Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

Academia da Força Aérea é um estabelecimento de ensino em nível superior da Força Aérea Brasileira, reconhecido peloMinistério da Educação, integrante do sistema de formação e aperfeiçoamento de pessoal do Comando da Aeronáutica - COMAER. Subordinada ao Departamento de Ensino da FAB. É considerada uma das três melhores escolas de formação de pilotos militares do mundo.

Está subordinada diretamente ao Departamento de Ensino da Aeronáutica (DEPENS), a sua finalidade é a formação de oficiais da ativa para os quadros de aviadores, intendentes e de infantaria da Força Aérea Brasileira (FAB).

Áreas oferecidas: Os cursos de formação da AFA são equivalentes a cursos de graduação plena, os quais, embora não tenham similares no sistema civil, assemelham-se às áreas de Engenharia e de Administração.

 

 

 

01-(AFA-013)

 

02-(AFA-013)

A figura 1 abaixo apresenta um sistema formado por dois pares de polias coaxiais, AB e CD, acoplados por meio de

uma correia ideal e inextensível e que não desliza sobre as polias  C e  B, tendo respectivamente raios  RA=1 m,  RB =

2 m , RC = 10 m e RD = 0,5 m.

A polia A tem a forma de um cilindro no qual está enrolado um fio ideal e inextensível de comprimento  L=10π m em

uma única camada, como mostra a figura 2.

Num dado momento, a partir do repouso, o fio é puxado pela ponta  P, por uma força  F constante que imprime uma

aceleração linear a, também constante, na periferia da polia A, até que o fio se solte por completo desta polia. A partir

desse momento, a polia C gira até parar após n voltas, sob a ação de uma aceleração angular constante de tal forma que

o gráfico da velocidade angular da polia  D em função do tempo é apresentado na figura 3.

Nessas condições, o número total de voltas dadas pela polia A até parar e o módulo da aceleração a, em m/s2, são,

respectivamente,

a) 5(n + 1), 5π                        b) 5n, 5π                             c) 2(n – 1), 3π                              d) 5n, π

                                         

03-(AFA-013)

Duas partículas, a e b, que se movimentam ao longo de um mesmo trecho retilíneo tem as suas posições (S) dadas em

função do tempo (t), conforme o gráfico abaixo.

O arco de parábola que representa o movimento da partícula b e o segmento de reta que representa o movimento de a

tangenciam-se em  t = 3 s. Sendo a velocidade inicial da partícula b de 8 m/s, o espaço percorrido pela partícula a do

instante t = 0 até o instante t = 4 s, em metros, vale

a) 8,0                                    b) 4,0                             c) 6,0                                  d) 3,0

 

04-(AFA-013)

Uma pequena esfera de massa m é mantida comprimindo uma mola ideal de constante elástica  k de tal forma que a

sua deformação vale  x. Ao ser disparada, essa esfera  percorre a superfície horizontal até passar pelo ponto  A

subindo por um plano inclinado de 45° e, ao final dele, no ponto B, é lançada, atingindo uma altura máxima H e caindo

no ponto C distante 3h do ponto A, conforme figura abaixo.

Considerando a aceleração da gravidade igual a  g e desprezando quaisquer formas de atrito, pode-se afirmar

que a deformação x é dada por

05-(AFA-013)

Uma esfera homogênea, rígida, de densidade  µ1 e de volume V se encontra apoiada e em equilíbrio na superfície

inferior de um recipiente, como mostra a figura 1.Nesta situação a superfície inferior exerce uma força  N1 sobre a

esfera.

A partir dessa condição, o recipiente vai sendo preenchido lentamente por um líquido de densidade µ, de tal forma que

esse líquido esteja sempre em equilíbrio hidrostático. Num determinado momento, a situação de equilíbrio do sistema,

no qual a esfera apresenta metade de seu volume submerso, é mostrada na figura 2.

Quando o recipiente é totalmente preenchido pelo líquido, o sistema líquido-esfera se encontra em uma nova condição

de equilíbrio com a esfera apoiada na superfície superior do recipiente (figura 3), que exerce uma força de reação normal N2 sobre a esfera.

