TRABALHO DE RECUPERAÇÃO FINAL DE FÍSICA - Prof. Cassimiro

ESCOLA ESTADUAL TRES PODERES

TRABALHO DE RECUPERAÇÃO FINAL DE FÍSICA

VALOR: 40 PONTOS – DATA DE ENTREGA: 19/12/2017

Nome: ______________________________________________ Nº: ____ Turma: _____

Para cada questão de múltipla escolha, justifique sua resposta e quando necessário realize os cálculos. Perguntas e respostas alternadas. Você pode colar estas perguntas em folha de papel almaço e responder na sequência da questão respectiva.

Questão 01 – Dois fios, um de cobre com resistividade 1,7.10^-8 W.m e outro de alumínio com resistividade 2,8.10^-8 W.m, possuem mesmo comprimento e mesmo diâmetro. Se ambos forem percorridos pela mesma corrente i, pode-se afirmar que:

A) a diferença de potencial é menor no fio de cobre.

B) as resistências ôhmicas dos dois fios são iguais.

C) a diferença de potencial é menor no fio de cobre.

D) a perda de energia pelo efeito Joule é menor no fio de alumínio.

Questão 02 – Um condutor de cobre apresenta 1,0 km de comprimento por 10 mm² de seção reta e uma resistividade de 0,019 W.m. Aplicando-se uma diferença de potencial de potencial de 57 V, que intensidade de corrente elétrica irá percorrer o fio?

A) 300 mA

B) 350 mA

C) 450 mA

D) 600 mA

Questão 03 – Ao construir uma pilha com limões você utilizou uma moeda de cobre e clipe de zinco. Ao conectá-la, corretamente, através de um condutor (fio) a um LED (Diodo Emissor de Luz) percebe-se que este último acende. Isto ocorre, pois esta pilha produz uma corrente elétrica devida à diferença de potencial entre cobre (Cu) e zinco (Zn). Esta ddp está relacionada às semi-reações de oxidação e redução nos materiais utilizados.

Na reação química expressa pela reação global

Zn + Cu²⁺ ó Cu + Zn²⁺

Podemos afirmar que houve:

A) oxidações do Zn e do Cu.

B) reduções do Cu²⁺ e do Cu.

C) oxidação do Zn²⁺ e redução do Cu.

D) oxidação do Zn e redução do Cu²⁺.

Questão 04 – Na montagem abaixo, feita pelo ex-bolsista do PIBID Jorge Lucas, há dois tipos de circuitos ligados a uma mesma rede elétrica (110 V), que mostra como utilizamos associação de resistores em nosso cotidiano. Ambos possuem apenas duas lâmpadas conectadas. Nota-se que a associação da esquerda (em série) possui brilho menos intenso que a associação da direita (em paralelo).

As residências recebem energia elétrica da distribuidora Centrais Elétricas de Minas Gerais S. A. (CEMIG), com tensão de 110 V, geralmente por meio de dois fios que vêm da rede externa. Isso significa que as tomadas elétricas, nas residências, têm uma diferença de potencial de 110 V. Considere que as lâmpadas e os eletrodomésticos comportam-se como resistências. Pode-se afirmar que, em uma residência, a associação de resistências e a corrente elétrica são, respectivamente:

A) em série; igual em todas as resistências.

B) em paralelo; independente do valor de cada resistência.

C) mista (em paralelo e em série); dependente do valor de cada resistência.

D) em paralelo; dependente do valor de cada resistência.

Questão 05 – Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas B e C estão em contato entre si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura. A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações:

A) QA < 0, QB > 0, QC > 0

B) QA < 0, QB = 0, QC = 0

C) QA = 0, QB < 0, QC < 0

D) QA > 0, QB > 0, QC = 0

Questão 06 –  Em aulas práticas de laboratório você pôde construir circuitos em série e em paralelo utilizando baterias, condutores (fios) e resistores (lâmpadas, LEDS e outros).

