total da luz branca é a correta.

Análise das alternativas

A: não há 'luz branca' refletida, pois o corpo preto não reflete. C e D: não existe 'radiação preta' nem 'luz preta'; preto é ausência de luz refletida. E: refletir totalmente a luz branca é característica de um corpo branco.

Referência: Óptica: cor de um corpo por absorção e reflexão.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Relatividade Restrita — Dilatação do Tempo e Massa Relativística

Fundação VUNESP 2022

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Uma nave espacial é enviada para uma hipotética estação a uma velocidade de 0,9 c (c = 300 000 m/s). Dentro dela há uma carga de massa 300 kg medida em seu referencial. A viagem até a estação demora 10 meses medidos dentro da nave. A duração da viagem e a massa no referencial da Terra devem ser, em meses e em kg, aproximada e respectivamente,
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Física Física Moderna — Efeito Fotoelétrico

Fundação VUNESP 2022

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O gráfico a seguir representa a energia cinética máxima (E) dos elétrons ejetados por uma placa metálica em função da frequência (f) da radiação incidente sobre a placa.
Gráfico da energia cinética E (eV) em função da frequência f (10^14 Hz): energia nula até 16; a partir de 16 cresce linearmente, valendo 1,2 eV em f = 20 (linhas tracejadas até os eixos). Eixo horizontal com sinal de interrupção perto da origem.
A respeito desses dados é correto afirmar que
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Física Física Moderna — Modelo Atômico de Bohr

Fundação VUNESP 2022

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Niels Bohr foi o cientista que aperfeiçoou o modelo atômico de Rutherford. Pela sua proposta, o átomo apresenta os elétrons girando em órbitas circulares ao redor do pequeno núcleo. Também, segundo sua teoria,
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Resolução comentada

Postulados de Bohr: o elétron só salta para órbita mais externa ao absorver energia quantizada.

Para Bohr, o elétron só passa a um nível mais distante do núcleo ao absorver uma quantidade definida (quantizada) de energia. Ao retornar a um nível mais interno, ele emite essa energia.

Análise das alternativas

B: cada nível comporta um número limitado de elétrons, não aleatório. C: ao saltar para órbita mais distante o elétron absorve energia, não emite. D: a energia vem de fótons ou colisões, não de um elétron adjacente. E: a emissão ocorre no salto para órbita mais interna, e a energia emitida depende dos níveis envolvidos.

Referência: Modelo atômico de Bohr (Física Moderna).

Resolução comentada do VaiConcursos.