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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
MEC / SETEC
CIDADES DE BAGÉ E VENÂNCIO AIRES
INSTRUÇÕES GERAIS
1 - Este caderno de prova é constituído por 40 (quarenta) questões objetivas.
2 - A prova terá duração máxima de 04 (quatro) horas.
3 - Para cada questão, são apresentadas 04 (quatro) alternativas (a – b – c – d).
APENAS UMA delas responde de maneira correta ao enunciado.
4 - Após conferir os dados, contidos no campo Identificação do Candidato no Cartão de
Resposta, assine no espaço indicado.
5 - Marque, com caneta esferográfica azul ou preta de ponta grossa, conforme exemplo
abaixo, no Cartão de Resposta – único documento válido para correção eletrônica.
a c d
6 - Em hipótese alguma, haverá substituição do Cartão de Resposta.
7 - Não deixe nenhuma questão sem resposta.
8 - O preenchimento do Cartão de Resposta deverá ser feito dentro do tempo previsto
para esta prova, ou seja, 04 (quatro) horas.
9 - Serão anuladas as questões que tiverem mais de uma alternativa marcada, emendas
e/ou rasuras.
10 - O candidato só poderá retirar-se da sala de prova após transcorrida 01 (uma) hora
do seu início.
BOA PROVA!
4. Durante uma visita técnica a uma indústria, uma turma de Ensino Médio Integrado do IFSUL depara-se com uma linha de produção em que caixas são transladadas por uma longa esteira com uma pequena inclinação com a horizontal.
Figura 1
Fonte: O autor
Percebendo ali uma oportunidade de relacionar o evento com os conteúdos trabalhados nas aulas de Física, o professor questiona os estudantes sobre quais as forças que estão envolvidas no fenômeno, considerando apenas a existência das caixas, da esteira e da Terra. Questionados ainda sobre como essas forças contribuem para o entendimento desse movimento, os estudantes tecem diversas afirmações, sendo que algumas delas estão transcritas abaixo. I. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é a reação do peso; a força de atrito, que atua como uma força resistiva ao movimento. II. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é uma interação de origem eletromagnética com a esteira; a força de atrito, que atua como uma força resistiva ao movimento. III. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é uma interação de origem eletromagnética com a esteira; a força de atrito, que é responsável pelo movimento da caixa em relação aos estudantes. IV. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força que a esteira faz nas caixas é maior que a força que elas fazem na esteira. Se tais forças se igualarem, a esteira não consegue deslocar as caixas. V. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força responsável pelo movimento das caixas em relação aos estudantes é a força de atrito estático, considerando que não existe movimento entre as caixas e a superfície de contato com a esteira. VI. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força responsável pelo movimento delas em relação aos estudantes é a força de atrito cinético, considerando que existe movimento entre as caixas e os estudantes. Analisando as afirmações dos estudantes, é possível considerar que estão corretas apenas as opções
a) II e IV. b) III e V. c) I e IV. d) III e VI.
5. A teoria da gravitação universal de Newton consolidou uma mudança de paradigma dentro da Física, e essa mudança pode ser vista como mais um passo rumo ao entendimento da Astronomia. Contudo, até chegarmos às contribuições de Newton, um longo caminho foi percorrido e, no decorrer da história da evolução do conhecimento científico, existiram diversas proposições que procuravam explicar os movimentos celestes.
Considerando as proposições apresentadas a seguir, classifique V, para as sentenças verdadeiras, e F, para as falsas. ( ) As teorias geocêntricas de Ptolomeu, embasadas nas ideias de Apolônio de Perga e de Hiparco, ofereciam um bom nível de precisão para a análise dos movimentos celestes, porém não conseguiam explicar a causa dos movimentos. ( ) Aristarco de Samos foi um filósofo grego, que aproximadamente 300 anos antes de Cristo defendia o modelo heliocêntrico, e sistematizou um método para estimar distâncias e tamanhos relativos entre Terra, Sol e Lua, propondo que a Terra gira em torno do Sol. ( ) Copérnico revolucionou o estudo sobre os corpos celestes com uma nova explicação dinâmica heliocêntrica para o movimento dos astros. Em sua obra “Astronomia Nova”, Copérnico procura reformular a teoria astronômica, buscando considerar as causas dos movimentos celestes. ( ) Galileu é considerado o pai da física experimental e o fundador da astronomia telescópica. Dentre suas contribuições para a Astronomia, merecem destaque a criação do telescópio refletor, a descoberta das 4 maiores luas de Júpiter e a previsão, por meio de recursos matemáticos, da existência do planeta Netuno. A sequência correta, de cima para baixo, é:
a) V – F – V – F. b) V – V – F – F. c) F – V – F – V. d) F – F – V – V.
