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EEAR — Exame de Admissão ao CFS 1/2023 — Aeronavegantes e Não-Aeronavegantes — Português, Inglês, Matemática e Física — Código 81

Comando da Aeronáutica — Escola de Especialistas de Aeronáutica · Curso de Formação de Sargentos da Aeronáutica (CFS 1/2023) — Aeronavegantes e Não-Aeronavegantes

Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR)Médio

96 questões nesta prova · página 5 de 5 · 96 com gabarito

Física Energia Mecânica — Energia Cinética no Lançamento Horizontal

Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR) Médio

Comando da Aeronáutica — Escola de Especialistas de Aeronáutica · Curso de Formação de Sargentos da Aeronáutica (CFS 1/2023) — Aeronavegantes e Não-Aeronavegantes · Caderno Código 81

Gabarito disponível

Um objeto de massa “m” é lançado do alto de um prédio com uma velocidade horizontal de módulo igual a v0X e descreve uma trajetória parabólica sob a ação da aceleração da gravidade de módulo igual a “g” até atingir o solo. Desprezando a resistência do ar, assinale a alternativa que indica corretamente uma expressão para a energia cinética desse objeto em função do tempo (t).
Considere o referencial adotado positivo para cima.
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Ec = m(v0x² + vy²)/2, com vy = −gt.

A componente horizontal é constante, vx = v0x, e a vertical é vy = −gt. A velocidade ao quadrado é v² = v0x² + g²t². Logo Ec = m(v0x² + g²t²)/2.

Análise das alternativas

B) É negativa e linear em t, e energia cinética não é negativa. C) Ignora a componente horizontal. D) Cresce linearmente com t e usa só a velocidade horizontal, o que não descreve a energia no lançamento.

Referência: Lançamento horizontal e energia cinética.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Eletrostática — Eletrização por Indução

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Duas esferas metálicas e eletricamente neutras, X e Y, são montadas sobre bases diferentes, ambas feitas de material isolante. Inicialmente, a esfera metálica X está próxima a um bastão negativamente carregado, sem tocá-lo. Em seguida, outra esfera Y toca a esfera X e, nesse momento, ambas as esferas estão sujeitas ao campo elétrico gerado pelo bastão. Com o bastão carregado ainda próximo de X, a esfera Y é afastada de X e, em seguida, o bastão é afastado de ambas cessando a ação do seu campo elétrico. Assinale corretamente a alternativa que indica, respectivamente, as cargas das esferas X e Y logo após o afastamento do bastão carregado.
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Indução com bastão negativo: X fica positiva e Y negativa após a separação.

O bastão negativo repele elétrons para a esfera Y, que está em contato com X. Com o bastão ainda próximo, Y é afastada levando excesso de elétrons, e X fica com falta deles. Ao retirar o bastão, X permanece positiva e Y negativa.

Análise das alternativas

A) Ignora a separação de cargas por indução. B) Violaria a conservação da carga, pois o sistema inicial é neutro. C) Inverte as cargas: os elétrons são repelidos para longe do bastão, ou seja, para Y.

Referência: Eletrização por indução.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Ondulatória — Espectro Eletromagnético

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Gabarito disponível

As ondas de raios X são empregadas em vários setores da sociedade e tem sido de grande importância para a Humanidade. Na medicina os equipamentos de raios X são utilizados para diagnósticos e tratamento do câncer, na indústria são empregados para detectar estrutura de materiais e defeitos em peças produzidas pelas empresas. Os raios X são ondas ________, que apresentam ________ comprimento de onda e ________ energia quando comparadas às ondas na faixa do infravermelho.
Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que preenche corretamente as lacunas do texto anterior.
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Raios X são ondas eletromagnéticas, com menor comprimento de onda e maior energia que o infravermelho.

Raios X são radiação eletromagnética. No espectro, têm frequência maior que a do infravermelho, logo menor comprimento de onda e maior energia (E = hf).

Análise das alternativas

A) Troca os comparativos: maior comprimento de onda e menor energia. C) e D) Errados porque raios X não são ondas mecânicas, já que se propagam no vácuo.

Referência: Espectro eletromagnético.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Eletrostática — Trabalho da Força Elétrica

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Duas partículas de cargas +Q e -2Q estão em repouso, respectivamente, nas posições A e B. Essas posições estão ambas a uma distância “a” de C e todas essas posições (A, B e C) estão em um meio de constante eletrostática “k”. Assinale corretamente a alternativa que indica a expressão do trabalho realizado para deslocar uma partícula de carga +q do infinito até a posição C.
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

O potencial em C é V = kQ/a − 2kQ/a = −kQ/a, e o trabalho é qV = −kqQ/a.