Observe este circuito, constituído de três resistores de mesma resistência R; um amperímetro A; uma bateria ε; e um interruptor S:

Considere que a resistência interna da bateria e a do amperímetro são desprezíveis e que os resistores são ôhmicos. Com o interruptor S inicialmente desligado, observa-se que o amperímetro indica uma corrente elétrica I.

Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, quando o interruptor S é ligado, o amperímetro passa a indicar uma corrente elétrica:

A) 3I

B) 2I

C) I/2

D) 2I/3

Questão 07 – Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente.

De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que:

A) o fluido elétrico se desloca no circuito.

B) as cargas negativas móveis atravessam o circuito

C) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada.

D) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito.

Questão 08 – O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água.  A água circula, conforme mostra o esquema abaixo. (Fonte: Adaptado de PALZ, Wolfgang, “Energia solar e fontes alternativas”. Hemus, 1981).

São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar:

I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor.

II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa.

III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência.

Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s):

A) I

B) I e II

C) I e III

D) II e III

Questão 09 – O Sol representa uma fonte limpa e praticamente inesgotável de energia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquecedores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho útil. Considere determinada região cuja insolação — potência solar incidente na superfície da Terra — seja de 800 watts/m2. Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parabólicos que chegam a dezenas de quilômetros de extensão. Nesses coletores solares parabólicos, a luz refletida pela superfície parabólica espelhada é focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o óleo contido em seu interior a 400 °C. O calor desse óleo é transferido para a água, vaporizando-a em uma caldeira. O vapor em alta pressão movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica. 

Considerando que a distância entre a borda inferior e a borda superior da superfície refletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800 watts/m² de radiação provenientes do Sol, e que o calor especifico da água é 1 cal/g⁻¹.°C⁻¹ = 4.200 J/g⁻¹.°C⁻¹, então o comprimento linear do refletor parabólico necessário para elevar a temperatura de 1 m³ (equivalente a 1 ton) de água inicialmente a 20°C para 100°C, em uma hora, estará́ entre

A) 15 m e 21 m.

B) 22 m e 30 m.

C) 105 m e 125 m.

D) 680 m e 710 m.

QUESTÃO 10) O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado de superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para o uso posterior. (BROWN, T. Química: a Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005).

Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação:

 CH4(g)+H2O(v)+calor↔CO(g)+3H2(g)

e analisando-a como potencial mecanismo para aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia

A) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para a obtenção de energia e realização de trabalho útil.

B) insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente.

C) insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle.

D) insatisfatória, uma vez que a a formação do gás CO que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente.

QUESTÃO 11) “Nova classe média muda perfil de consumo de energia

“Entre os anos de 2005 e 2009, cerca de 20 milhões de pessoas foram incorporadas à classe C, o que fez com que o perfil de consumo residencial de energia fosse alterado. De acordo com dados da EPE (Empresa de Pesquisa Energética), divulgados nesta terça-feira (24), de 2006 a 2010, cerca de 8 milhões de novos consumidores foram incluídos no mercado de energia elétrica. No período, subiu de 18,5% para 26,6% o percentual de consumidores entre 200 e 500 kWh/mês. Já os consumidores acima de 500 kWh/mês passaram de 1,9% em 2006, para 2,7% no ano passado. Por outro lado, os consumidores na faixa entre 0 e 200 kWh ainda são maioria, apesar do recuo de 79,6% em 2006, para 71% em 2010. O aumento do consumo de energia se deve ao crescimento econômico, à distribuição de renda da população e à ascensão das classes D e E, para a classe C. O consumo de energia nas residências brasileiras nos primeiros quatro meses do ano cresceu 4,2% frente ao mesmo período de 2010, totalizando 37.990 GWh (gigawatts-hora). Já o consumo industrial de eletricidade subiu 4% no primeiro quadrimestre, em relação a igual época de 2010, totalizando 59.451 mil GWh. De acordo com o levantamento da EPE, o consumo comercial também registrou aumento de 5,7% no período, na comparação com o mesmo quadrimestre do ano passado, somando 25.262 GWh. No geral, o consumo de energia elétrica na rede das concessionárias totalizou 142.744 GWh de janeiro a abril, o que representa um aumento de 4,1% em relação ao mesmo período de 2010. A dinâmica de crescimento nos três primeiros meses de 2011 superou o período pré-crise em 2008, mesmo com a base já recuperada do 1º trimestre de 2010.

