Exercícios do IFF 2015
Criados, a partir dos Cefets, escolas agrotécnicas e vinculadas às universidades. O projeto de expansão da Rede Federal foi iniciado Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense é um dos 38 criados, em dezembro de 2008, pelo Governo Federal em 2005.
O IFFluminense nasce voltado para o mundo do trabalho com a responsabilidade de contribuir para o desenvolvimento econômico das regiões onde está instalado.
São 13 campi: Campos Centro, Campos Guarus, São João da Barra, Rio Paraíba do Sul/Upea, Macaé e Quissamã, no Norte do Estado do Rio de Janeiro; Itaperuna, Bom Jesus do Itabapoana, Cambuci e Santo Antônio de Pádua, no Noroeste Fluminense; Cabo Frio na Região dos Lagos; e os campi Itaboraí e Maricá, na Região Metropolitana.
A oferta de cursos leva em consideração o arranjo produtivo local com o intuito de garantir a permanência dos estudantes em suas próprias regiões. Vinte por cento das vagas são destinadas à formação de professores de química, física, biologia e matemática, já que a intenção é diminuir o déficit nacional de professores nas áreas. Além disso, metade das vagas é reservada para cursos de ensino médio integrado à educação profissional. Os 30% restantes vão para cursos de nível superior nas áreas de tecnologia.
Atualmente, o IFFluminense atua nos três níveis da formação profissional. Trabalhando na educação inicial e continuada de trabalhadores, oferece cursos técnicos e cursos superiores de tecnologia, ensino médio, educação de jovens e adultos, Licenciaturas, Cursos de Pós-graduação e Mestrado.
01-(IFFluminense-RJ-015)
Para uma feira de Ciências, um grupo de estudantes do último ano, preocupado em demonstrar experimentalmente diferentes conceitos físicos já aprendidos, optou por construir a montagem dafigura abaixo que envolve a conversão de energia elétrica em térmica e, em seguida em mecânica.
Nesse experimento, os alunos utilizaram: um recipiente de capacidade térmica desprezível contendo 100 gramas de água à temperatura inicial To e um termômetro, um suporte vertical com uma pequenahélice acoplada, além de um sistema de aquecimento com Potência igual a 160 W formado por um resistor R e por uma fonte de tensão igual a 20 V. Conforme mostra a figura, a água líquida ao ser aquecida atinge o estado de vapor d’água que escapa em direção à hélice, movimentando-a.
Considere :
– calor específico da água c = 1cal/g°C e o seu Lvap = 2160 J/g;
– 1 cal = 4J;
– desprezível qualquer tipo de atrito.
Com base nas informações dadas, responda:
a) Qual o valor (em ohms) do resistor R utilizado nesse experimento?
b) Sabendo que após três minutos, quando o termômetro indicava 100°C, o vapor d’água começou a se formar, qual a temperatura inicial da água?
c) Supondo que o vapor d’água saia pelo tubo numa velocidade constante de 4 m/s, determine a potência mecânica (em W ou J/s) adquirida pela hélice. (Admite-se que toda energia do vapor d’água seja utilizada para a movimentação da hélice)
02-(IFFluminense-RJ-015)
Em uma aula de Física experimental, o professor construiu um equipamento capaz de lançar objetos para medir o alcance horizontal dos movimentos. Montado sobre uma mesa de 1,0 m de altura, o equipamento consiste em uma rampa de 15 cm de altura com uma mola fixa (k = 100 N/m) na qual posicionamos o objeto que queremos lançar horizontalmente, para isso comprimimos a mola até uma deformação x e, a partir do repouso liberamos o objeto. A rampa do experimento termina no ponto A, a partir desse ponto o objeto começa a se mover sobre a mesa, que possui um coeficiente de atrito μ=0,3, até o ponto B que é a extremidade da mesa. Sabemos que a distância AB vale 50 cm. Ao utilizar uma massa de lançamento de 200 g, responda ao que se pede: (Considere que a única região em que há atrito é o trecho AB, desconsidere a resistência do ar durante o experimento e utilize g = 10m/s2).
a) Calcule o trabalho realizado pela força de atrito, quando o objeto percorre o trecho AB.
b) Determine a expressão (“fórmula”) que relaciona como o alcance atingido pelo objeto (A) varia em relação à compressão máxima da mola (x) no instante do lançamento.
c) Esboce o gráfico A (alcance) versus x (compressão da mola), utilizando o resultado do item b).
03-(IFFluminense-RJ-015)
O circuito mostrado a seguir é formado por uma bateria, um voltímetro, um amperímetro e por diferentes resistores, associados em paralelo e em série.
Sabendo que a resistência interna da bateria que alimenta esse circuito é de 2,0 Ω, e que a força eletromotriz vale ε=36V e considerando que tanto o voltímetroquanto o amperímetro são ideais, responda:
a) Quais são as leituras no amperímetro e voltímetro?
b) Qual é a potência dissipada pelos resistores de 6,0 Ω?
c) Qual é o resistor que dissipa a maior potência dentre os resistores do circuito? E qual é o valor dessa potência?