Borges e Nicolau
Questão 1:
Dispositivos eletrônicos que utilizam materiais de baixo custo, como polímeros semicondutores, têm sido desenvolvidos para monitorar a concentração de amônia (gás tóxico e incolor) em granjas avícolas. A polianilina é um polímero semicondutor que tem o valor de sua resistência elétrica nominal quadruplicado quando exposta a altas concentrações de amônia. Na ausência de amônia, a polianilina se comporta como um resistor ôhmico e a sua resposta elétrica é mostrada no gráfico.
O valor da resistência elétrica da polianilina na presença de altas concentrações de amônia, em ohm, é igual a
a) 0,5 x 100. b) 2,0 x 100. c) 2,5 x 105. d) 5,0 x 105. e) 2,0 x 106.
Resolução:
Podemos, inicialmente, calcular a resistência elétrica do resistor ôhmico:
U = R.i => 3,0 = R.6,0.10-6 => R = 0,5.106 Ω
O valor da resistência elétrica da polianilina na presença de altas concentrações de amônia, é o quádruplo da resistência ôhmica:
R’ = 4.R => R’ = 4.0,5.106 => R’ = 2,0.106 Ω
Resposta: e
Questão 2:
Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo.
Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista?
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5
Resolução:
O maior tempo de frenagem corresponde à menor intensidade da força média de frenagem e, portanto, à menor desaceleração. Logo, o modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista é o de número 2.
Resposta: b
Questão 3:
A figura mostra como é a emissão de radiação eletromagnética para cinco tipos de lâmpada: haleto metálico, tungstênio, mercúrio, xênon e LED (diodo emissor de luz). As áreas coloridas marcadas são proporcionais intensidade da energia liberada pela lâmpada. As linhas pontilhadas mostram a sensibilidade do olho humano aos diferentes comprimentos de onda. UV e IV são as regiões do ultravioleta e do infravermelho, respectivamente. Um arquiteto deseja iluminar uma sala usando uma lâmpada que produza boa iluminação, mas que não aqueça o ambiente.
Qual tipo de lâmpada melhor atende ao desejo do arquiteto?
a) Haleto metálico. b) Tungstênio. c) Mercúrio. d) Xênon. e) LED.
Resolução:
Dos cinco tipos de lâmpadas, notamos que a LED é a que mais emite na faixa visível (maior área colorida na faixa visível). Sua emissão na faixa infra vermelha (IV), que produz aquecimento, é muito pequena.
Resposta: e
Questão 4:
Em uma linha de transmissão de informações por fibra óptica, quando um sinal diminui sua intensidade para valores inferiores a 10 dB, este precisa ser retransmitido. No entanto, intensidades superiores a 100 dB não podem ser transmitidas adequadamente. A figura apresenta como se dá a perda de sinal (perda óptica) para diferentes comprimentos de onda para certo tipo de fibra óptica.
Qual é a máxima distância, em km, que um sinal pode ser enviado nessa fibra sem ser necessária uma retransmissão?
a) 6 b) 18 c) 60 d) 90 e) 100
Resolução:
Conforme o gráfico, a menor perda óptica ocorre para o comprimento de onda de 1,5xμm e corresponde a 1 dB/km.
De acordo com o enunciado, quando um sinal diminui sua intensidade para valores inferiores a 10 dB, este precisa ser retransmitido e para intensidades superiores a 100 dB não podem ser transmitidas adequadamente. Assim, o sinal deve ser transmitido entre 10dB e 100dB, sem ser necessária uma retransmissão. Nestas condições, a perda de sinal é de 100dB -10dB = 90dB.
Por regra de três simples calculamos a distância máxima x:
1dB ---------- 1km
90dB-------- x
Portanto, x = 90 km
Resposta: d
Questão 5:
A técnica do carbono-14 permite a datação de fósseis pela medição dos valores de emissão beta desse isótopo presente no fóssil. Para um ser em vida, o máximo são 15 emissões beta/(min.g). Após a morte, a quantidade de 14C se reduz pela metade a cada 5 730 anos.
A prova do carbono 14. Disponível em: http:///noticias.terra.com.br. Acesso em: 9 nov. 2013 (adaptado).