O setor residencial brasileiro é, depois da indústria, o que mais consome energia elétrica. A participação do setor residencial no consumo total de energia cresceu de forma bastante acelerada nos últimos anos. Esse crescimento pode ser explicado (Fonte: Revista Infomoney de 24/05/2011 acessado via https://economia.uol.com.br/ultimas-noticias/infomoney em 12/09/2017)”.

I. pelo processo de urbanização no país, com a migração da população rural para as cidades.

II. pela busca por melhor qualidade de vida, com a maior utilização de sistemas de refrigeração, iluminação e aquecimento.

III. pela substituição de determinadas fontes de energia - a lenha, por exemplo - pela energia elétrica.

Dentre as explicações apresentadas

A) apenas III é correta.

B) apenas I e II são corretas.

C) apenas I e III são corretas.

D) I, II e III são corretas.

QUESTÃO 12) Observe o modelo simplificado de um projeto fotovoltaico.

Neste modelo estão indicados componentes necessários a correta implantação de energia solar em um residência.

Pode-se afirmar corretamente que:

A) O inversor é um dispositivo elétrico ou eletromecânico capaz de converter corrente contínua em corrente alternada.

B) O Controlador de carga age como regulador de voltagem, assegurando a carga otimizada das baterias e mantendo-as em regime de flutuação (manutenção da carga) quando atingida a carga total.

C) O painel recebe calor do Sol que é transformado em energia elétrica por meio de um processo conhecido como efeito fotovoltaico.

D) A bateria é um dispositivo eletroquímico de duas ou mais células para armazenamento de energia. Cada célula contém um terminal positivo (cátodo) e um terminal negativo (ânodo).

QUESTÃO 13) (UFMS-MS) A energia solar é uma das fontes alternativas de energia utilizadas pelo homem. A intensidade média anual da radiação solar na cidade de Campo Grande – MS é igual a 700 W/m² considerando 6 horas de irradiação por dia.

Um equipamento de captação de energia solar, para aquecer a água destinada ao consumo doméstico, possui rendimento igual a 60%, isto é, 60% da potência da radiação solar disponível é transformada em potência útil pelo equipamento. Considere uma residência que possui um desses equipamentos instalado, cuja área de captação de irradiação solar é de 4,0 m² e que toda a potência útil é consumida. Se o custo da energia elétrica no local é de R$ 0,60 por kWh, a economia média anual (365 dias) em reais, nessa residência, será

A) igual a R$ 367,92.

B) igual a R$ 551,88.

C) maior que R$ 2.124,00.

D) menor que R$ 367,92.

QUESTÃO 14)  Considere o selo de um painel fotovoltaico utilizado em nossas experiências com energia solar em sala de aula:

Eficiência energética: 16%

Área externa do módulo: 1,94 m².

Produção média mensal de energia: 38,75 kWh/mês.

É possível afirmar corretamente que a potência fornecida ao circuito será próxima de:

A) 310,4 W

B) 387,5 W

C) 1629,6

D) 1940,0 W

QUESTÃO 15) “As usinas de energia solar responderão por 2,5% das necessidades globais de eletricidade até 2025 e 16% em 2040, diz o relatório da associação europeia do setor e do Greenpeace. Hoje, elas representam 0,05% da matriz energética. A taxa de expansão anual do setor tem sido de 35%.” (Jornal O Estado de S. Paulo, 07/09/2006)

Assinale a alternativa que melhor explique esse enunciado:

A) Essa tendência de expansão explica-se pelo fato de o Sol representar fonte inesgotável de energia, cuja transformação em eletricidade exige um processo simples e de baixo custo, se comparado com a hidroeletricidade.