7. Durante uma atividade interdisciplinar, um professor de Educação Física e outro de Física procuram demostrar para os estudantes como a dinâmica está presente nos esportes. Para exemplificar, os docentes escolhem uma mesa de aero hockey , também conhecida mesa de hockey de ar. Os professores explicam para os estudantes que o sistema consiste numa mesa, com uma superfície composta por uma grande quantidade de furos por onde é mantido um fluxo de ar constante. Sobre a mesa, é possível deslizar um disco de plástico que, devido à saída de ar nos furos, acaba provocando um atrito praticamente nulo entre o disco e mesa.
Figura 3: Visão lateral da mesa
Fonte: O autor
Diante dessa situação, o professor de Física aciona o fluxo de ar e coloca sobre a mesa dois discos de 50g, a fim de demostrar como ocorrem as colisões bidimensionais entre partículas, conforme a figura abaixo. Figura 4: Vista superior da mesa
Fonte: O autor
Para analisar uma colisão, o professor lança o disco 1 com uma velocidade de 2m/s, contra o disco 2 que está parado sobre a mesa. Após a colisão, o disco 1 desvia sua trajetória em 30°, provocando o movimento do disco 2, conforme a trajetória apresentada na figura da vista superior da mesa. Diante desse fato, desconsiderando o pouco atrito existente, qual é a conclusão possível a partir da realização do experimento?
a) A colisão é elástica, e. b) A colisão é parcialmente elástica, e c) A colisão é parcialmente elástica, e. d) É impossível determinar o tipo de colisão com os dados disponíveis.
8. É muito comum nas aulas de Física modelarmos situações do cotidiano envolvendo análise de forças no movimento, desconsiderando atritos e massas de cabos e roldanas. Porém, em muitos desses casos, tais idealizações diminuem a possibilidade de fazermos previsões assertivas sobre os eventos e a quantificação das grandezas envolvidas. Um exemplo dessa situação pode ser visto na situação abaixo, em que se dispõe de dois blocos idênticos de massa 500 g e de uma roldana de massa 250 g e raio de 10 cm.
Figura 5
Fonte: O autor
A fim de identificar a ocorrência de discrepâncias nas idealizações, são realizadas duas análises. Na primeira, chamada de caso 1, idealizamos um modelo no qual desconsideramos todos os atritos e não consideramos a massa dos cabos, nem a massa da roldana. Em uma segunda análise, caso 2, mesmo sem considerar a massa dos cabos e o atrito no eixo da roldana, para buscar maior aproximação com a realidade, passamos a considerar a massa da roldana e o atrito oferecido pela superfície de contato, admitindo que o coeficiente de atrito estático tem o mesmo valor do atrito cinético, com valor de u=0,1. Dessa forma, é possível encontrar o módulo da tensão T no caso 1, aqui nomeada de T 1 , e a tensão T no caso 2, nomeada de T 2. Qual a diferença entre T 1 e T 2?
a) 0,024N b) 0, 49 N c) 1,47N d) 2,94N
9. Pressupondo a necessidade de armazenamento de água, frente aos períodos de estiagem e escassez hídrica, para o consumo e para a geração de energia elétrica, um engenheiro projeta uma represa junto ao curso de um pequeno rio. Conforme o projeto, essa represa teria um formato retangular, com 5 metros de altura e 30 metros de largura.
Considerando a densidade média da água de 1g/cm^3 , é possível afirmar que a represa, em sua capacidade máxima, suportará uma força horizontal causada pela pressão da água igual a
a) 4,9x10^4 N. b) 7,35x10^5 N. c) 3,675x10^6 N. d) 7,35x10^6 N.
11. São observadas três placas retangulares com as seguintes dimensões: placa 1 (1mx1m), placa 2 (2mx2m) e placa 3 (1,5mx3m), conforme imagem e numeração. Essas placas são feitas do mesmo material e sofrem a mesma variação de temperatura.