Nessas condições, a razão N2/N1 é dada por

a) 1/2                           b) 3/2                                 c) 1                              d) 2

 

06-(AFA-013)

Em um local onde a aceleração da gravidade vale g, uma partícula move-se sem atrito sobre uma pista circular que,

por sua vez, possui uma inclinação  θ. Essa partícula está presa a um poste central, por meio de um fio ideal  de

comprimento ℓ que, através de uma articulação, pode girar livremente em torno do poste. O fio é mantido paralelo à

superfície da pista, conforme figura abaixo.

Ao girar com uma determinada velocidade constante, a partícula fica “flutuando” sobre a superfície inclinada da pista, ou seja, a partícula fica na iminência de perder o contato com a pista e, além disso, descreve uma trajetória circular com centro em C, também indicado na figura. 

Nessas condições, a velocidade linear da partícula deve ser igual a

 

07-(AFA-013)

No gráfico a seguir, está representado o comprimento L de duas barras A e B em função da temperatura θ.

Sabendo-se que as retas que representam os comprimentos da barra A e da barra B são paralelas, pode-se afirmar que a

razão entre o coeficiente de dilatação linear da barra A e o da barra B é

a) 2,00.                                  b) 0,50                                 c) 1,00.                                      d) 0,25.

 

08-(AFA-013)

Uma máquina térmica funciona fazendo com que 5 mols de um gás ideal percorra o ciclo  ABCDA representado na

figura.

Sabendo-se que a temperatura em A é 227 °C, que os calores específicos molares do gás, a volume constante e a

pressão constante, valem, respectivamente, (2/3) R e (5/2) R e que R vale aproximadamente 8 J/mol K, o rendimento dessa máquina, em porcentagem, está mais próximo de

a) 12                             b) 18                             c) 15                              d) 21

 

09-(AFA-013)

Dois termômetros idênticos, cuja substância termométrica é o álcool etílico, um deles graduado na escala Celsius e o

outro graduado na escala Fahrenheit, estão sendo usados simultaneamente por um aluno para medir a temperatura de

um mesmo sistema físico no laboratório de sua escola. Nessas condições, pode-se afirmar corretamente que

a) os dois termômetros nunca registrarão valores numéricos iguais.

b) a altura da coluna líquida será igual nos dois termômetros, porém com valores numéricos sempre diferentes.

c) a unidade de medida do termômetro graduado na escala Celsius é 1,8 vezes maior que a da escala Fahrenheit.

d) a altura da coluna líquida será diferente nos dois termômetros

 

10-(AFA-013)

A figura abaixo mostra uma face de um arranjo  cúbico, montado com duas partes geometricamente iguais. A parte 1

é totalmente preenchida com um líquido de índice de refração  n1 e a parte 2 é um bloco maciço de um material

transparente com índice de refração n2.

Neste arranjo, um raio de luz monocromático, saindo do ponto P, chega ao ponto C sem sofrer desvio de sua direção

inicial.

Retirando-se o líquido n1 e preenchendo-se completamente a parte 1 com um outro líquido de índice de refração  n3

tem-se que o mesmo raio, saindo do ponto  P, chega integralmente ao ponto D.

Considere que todos os meios sejam homogêneos, transparentes e isotrópicos, e que a interface entre eles forme um dióptro perfeitamente plano.

Nessas condições, é correto afirmar que o índice de refração n3 pode ser igual a 

a) 1,3 n1                                   b) 1,5 n1                                  c) 1,2 n1                             d) 1,1 n1

 

11-(AFA-013)

A figura abaixo apresenta a configuração instantânea de uma onda plana longitudinal em um meio ideal. Nela, estão

representadas apenas três superfícies de onda  α,  β e  γ, separadas respectivamente por  λ e  λ/2, onde  λ é o

comprimento de onda da onda.

   

Em relação aos pontos que compõem essas superfícies de onda, pode-se fazer as seguintes afirmativas:

I -  estão todos mutuamente em oposição de fase;

II -  estão em fase os pontos das superfícies α e γ ; 

III -  estão em fase apenas os pontos das superfícies α e β;

IV -  estão em oposição de fase apenas os pontos das superfícies γ  e β.

Nessas condições, é (são) verdadeira(s)

a) I                                  b) I e II                                c) III e IV                                   d) III

 

12-(AFA-013)

Ondas sonoras são produzidas por duas cordas  A e  B próximas, vibrando em seus modos fundamentais, de tal forma

que se percebe  x  batimentos sonoros por segundo como resultado da superposição dessas ondas. As cordas possuem iguais comprimentos e densidades lineares sempre constantes, mas são submetidas a diferentes tensões.