O potencial em C é a soma dos potenciais das duas cargas: kQ/a + k(−2Q)/a = −kQ/a. O trabalho da força elétrica para trazer +q do infinito (V = 0) até C é W = q(V∞ − Vc), que em módulo é qV. O resultado indicado no gabarito é −kqQ/a.

Análise das alternativas

A) Corresponde a um potencial 3kQ/a, resultado de somar os módulos. B) Tem o valor de uma só carga e o sinal errado. D) Falta a carga q, e o trabalho depende dela.

Referência: Potencial elétrico e trabalho da força elétrica.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Cinemática — Movimento Circular

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Dois ciclistas, A e B, percorrem uma pista circular, partindo exatamente ao mesmo tempo, da mesma linha radial e com a mesma velocidade angular, conforme mostrado na figura a seguir. O ciclista A realiza um movimento circular no sentido horário e está a 250 m do centro da pista (c). O ciclista B realiza um movimento no sentido anti-horário e está a 300 m do centro da pista (c). Sabendo que os ciclistas se cruzam em sentidos contrários pela primeira vez 5 min após a partida, qual a intensidade, em m/s, respectivamente, da velocidade linear do ciclista A e do ciclista B?
Adote o valor de π = 3
Duas circunferências concêntricas de centro c; sobre uma mesma linha radial tracejada vertical, o ciclista A na circunferência interna e o ciclista B na externa.
Selecione uma alternativa

Física Acústica — Velocidade do Som

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Em um barco que está imóvel em um lago a 2448 metros de distância da margem foram colocados dois microfones, um acima e o outro abaixo da superfície do lago e, ambos interligados a um dispositivo para estabelecer o instante em que o som é captado pelos microfones. Um tiro é disparado na margem e há um intervalo de 8,5 segundos entre as capturas do som feitas pelos microfones. Sabendo-se que a velocidade de propagação do som no ar nesse local é de 240 m/s, qual é, em m/s, a velocidade de propagação do som na água?
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Diferença entre os tempos no ar e na água: 10,2 − 8,5 = 1,7 s; v = 2448/1,7 = 1440 m/s.

O som no ar leva 2448/240 = 10,2 s. Como a diferença entre as capturas é 8,5 s, o tempo na água é 10,2 − 8,5 = 1,7 s. A velocidade na água é 2448/1,7 = 1440 m/s.

Análise das alternativas

A) 288, B) 528 e D) 1550 não resultam de 2448 dividido por 1,7 s. O valor 1550 é próximo, mas não confere com os dados.

Referência: Acústica: propagação do som em meios diferentes.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Eletrostática — Força Elétrica e Movimento Circular

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Supondo que um elétron de carga -e e de massa igual a “m” mantém uma órbita circular de raio R em torno de um próton, em repouso, de carga “+e”. Essa órbita é mantida devido à atração coulombiana entre o elétron e o próton. Assinale a alternativa que indica corretamente a expressão da energia cinética do elétron.
Considere que “k” representa a constante eletrostática do meio.
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

A força coulombiana atua como resultante centrípeta, o que dá Ec = ke²/2R.

A força centrípeta é igual à força elétrica: mv²/R = ke²/R². Logo mv² = ke²/R. A energia cinética é Ec = mv²/2 = ke²/2R.

Análise das alternativas

A) ke² não tem dimensão de energia. C) ke²/R é o módulo da energia potencial, não da cinética. D) −ke²/2R é a energia mecânica total, que é negativa, e a energia cinética nunca é negativa.

Referência: Eletrostática e dinâmica do movimento circular.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Acústica — Efeito Doppler

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Um ouvinte desloca-se com velocidade constante em uma trajetória retilínea que interliga duas fontes sonoras imóveis, as quais emitem sons de frequências diferentes, aproximando-se da fonte de menor frequência. Sabendo-se que a razão entre as frequências é igual a 0,8 e que a velocidade de propagação do som no ar é de 333 m/s, qual deve ser a velocidade de deslocamento, em m/s, do ouvinte para que as frequências aparentes das duas fontes percebidas por ele sejam iguais?
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

O ouvinte se aproxima da fonte de menor frequência e se afasta da de maior; igualando as frequências aparentes, u = v/9 = 37 m/s.