Figura 7
Fonte: O autor Qual das opções abaixo ordena de forma crescente o tamanho final das placas (1, 2, e 3), considerando a dimensão horizontal e a área final, respectivamente?
a) 1, 2, 3; 3, 2, 1 b) 1, 3, 2; 1, 3, 2 c) 2, 1, 3; 3, 1, 2 d) 1, 3, 2; 3, 1, 2
12. O chimarrão é uma bebida típica do povo gaúcho. Para que seja apreciado na sua melhor versão, é consenso que a temperatura da água deva estar próxima dos 80 °C.
Considere um dia de verão, em que a água se encontra à temperatura ambiente de 28°C, que o volume a ser consumido seja de 1 litro e que a massa específica da água seja 1 g/cm^3. Qual quantidade de calor precisa ser fornecida para essa quantidade de água a fim de que atinja a temperatura considerada ideal para o chimarrão?
a) 5600 cal b) 6000 cal c) 52000 cal d) 56000 cal
13. Processos termodinâmicos são caracterizados pelas variáveis de estado de um gás: pressão, volume e temperatura. Essas grandezas permitem determinar as formas de levar um gás de um estado inicial a um estado final.
As curvas dos gráficos, a seguir, representam a relação pressão versus volume em um gás, passando de um estado inicial para um estado final. A partir delas, é possível determinar o trabalho realizado pelo sistema. Figura 8
Fonte: O autor
Qual das opções abaixo apresenta de forma correta o sinal do trabalho, de acordo com as figuras?
a) W 1 , W 2 e W 3 positivos. b) W 1 e W 2 positivos e W 3 negativo. c) W 1 e W 3 positivos e W 2 negativo. d) W 1 e W 2 negativos e W 3 positivo.
16. No verão, um dos destinos mais procurados para desfrutar os benefícios da estação é o litoral. Instrumentos importantes utilizados para observar com conforto ambientes litorâneos são os óculos escuros. Para qualificar a imagem observada, muitos desses dispositivos são incrementados com filtros polarizadores, os quais evitam a ofuscação causada pela luz refletida na superfície da água, devido à redução na intensidade luminosa transmitida.
Considere uma luz não polarizada, com intensidade Io incidindo em uma sequência de 2 polarizadores, conforme a figura. Figura 10
Fonte: O Autor
Qual das alternativas representa corretamente as intensidades dos feixes luminosos transmitidos pelos dois polarizadores (polarizador 1 e polarizador 2), respectivamente, sabendo que o ângulo entre seus eixos é 60°?
a) ;
b) ;
c) ;
d) ;
17. Ao apreciar a beleza de um arco-íris, o que vemos é uma combinação de efeitos de reflexão, refração e dispersão combinados. No céu, esse fenômeno acontece quando um raio de luz solar refrata em uma gotícula de água, seguida de uma reflexão na parte posterior da gotícula e, finalmente, refratando da gotícula para o ar. O resultado disso é um arco de luz colorido centrado em um ponto do céu oposto ao Sol. Todos os raios de luz saem da gotícula, formando um ângulo com o eixo central. Algumas vezes, é possível verificar a existência de um segundo arco-íris com cores invertidas.
A razão para inversão de cores em um segundo arco-íris se deve
a) à dupla reflexão no interior da gotícula de água. b) ao índice de refração das gotículas de água. c) ao ângulo de incidência do raio de luz nas gotículas. d) à menor intensidade luminosa que resulta nesse fenômeno.
18. Uma situação muito comum que ocorre quando há captação de sinais de rádio é a presença de interferência no sinal recebido.
Uma estação de rádio com frequência 1500kHz opera com duas antenas idênticas, com dipolos verticais que oscilam em fase, separados por uma distância de 200 m, conforme figura 11: Figura 11
Fonte: O autor
Para distâncias maiores do que 200 m, em que direções ( ), em relação o eixo central y, a intensidade da radiação transmitida torna-se máxima?
a) 0° e 90° b) 0° e 30° c) 30° e 45° d) 45° e 60°
19. Comuns em consultórios de dentistas, os instrumentos ópticos que facilitam uma visualização mais ampla da cavidade bucal.