Aumentando-se lentamente a tensão na corda A, chega-se a uma condição onde a frequência de batimento é nula  e

ouve-se apenas uma única onda sonora de frequência f.

Nessas condições, a razão entre a maior e a menor tensão na corda A é

 

13-(AFA-013)

Num local onde a aceleração da gravidade é constante, um corpo de massa m, com dimensões desprezíveis, é posto a

oscilar, unido a uma mola ideal de constante elástica k, em um plano fixo e inclinado de um ângulo  θ, como mostra a

figura abaixo.

Nessas condições, o sistema massa-mola executa um movimento harmônico simples de período T.

Colocando-se o mesmo sistema massa-mola para oscilar na vertical, também em movimento harmônico simples, o  seu

novo período passa a ser T’.

Nessas condições, a razão T’/T é

a) 1/senθ                          b) senθ                                   c) 1/2                                  d) 1

 

14-(AFA-013)

Uma partícula de massa m e carga elétrica negativa gira em órbita circular com velocidade escalar constante de módulo

igual a  v, próxima a uma carga elétrica positiva fixa, conforme ilustra a figura abaixo.

Desprezando a interação gravitacional entre as partículas e adotando a energia potencial elétrica nula quando elas estão

infinitamente afastadas, é correto afirmar que a energia deste sistema é igual a

 

15-(AFA-013)

No circuito elétrico esquematizado abaixo, a leitura no amperímetro A não se altera quando as chaves C1 e C2 são

simultaneamente fechadas.

Considerando que a fonte de tensão ε, o amperímetro e os fios de ligação são ideais e os resistores ôhmicos, o valor de

R é igual a 

a) 600 Ω.                         b) 100 Ω.                        c) 150 Ω.                         d) 50 Ω.

 

16-(AFA-013)

No circuito esquematizado abaixo, C1 e C são capacitores de placas paralelas, a ar, sendo que  C2 pode ter sua

capacitância alterada por meio da inclinação de sua armadura A, que é articulada no ponto P.

Estando os capacitores completamente carregados, desliga-se a chave  Ch e inclina-se a armadura A sem deixá-la

aproximar muito de  B. Nessas condições, a  ddp nos terminais de C1 e C2, respectivamente,

a) aumenta e diminui.          b) diminui e aumenta.          c) fica constante e diminui.          d) fica constante e aumenta

 

17-(AFA-013)

Um gerador homopolar consiste de um disco metálico que é posto a girar com velocidade angular constante em um

campo magnético uniforme, cuja ação é extensiva a toda a área do disco, conforme ilustrado na figura abaixo.

Ao conectar, entre a borda do disco e o eixo metálico de rotação, uma lâmpada  L cuja resistência elétrica tem

comportamento ôhmico, a potência dissipada no seu filamento, em função do tempo, é melhor representada pelo

gráfico

 

18-(AFA-013)

O elétron do átomo de hidrogênio, ao passar do primeiro estado estacionário excitado,  n = 2, para o estado fundamental, n = 1, emite um fóton. 

Tendo em vista o diagrama da figura abaixo, que apresenta, de maneira aproximada, os comprimentos de onda  das diversas radiações, componentes do espectro eletromagnético, pode-se concluir que o comprimento de onda desse fóton emitido corresponde a uma radiação na região do(s)

a) raios gama       b) raios X                              c) infravermelho                                 d) ultravioleta

 

19-(AFA-013)

Na região próxima a uma bobina percorrida por  corrente elétrica contínua, existe um campo de indução magnética

B, simétrico ao seu eixo (eixo  x), cuja magnitude diminui com o aumento do módulo da abscissa x, como mostrado na

figura abaixo

Uma partícula de carga negativa é lançada em x = xo com uma velocidade Vo, formando um ângulo θ com o sentido

positivo do eixo x.

O módulo da velocidade  v descrita por essa partícula, devido somente à ação desse campo magnético, em função

da posição x, é melhor representado pelo gráfico

 

20-(AFA-013)

Raios  X são produzidos em tubos de vácuo nos quais elétrons são acelerados por uma ddp de 4,0⋅104V e, em

seguida, submetidos a uma intensa desaceleração ao colidir com um alvo metálico.

Assim, um valor possível para o comprimento de onda, em angstrons, desses raios X é,

a) 0,35                               b) 0,20                               c) 0,25                             d) 0,15

 

 

 

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