Considere que um fragmento fóssil de massa igual a 30 g foi encontrado em um sítio arqueológico, e a medição de radiação apresentou 6 750 emissões beta por hora. A idade desse fóssil, em anos, é
a) 450. b) 1 433. c) 11 460. d) 17 190. e) 27 000.
Resolução:
Para um ser em vida, o máximo são 15 emissões beta/(min.g). Sendo de 30 g a massa de um fragmento fóssil, temos: 15 emissões beta/(min.g)x30g = 450 emissões beta/min = 450x60 emissões beta/h = 27000 emissões beta/h.
De n = n0/2x. onde n0 = 27000 emissões beta/h de um ser em vida e n = 6750 emissões beta/h da amostra encontrada em um sítio arqueológico.
Temos: 6750 = 27000/2x => 2x = 27000/6750 = 4. Portanto: x = 2.
Resposta: c
Questão 6:
A figura mostra o funcionamento de uma estação híbrida de geração de eletricidade movida a energia eólica e biogás. Essa estação possibilita que a energia gerada no parque eólico seja armazenada na forma de gás hidrogênio, usado no fornecimento de energia para a rede elétrica comum e para abastecer células a combustível.
Mesmo com ausência de ventos por curtos períodos, essa estação continua abastecendo a cidade onde está instalada, pois o(a)
a) planta mista de geração de energia realiza eletrólise para enviar energia à rede de distribuição elétrica.
b) hidrogênio produzido e armazenado é utilizado na combustão com o biogás para gerar calor e eletricidade.
c) conjunto de turbinas continua girando com a mesma velocidade, por inércia, mantendo a eficiência anterior.
d) combustão da mistura biogás-hidrogênio gera diretamente energia elétrica adicional para a manutenção da estação.
e) planta mista de geração de energia é capaz de utilizar todo o calor fornecido na combustão para a geração de eletricidade.
Resolução:
Mesmo com ausência de ventos por curtos períodos, a estação continua abastecendo a cidade onde está instalada, pois o hidrogênio produzido e armazenado é utilizado na combustão com o biogás para gerar calor que é utilizado na produção de vapor d’água, acionando as turbinas que gerarão eletricidade.
Resposta: b
Questão 7:
A epilação a laser (popularmente conhecida como depilação a laser) consiste na aplicação de uma fonte de luz para aquecer e causar uma lesão localizada e controlada nos folículos capilares. Para evitar que outros tecidos sejam danificados, selecionam-se comprimentos de onda que são absorvidos pela melanina presente nos pelos, mas que não afetam a oxi-hemoglobina do sangue e a água dos tecidos da região em que o tratamento será aplicado. A figura mostra como é a absorção de diferentes comprimentos de onda pela melanina, oxi-hemoglobina e água.
Qual é o comprimento de onda, em nm, ideal para a epilação a laser?
a) 400 b) 700 c) 1 100 d) 900 e) 500
Resolução:
O comprimento de onda ideal para a epilação a laser corresponde ao valor 700 nm. Para esse comprimento de onda não há absorção por parte da oxi-hemoglobina e absorção nula por parte da água. Nestas condições, a melanina tem absorção percentual elevada.
Resposta: b
Questão 8:
O brinquedo pula-pula (cama elástica) é composto por uma lona circular flexível horizontal presa por molas à sua borda. As crianças brincam pulando sobre ela, alterando e alternando suas formas de energia. Ao pular verticalmente, desprezando o atrito com o ar e os movimentos de rotação do corpo enquanto salta, uma criança realiza um movimento periódico vertical em torno da posição de equilíbrio da lona (hx=x0), passando pelos pontos de máxima e de mínima alturas, hmáx e hmín, respectivamente.
Esquematicamente, o esboço do gráfico da energia cinética da criança em função de sua posição vertical na situação descrita é:
Resolução:
Esquematicamente, temos:
Energia mecânica constante
E = energia cinética EC + energia potencial gravitacional EG
E = EC + mgh => EC = E – mgh
(função do 1º grau entre EC e h):
Trecho BC:
Energia mecânica constante
E = energia cinética EC + energia potencial gravitacional EG + energia potencial elástica Ee
E = EC +mgh + kh2/2=> EC = E – mgh - kh2/2
(função do 2º grau entre EC e h):
Reunindo os resultados obtidos, temos:
Resposta: c
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