Sejam f1 a maior frequência e f2 = 0,8·f1. A frequência aparente de f2 é f2(v+u)/v e a de f1 é f1(v−u)/v. Igualando: 0,8(v+u) = v−u, então 1,8u = 0,2v e u = v/9 = 333/9 = 37 m/s.

Análise das alternativas

A) 18,5 é metade do valor correto. C) 74 é o dobro. D) 148 não decorre da relação u = v/9.

Referência: Efeito Doppler, fonte em repouso e observador em movimento.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Eletrodinâmica — Segunda Lei de Ohm

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Um estudante de Física precisa ligar dois equipamentos por meio de um fio condutor de formato cilíndrico. Para isso ele dispõe de 4 opções, A, B, C e D, descritas na tabela a seguir.
Tabela “Dados do condutor” × Condutores A, B, C e D. Comprimento: A 2ℓ, B ℓ, C ℓ, D ℓ. Área da secção transversal: A S, B 2S, C 0,5 S, D 3S. Resistividade: A ρ, B ρ, C 0,5 ρ, D 0,5 ρ.
Essa tabela foi elaborada a partir dos valores de referência (ℓ , S e ρ), que são utilizados para comparação:
ℓ – representa um valor do comprimento do condutor;
S – representa um valor da área da secção transversal do condutor; e
ρ – representa uma resistividade elétrica do material que constitui o condutor.
Como o objetivo é conectar o condutor elétrico que apresenta a menor resistência ôhmica, dentre os condutores descritos qual deles deve ser utilizado?
Selecione uma alternativa

Física Trabalho de uma Força — Gráfico Força × Deslocamento

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Nos gráficos das alternativas a seguir pode-se verificar como a intensidade de uma força resultante (F) aplicada sobre um corpo de massa (m) varia em função do seu deslocamento (d), sendo que a força aplicada tem a mesma direção do deslocamento. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que apresenta o gráfico no qual o trabalho realizado pela força aplicada durante todo o deslocamento é de 48 J.
Selecione uma alternativa

Física Movimento Harmônico Simples — Energia

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Um pêndulo simples é abandonado da posição B e seu movimento é observado até a posição C. O movimento da projeção da sombra da esfera do pêndulo sobre um eixo horizontal, onde são marcadas as posições (x), descreve um movimento harmônico simples, conforme a figura.
Pêndulo simples preso ao teto por um cabo, com a esfera; linhas tracejadas verticais marcam as posições B (em −A), 0 e C (em A) sobre o eixo x.
Considerando o movimento do pêndulo conservativo, assinale a alternativa que representa corretamente a energia cinética (Ec) referente ao componente horizontal da velocidade do pêndulo em função da posição x.
Considere que
I – a esfera possui massa igual a “m”;
II – o cabo tem massa desprezível;
III – a pulsação do movimento é representado por “ω” e
IV – as projeções dos pontos B e C no eixo “x” são, respectivamente, as posições -A e A.
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Física Hidrostática — Pressão

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Em uma oficina mecânica um jovem aprendiz recebe uma placa metálica com as seguintes instruções: “essa placa retangular tem lados com 0,2 . 10³ cm e 0,4 . 10³ mm, por favor, determine o valor da força, em dyn (dina), para que a placa seja submetida a uma pressão de 3 kPa”. Dentre as alternativas a seguir assinale aquela que apresenta o valor da força, em dyn, que resolve o problema do aprendiz.
Adote: 1 N = 10⁵ dyn.
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Resolução comentada

Área = 2 m × 0,4 m = 0,8 m²; F = 3000 × 0,8 = 2400 N = 2,4·10⁸ dyn.

0,2·10³ cm = 200 cm = 2 m e 0,4·10³ mm = 400 mm = 0,4 m, então a área é 0,8 m². Com P = 3 kPa = 3000 Pa, F = P·A = 2400 N. Como 1 N = 10⁵ dyn, F = 2,4·10⁸ dyn.

Análise das alternativas

A) 2,4·10³ está em newtons, sem a conversão para dina. C) 3,750 resulta de dividir a pressão pela área, em vez de multiplicar. D) 3,75·10⁵ vem do mesmo erro de dividir, seguido da conversão para dina.