Considere um dentista que faz uso de um espelho côncavo que permite a visualização de uma imagem 5 vezes maior que o tamanho do dente. Sabendo que o profissional percebe esse aumento quando um objeto se encontra a 10cm do vértice, qual das opções representa o raio de curvatura do espelho?
a) 8,3cm b) 12,5cm c) 16,7cm d) 25cm
22. Uma espira condutora quadrada imersa em um campo magnético uniforme ⃗, que tem direção do eixo x, gira em torno do eixo y com um ângulo em relação ao eixo z, conforme a figura.
Figura 13
Fonte: O autor
Com base nos dados informados, qual é o ângulo que permite fluxo magnético máximo através da espira e, a partir da posição indicada na figura, quantas vezes ela inverte o sentido da corrente a cada ciclo?
a) zero; duas vezes. b) 90°; duas vezes. c) 90°; três vezes. d) zero; quatro vezes.
23. Considerando as propriedades magnéticas dos materiais ferromagnéticos, analise as afirmativas abaixo e classifique V, para as sentenças verdadeiras, e F, para as falsas.
( ) As curvas de magnetização de materiais ferromagnéticos não se repetem quando aumentamos e depois diminuímos a influência de um campo magnético externo, gerando o que chamamos de histerese. ( ) Materiais ferromagnéticos, quando submetidos a um campo magnético externo, sofrem alinhamento de seus domínios magnéticos e, na ausência deste campo, retomam a configuração original integralmente. ( ) Em materiais ferromagnéticos, a memória magnética permite, em alguns casos, uma magnetização permanente sem influência externa. A sequência correta, de cima para baixo, é:
a) V - V - F. b) V - F - F. c) V - F - V. d) F - V - F.
24. A imagem a seguir representa um circuito com mais de uma malha, composto por uma fonte ideal de 12V, quatro resistências, cujos valores são R 1 =10Ω, R 2 =20Ω, R 3 =20Ω e R 4 =4Ω dispostas conforme a figura.
Figura 14
Fonte: O autor A partir dessas informações, a corrente na fonte é
a) 0,3 A b) 0,4 A c) 0,5 A d) 0,65 A
25. Com o intuito de evitar o contato entre fios da rede elétrica, é comum visualizarmos espaçadores entre eles, ao longo do trecho entre os postes. Um dos motivos que justificam a necessidade de fixação de distância entre os fios é o fato de que a corrente elétrica, que percorre os cabos, gera campo magnético e, consequentemente, forças de atração ou repulsão entre eles.
Em um trecho de 50cm de uma fiação elétrica, dois fios retilíneos, fio 1 e fio 2, encontram- se paralelos. Os cabos são percorridos por correntes elétricas no mesmo sentido, i 1 = 20 A e i 2 =10 A, respectivamente. Considere a permeabilidade magnética e despreze a espessura do fio. Figura 15
Fonte: O autor Qual das opções abaixo representa corretamente o módulo, a direção e o sentido da força magnética, no plano da página, sobre o fio 2?
a) 0,4N; b) 0,03N; c) 0,004N; d) 0,02N;
29. A constante de Planck, representada por h, é uma das constantes fundamentais da física e possui um papel fundamental na mecânica quântica, cuja origem permitiu a descrição da quantização de energia.
Sua existência permite, por exemplo, determinar o comprimento de onda da luz emitida por um led, ao considerar a emissão de um fóton, por meio da aplicação de uma diferença de potencial de corte entre os terminais do LED e o consequente salto de seus elétrons nas lacunas das bandas de condução e valência, respectivamente. Essa obtenção pode ser feita a partir da relação de quantização E=h , sendo h = 6,626.10-34^ J.s. Ao realizar um experimento, um estudante obteve uma tensão de corte de 2,42V, à qual estava submetido o LED. Considere a carga do elétron e dados do vácuo. Qual o comprimento de onda obtido para o LED do experimento submetido a essa tensão, aproximadamente?
a) 633,3 nm. b) 608,7 nm. c) 513,3 nm. d) 478,5 nm.
30. A análise dos espectros de emissão permite identificar a constituição de diferentes corpos ou elementos, como é o caso do Sol, por exemplo.
