Carlos Humberto de Oliveira

Cálculo da força que uma bomba hidráulica deve exercer para movimentar um elevador

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Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba.
Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de , deseja-se elevar uma pessoa de 65kg em uma cadeira de rodas de 15kg sobre a plataforma de 20kg.
Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?
A) 20N.
B) 100N.
C) 200N.
D) 1000N.
E) 5000N.

Verificação da influência da pressão atmosférica na saída de água de uma garrafa tampada e destampada

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Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia d´água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água conforme ilustrado na Figura do Enunciado.

Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente?
A) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.
B) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
C) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
D) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica.
E) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

Verificação do motivo de se desligar os aparelhos eletrônicos em viagens de avião

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Em viagens de avião, é solicitado aos passageiros o desligamento de todos os aparelhos cujo
funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas. O procedimento é utilizado para eliminar fontes de radiação que possam interferir nas comunicações via rádio dos pilotos com a torre de controle.
A propriedade das ondas emitidas que justifica o procedimento adotado é o fato de:
A) terem fases opostas.
B) serem ambas audíveis.
C) terem intensidades inversas.
D) serem de mesma amplitude.
E) terem frequências próximas.

Verificação de como o calor específico influi no aquecimento e resfriamento de uma garrafa preta em comparação a uma garrafa branca

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Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada, conforme a Figura do Enunciado.

Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas:
1) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e
2) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.
A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em
comparação à da branca, durante todo experimento, foi:
A) igual no aquecimento e igual no resfriamento.
B) maior no aquecimento e igual no resfriamento.
C) menor no aquecimento e igual no resfriamento.
D) maior no aquecimento e menor no resfriamento.
E) maior no aquecimento e maior no resfriamento.

Verificação da forma como um músculo artificial funciona

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Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions.
Por exemplo, na Figura do Enunciado os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico.
Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai.
Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na Figura do Enunciado.

A camada central de eletrólito polimérico é importante porque:
A) absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.
B) permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.
C) mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.
D) permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.
E) promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.

Verificação do fator limitante para a eficiência de motores a combustão

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Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores a combustão e reduzir suas emissões de poluentes é a meta de qualquer fabricante de motores. É também o foco de uma pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está presente no processo de ignição. A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia que, por sua vez, faz o motor funcionar.
Disponível em: www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado).
No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante:
A) o tipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo não renovável, em algum momento estará esgotado.
B) um dos princípios da termodinâmica, segundo o qualo rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal.
C) o funcionamento cíclico de todos os motores. A repetição contínua dos movimentos exige que parte da energia seja transferida ao próximo ciclo.
D) as forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças provocam desgastes contínuos que com o tempo levam qualquer material à fadiga e ruptura.
E) a temperatura em que eles trabalham. Para atingir o plasma, é necessária uma temperatura maior que a de fusão do aço com que se fazem os motores.

Verificação da forma como funcionam os freios do tipo ABS

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Os freios ABS são uma importante medida de segurança no trânsito, os quais funcionam para impedir o travamento das rodas do carro quando o sistema de freios é acionado, liberando as rodas quando estão no limiar do deslizamento. Quando as rodas travam, a força de frenagem é governada pelo atrito cinético.
As representações esquemáticas da força de atrito entre os pneus e a pista, em função da pressão aplicada no pedal de freio, para carros sem ABS e com ABS, respectivamente, são:
As alternativas de resposta estão nas Figuras de Resposta.

Cálculo da massa correta de uma porção de legumes

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Um consumidor desconfia que a balança do supermercado não está aferindo corretamente a massa dos produtos. Ao chegar a casa resolve conferir se a balança estava descalibrada. Para isso, utiliza um recipiente provido de escala volumétrica, contendo 1,0 litro d'água.
Ele coloca uma porção dos legumes que comprou dentro do recipiente e observa que a água atinge a marca de 1,5 litro e também que a porção não ficara totalmente submersa, com de seu volume fora d'água. Para concluir o teste, o consumidor, com ajuda da internet, verifica que a densidade dos legumes, em questão, é a metade da densidade da água, onde, .
No supermercado a balança registrou a massa da porção de legumes igual a 0,500kg (meio quilograma).
Considerando que o método adotado tenha boa precisão, o consumidor concluiu que a balança estava descalibrada e deveria ter registrado a massa da porção de legumes igual a:
A) 0,073kg.
B) 0,167kg.
C) 0,250kg.
D) 0,375kg.
E) 0,750kg.

Verificação do motivo da forma elíptica da trajetória relativa entre a Terra e Marte

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A característica que permite identificar um planeta no céu é o seu movimento relativo às estrelas fixas. Se observarmos a posição de um planeta por vários dias, verificaremos que sua posição em relação às estrelas fixas se modifica regularmente. A Figura do Enunciado destaca o movimento de Marte observado em intervalos de 10 dias, registrado da Terra.

Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura?
A) A maior velocidade orbital da Terra faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte.
B) A presença de outras estrelas faz com que sua trajetória seja desviada por meio da atração gravitacional.
C) A órbita de Marte, em torno do Sol, possui uma forma elíptica mais acentuada que a dos demais planetas.
D) A atração gravitacional entre a Terra e Marte faz com que este planeta apresente uma órbita irregular em torno do Sol.
E) A proximidade de Marte com Júpiter, em algumas épocas do ano, faz com que a atração gravitacional de Júpiter interfira em seu movimento.

Verificação do circuito em que ambos os interruptores ligam e desligam uma lâmpada independente da posição do outro

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Para ligar ou desligar uma mesma lâmpada a partir de dois interruptores, conectam-se os interruptores para que a mudança de posição de um deles faça ligar ou desligar a lâmpada, não
importando qual a posição do outro. Esta ligação é conhecida como interruptores paralelos. Este interruptor é uma chave de duas posições constituída por um polo e dois terminais, conforme mostrado na Figura do Enunciado de um mesmo interruptor. Na Posição I a chave conecta o polo ao terminal superior, e na Posição II a chave o conecta ao terminal inferior.

O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto é:
As Alternativas de resposta estão nas Figuras de Resposta.

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