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Questões e gabarito - AFA 2018

Questão
2018Física

(Epcar (Afa) 2018) - Acelereação da gravidade: g = 10 m/s2; - sen 19° = cos 71° = 0,3; - sen 71° = cos 19° = 0,9; - Velocidade da luz no vácuo: c = 3,0·108 m/s; - Constante de Planck: h = 6,6·10-34 J·s; - 1 eV = 1,6·10-19 J; - Potencial elétrico no infinito: zero. SECA VIRA TEMA DE EXCURSÃO E AULA DE CIÊNCIA EM ESCOLAS Thais Bilenky de São Paulo 26/10/2014 02h00 (...) Como no Vera Cruz, a crise da água tem motivado atividades em diversos colégios da cidade. Na rede municipal,  escolas ficaram sem água na semana passada. A Secretaria de Educação diz que incentiva debates sobre o tema e sua inclusão em projetos interdisciplinares. Nas escolas particulares, problemas de abastecimento não são comuns. A falta de água é abordada para efeito pedagógico – como no colégio Rio Branco, que tem promovido bate-papos e estudos. (...) Disponível em: www1.folha.uol.com.br/cotidiano. Acesso em: 14 fev. 2017. Motivado pelo trecho do artigo acima exposto, um professor de física lançou um desafio para os alunos do 3º ano em uma escola onde, frequentemente, falta água. Tal desafio consistia em determinar o volume d’água em um reservatório de difícil acesso. Para a determinação deste volume d’água os alunos deveriam utilizar somente um circuito elétrico constituído de um voltímetro ideal V, uma bateria de fem igual a 12 V e resistência interna igual a 1Ω, além de um resistor ôhmico R igual a 2Ω e um reostato AB, feito de material de resistividade elétrica constante, cuja resistência elétrica pode variar de 0 a 4Ω, de acordo com a posição da boia que é ajustada pela altura do nível d’água do reservatório. Depois de algum tempo, os alunos apresentaram o projeto ao professor, conforme esquematizado na figura a seguir. De acordo com o projeto, o volume d’água no reservatório pode ser calculado por meio da ddp nos terminais da bateria, registrada pelo voltímetro. Sendo a capacidade máxima deste reservatório igual a 20 m3, desconsiderando as resistências elétricas dos fios de ligação que estão isolados e o atrito do suporte da boia com o reostato, quando o voltímetro indicar 9,0 V, o volume d’água neste reservatório será, em m3, igual a:

Questão
2018Física

(Epcar (Afa) 2018) RAIOS CAUSAM 130 MORTES POR ANO NO BRASIL; SAIBA COMO PREVENIR Começou a temporada de raios e o Brasil é o lugar onde eles mais caem no mundo. Os raios são fenômenos da natureza impressionantes, mas causam mortes e prejuízos. Todos os anos morrem em média 130 pessoas no país atingidas por essas descargas elétricas. (...) (...) Segundo as pesquisas feitas pelo grupo de eletricidade atmosférica do INPE, o número de mortes por raios é maior do que por deslizamentos e enchentes. E é na primavera e no verão, época com mais tempestades, que a preocupação aumenta (...) Disponível em: ww1.g1.globo.com/bom-dia-brasil. Acesso em:16 fev.2017.   Como se pode verificar na notícia acima, os raios causam mortes e, além disso, constantemente há outros prejuízos ligados a eles: destruição de linhas de transmissão de energia e telefonia, incêndios florestais, dentre outros. As nuvens se eletrizam devido às partículas de gelo que começam a descer muito rapidamente, criando correntes de ar bastante bruscas, o que provoca fricção entre gotas de água e de gelo, responsável pela formação e, consequentemente, a acumulação de eletricidade estática. Quando se acumula carga elétrica negativa demasiadamente na zona inferior da nuvem (este é o caso mais comum) ocorre uma descarga elétrica em direção ao solo (que por indução eletrostática adquiriu cargas positivas). Considere que a base de uma nuvem de tempestade, eletricamente carregada com carga de módulo igual a , situa-se a  acima do solo. O ar mantém-se isolante até que o campo elétrico entre a base da nuvem e o solo atinja o valor de Nesse instante a nuvem se descarrega por meio de um raio que dura  Considerando que o campo elétrico na região onde ocorreu o raio seja uniforme, a energia liberada neste raio é, em joules, igual a