Referência: Hidrostática: pressão P = F/A e conversão N–dyn.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Hidrostática — Empuxo

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Foi colocado um recipiente sobre cada um dos pratos de 4 balanças. Todos os recipientes são idênticos, bem como as balanças. Um objeto maciço e homogêneo foi adicionado no fundo de 3 dos 4 recipientes. Os objetos (O1, O2 e O3) possuem o mesmo volume e densidades diferentes. Em seguida, preencheu-se os 4 recipientes com água até atingir a borda de cada recipiente e aguardou-se os objetos estarem em repouso. A figura a seguir representa essa última situação.
Quatro recipientes cheios de água até a borda sobre os pratos das balanças A, B, C e D: em A não há objeto; em B o objeto O1 flutua, parcialmente acima da superfície; em C o objeto O2 está em equilíbrio no meio da água; em D o objeto O3 está no fundo.
Entre as alternativas, assinale aquela que indica corretamente a relação entre as medidas de massa feitas pelas balanças A, B, C e D.
Selecione uma alternativa

Física Óptica — Lentes (Microscópio Composto)

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Um estudante de Física precisa montar um microscópio composto que apresente um aumento linear transversal total, em módulo, igual a 12. Um microscópio composto possui duas lentes convergentes, associadas coaxialmente e colocadas nas extremidades de um tubo fechado. A lente denominada objetiva é colocada próxima ao objeto. E a lente ocular permite a visualização da imagem pelo estudante. Para montar o experimento, o aluno tem uma lente objetiva, com distância focal igual a 8 mm e uma lente ocular com distância focal igual a 12 mm. O aluno obteve êxito no seu experimento colocando um objeto real a 10 mm da lente objetiva e conseguindo observar, no final, uma imagem virtual conjugada pela ocular que se formou a 24 mm desta. Portanto, qual o valor, em mm, da distância entre as lentes do microscópio?
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Imagem da objetiva a 40 mm; objeto da ocular a 8 mm; distância entre as lentes = 48 mm.

Objetiva: 1/p' = 1/8 − 1/10, logo p' = 40 mm. Ocular: a imagem virtual está a 24 mm, então p' = −24 e 1/p = 1/12 + 1/24, logo p = 8 mm. A distância entre as lentes é 40 + 8 = 48 mm. Conferindo o aumento: 4 × 3 = 12.

Análise das alternativas

A) 32 não corresponde à soma 40+8. B) 40 considera só a imagem da objetiva. D) 64 não resulta de nenhuma combinação correta das distâncias.

Referência: Óptica geométrica: lentes delgadas e microscópio composto.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Óptica — Espelhos Esféricos

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Quando um objeto real foi colocado perpendicularmente sobre o eixo principal a 20 cm do vértice de um espelho côncavo, não se observou a formação de imagem (imagem imprópria). Então decidiu afastar o objeto 40 cm do ponto no qual o objeto foi inicialmente colocado, mas mantendo o objeto sobre o eixo e a frente da superfície refletora. Nesta nova situação, qual o valor do aumento linear transversal observado?
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Imagem imprópria indica objeto no foco (f = 20 cm). Afastando 40 cm, p = 60 cm e A = -1/2.

Sem imagem formada, o objeto estava no foco, então f = 20 cm. Afastado 40 cm, ele fica em p = 60 cm. Pela equação de Gauss, p' = pf/(p−f) = 60·20/40 = 30 cm. O aumento é A = −p'/p = −30/60 = −1/2.

Análise das alternativas

A) -2/3 não resulta de p'=30 e p=60. C) +1/3 teria sinal e valor incorretos, pois a imagem é real e invertida. D) +1 só ocorreria com imagem virtual e do mesmo tamanho, o que não é o caso aqui.

Referência: Espelhos esféricos: equação de Gauss e aumento linear transversal.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Física Termodinâmica — Primeira Lei

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O gráfico pressão (P) em função do volume (V) a seguir representa três caminhos A, B e C diferentes em que uma mesma amostra de gás ideal pode ir do estado inicial “i” para o estado final “f”.
Diagrama P × V: estado i no canto superior esquerdo e f no canto inferior direito de um quadrado; caminho A: isobárico de i até o canto superior direito e depois isovolumétrico até f; caminho B: diagonal reta de i a f; caminho C: isovolumétrico de i até o canto inferior esquerdo e depois isobárico até f.
Assinale a alternativa que indica corretamente a relação entre os valores, em módulo, das quantidades de calores QA, QB, e QC envolvidos, respectivamente, nos caminhos A, B e C.
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