B) O desenvolvimento da geração de energia elétrica a partir da solar ainda é incipiente no Brasil, pois envolve um processo caro e complexo se comparado à hidroeletricidade, relativamente barata e abundante.

C) A transformação de energia solar (de radiação) em elétrica difundiu-se muito no Brasil para uso doméstico, especialmente após a crise do apagão, em 2001.

D) A tropicalidade do Brasil permite vislumbrar, a médio prazo, um quadro de substituição da energia hidrelétrica por energia solar, sobretudo nas áreas metropolitanas costeiras.

QUESTÃO 16) O mapa abaixo mostra o nascer e o por do Sol do ponto de vista de alguém localizado na E. E. Três Poderes. Utilizou-se para isso o sistema SunCalc.net desenvolvido por Vladimir Agofonkin. Considere dawn = amanhecer, Sunrise = nascente, solar noon =  meio dia solar, sunset = poente, dusk = anoitecer.

Pode-se afirmar que o período retratado no mapa corresponde corretamente a:

A) Equinócio de Primavera – 22 de setembro.

B) Solstício de Verão – 21 de dezembro.

C) Equinócio de Outono – 21 de março

D) Solstício de Inverno – 21 de junho.

QUESTÃO 17) Observe a conta de energia elétrica abaixo (semelhante à nossas contas residenciais).

A residência da referida conta possui um chuveiro que na posição “inverno” terá uma potência de 5000 W e na posição “verão” terá 3000 W. Sabendo que os quatro membros da família, que em um esforço para economizar, tomam dois banhos de 08 (oito) minutos cada e considerando o mês de referência, pode-se afirmar que o do valor total, sem os encargos e o adicional de bandeira, o gasto com banho nesta residência representou:

A) Aproximadamente 50% do valor pago pelo consumo.

B) Aproximadamente R$ 72,00.

C) Aproximadamente R$ 81,00

D) Aproximadamente R$ 128,00.

QUESTÃO 18) Explosões solares emitem radiações eletromagnéticas muito intensas e ejetam, para o espaço, partículas carregadas de alta energia, o que provoca efeitos danosos na Terra. O gráfico a seguir mostra o tempo transcorrido desde a primeira detecção de uma explosão solar até a chegada dos diferentes tipos de perturbação e seus respectivos efeitos na Terra.

Considerando-se o gráfico, é correto afirmar que a perturbação por ondas de rádio geradas em uma explosão solar

A) dura mais que uma tempestade magnética.

B) chega à Terra dez dias antes do plasma solar.

C) chega à Terra depois da perturbação por raios X.

D) tem duração maior que a da perturbação por raios X

QUESTÃO 19) Radiações como raios X, luz verde, luz ultravioleta, microondas ou ondas de rádio são caracterizadas por seu comprimento de onda (l) e por sua freqüência (f). Quando essas radiações propagam-se no vácuo, todas apresentam o mesmo valor para:

a) λ
b) f
c) λ.f
d) λ / f

 

QUESTÃO 20) A luz emitida por uma lâmpada fluorescente é produzida por átomos de mercúrio excitados, que, ao perderem energia, emitem luz. Alguns dos comprimentos de onda de luz visível emitida pelo mercúrio, nesse processo, estão mostrados nesta tabela:

Considere que, nesse caso, a luz emitida se propaga no ar. Considerando-se essas informações, é

CORRETO afirmar que, em comparação com os de luz violeta, os fótons de luz amarela têm

A) menor energia e menor velocidade.

B) maior energia e maior velocidade.

C) menor energia e mesma velocidade.

D) maior energia e mesma velocidade.