Qual das afirmativas abaixo faz uma caracterização verdadeira sobre os espectros de emissão e absorção?
a) Todos os corpos emitem radiação própria, cuja faixa depende da temperatura: quanto maior a temperatura, maior a energia emitida. b) Corpos que não emitem radiação visível, em geral, não possuem temperatura muito alta, não emitindo nenhuma radiação. c) O espectro de emissão de uma estrela geralmente é diferente do espectro de absorção. d) Fontes luminosas incandescentes emitem espetro discreto.
31. Desde a antiguidade, busca-se diferenciar o conhecimento científico de outros tipos de conhecimento. Nesse caminhar, merecem destaque as contribuições de Karl Popper, quando, em sua obra fundamental A lógica da pesquisa científica, o autor apresenta um novo olhar epistemológico para as ciências. A respeito dessas contribuições, qual das sentenças está INCORRETA?
a) Para Popper, o erro, em vez de ser um mal que deve ser evitado, constitui-se em um componente inevitável no processo de construção de uma teoria científica, caracterizando- se, assim, como um motor para o movimento da ciência. b) Popper adota uma postura crítica aos membros do Círculo de Viena, quanto ao critério da verificabilidade, para comprovar o que é científico. Para ele, a ciência é indutivista, pois só se pode tentar fundamentar a indução através de novas induções. c) Para Popper, o que distingue a ciência de outros conhecimentos é o critério da testabilidade ou refutabilidade da teoria, ou seja, a teoria possui status científico quando pode ser refutada ou testada. d) Popper considera seu racionalismo crítico como uma nova forma de ver a ciência. Essa postura faz contraponto à visão instrumentalista e à visão essencialista sobre as teorias científicas.
32. Dentre as teorias epistemológicas do século XX, estão as teorias de Thomas Kuhn e sua obra Estrutura das Revoluções Científicas. Nas contribuições de Kuhn, são encontrados termos como: paradigma, ciência normal, revolução científica e incomensurabilidade.
A respeito dessas contribuições, analise as proposições a seguir, utilizando o código abaixo: I. paradigma; II. ciência normal; III. revolução científica; IV. incomensurabilidade. ( ) Termo utilizado para descrever quando começam a ocorrer investigações extraordinárias devido às anomalias em uma determinada teoria científica, abrindo- se assim espaço para outra teoria científica. ( ) Termo utilizado para descrever as realizações científicas universalmente reconhecidas que, durante certo período, fornecem métodos e soluções exemplares para um determinado campo da ciência. ( ) Termo utilizado para descrever as pesquisas consolidadas, baseadas em outras realizações científicas, que não possuem o objetivo de descobrir novidades no campo dos fatos e teorias, sendo assim uma atividade cumulativa. ( ) Termo utilizado para descrever a não compatibilidade entre as teorias científicas emergentes em relação às teorias predecessoras, devido à diferença na forma de entender e explicar os fenômenos científicos. A associação correta, de cima para baixo, é:
a) I, II, III, IV. b) III, I, II, IV. c) I, IV, III, II. d) III, IV, II, I.
33. O século XX pode ser caracterizado como um período de intensos debates em torno da epistemologia das ciências. Dentre as diversas contribuições epistemológicas, quatro considerações de epistemólogos distintos são mencionadas abaixo:
I. É preciso propor teorias ousadamente, tentar refutá-las, aceitá-las provisoriamente, considerando que todas elas são tentativas conjecturais hipotéticas. II. O avanço do conhecimento científico se dá por meio da constante substituição de programas de pesquisa científica regressivos por programas de pesquisa progressivos e, por consequência, pela substituição de hipóteses. III. Tanto o empirismo quanto o racionalismo, quando tomados de forma extrema, tornam-se obstáculos epistemológicos, enfraquecendo a filosofia da ciência e o avanço do conhecimento científico. IV. A ciência progride por meio da violação de regras metodológicas em detrimento ao princípio absoluto de obediência a uma única regra e às tradições rígidas dos padrões universais de validade. Essas proposições são defendidas por diferentes epistemólogos do século XX, os quais estão listados corretamente na sequência das proposições:
a) Popper, Lakatos, Bachelard e Feyerabend. b) Bachelard, Popper, Lakatos e Feyerabend. c) Lakatos, Popper, Feyerabend e Bachelard. d) Feyerabend, Bachelard, Popper e Lakatos.
