AFA – 2020

AFA – 2020

Compare essa e outras resoluções da AFA e dos vestibulares das demais Universidades pelo fisicaevestibular.com.br com outras e você verá que ela:

Tem melhor visual e mais ilustrações esclarecedoras.

Foi feito para alunos que realmente tenham dificuldades nos conceitos de Física e Matemática procurando sempre explicar os menores detalhes.

Não coloca apenas as fórmulas procurando sempre mostrar suas procedências e utilidades.

Sempre que preciso procura explicar por meio de desenhos e ilustrações.

Não queima etapas explicando sequência por sequência.

A preocupação com que o aluno entenda as resoluções é muito grande. O professor se coloca no lugar do aluno.

Muitas vezes fornece informações além das necessárias para as resoluções, mas úteis nos próximos vestibulares.

 E muito, muito mais.

Academia da Força Aérea (AFA) é um estabelecimento de ensino em nível superior da Força Aérea Brasileirasituado em PirassunungaEstado de São Paulo e reconhecido pelo Ministério da Educação.

Integra o sistema de formação e aperfeiçoamento de pessoal do Comando

o da Aeronáutica (COMAER)e está subordinada ao Departamento de Ensino (DEPENS) da Força Aérea Brasileira (FAB.

Tem como finalidade a formação de oficiais da ativa para os quadros de aviadores, intendentes e de infantaria da FAB.

É considerada uma das três melhores escolas de formação de pilotos militares do mundo e forma não apenas pilotos militares para a Força Aérea Brasileiracomo também para Forças Aéreas de países da América Latina, África, Ásia e Europa, mediante acordos internacionais de cooperação.

O ingresso na AFA ocorre mediante a aprovação em concursos públicos anuais de admissão, de âmbito nacionalAs informações sobre esses concursos estão disponíveis em todas as organizações do Comando da Aeronáutica.

Atualmente, a Academia forma cadetes dos seguintes cursos:

      Curso de Formação de Oficiais de Infantaria da Aeronáutica (CFOINF)

       Curso de Formação de Oficiais Aviadores (CFOAV)

      Curso de Formação de Oficiais Intendentes (CFOINT).

Além dissotodos os cadetes da Academia, ao final do curso, recebem o título de bacharéis em Administração, com ênfase  em Administração Pública.

01 – (AFA-2020)

Em um local onde a aceleração da gravidade é g, as partículas idênticas, 1 e 2, são lançadas simultaneamente e sobem sem atrito ao longo dos planos inclinados AC e BC, respectivamente, conforme a figura a seguir.

02 – (AFA-2020)

A figura a seguir, em que as polias e os fios são ideais, ilustra uma montagem realizada num local onde a aceleração da gravidade é constante e igual a g, a resistência do ar e as dimensões dos blocos A, B, C e D são desprezíveis.

O bloco B desliza com atrito sobre a superfície de uma mesa plana e horizontal, e o bloco A desce verticalmente com aceleração constante de módulo a.

O bloco C desliza com atrito sobre o bloco B, e o bloco D desce verticalmente com aceleração constante de módulo 2a.

As massas dos blocos A, B e D são iguais, e a massa do bloco C é o triplo da massa do bloco A. Nessas condições, o coeficiente de atrito cinético, que é o mesmo para todas as superfícies em contato, pode ser expresso pela razão

03 – (AFA-2020)

Certo brinquedo de um parque aquático é esquematizado pela figura a seguir, onde um homem e uma boia, sobre a qual se assenta, formam um sistema, tratado como partícula.

Essa “partícula” inicia seu movimento do repouso, no ponto A, situado a uma altura H = 15 m, escorregando ao longo do toboágua que está inclinado de 60° em relação ao solo, plano e horizontal.

Considere a aceleração da gravidade constante e igual a g e despreze as resistências do ar, do toboágua e os efeitos hidrodinâmicos sobre a partícula.

Para freá-la, fazendo chegar ao ponto C com velocidade nula, um elástico inicialmente não deformado, que se comporta como uma mola ideal, foi acoplado ligando essa partícula ao topo do toboágua.

Nessas circunstâncias, a deformação máxima sofrida pelo elástico foi de 10√2 m.

Na descida, ao passar pelo ponto B, que se encontra a uma altura H/2, a partícula atinge sua velocidade máxima , que, em m/s, vale

04 – (AFA-2020)

A partícula 1, no ponto A, sofre uma colisão perfeitamente elástica e faz com que a partícula 2, inicialmente em repouso, percorra, sobre uma superfície, a trajetória ABMCD, conforme a figura a seguir.

O trecho BMC é um arco de 90° de uma circunferência de raio R = 1,0 m.

Ao passar sobre o ponto M, a partícula 2 está na iminência de perder o contato com a superfície.

A energia mecânica perdida, devido ao atrito, pela partícula 2 ao longo do trecho ABM é exatamente igual ao que ela perde no trecho MCD.

No ponto D, a partícula 2 sofre outra colisão, perfeitamente elástica, com a partícula 3, que está em repouso.

As partículas 1 e 3 possuem a mesma massa, sendo a massa de cada uma delas o dobro da massa da partícula 2. A velocidade da partícula 1, imediatamente antes da colisão no ponto A, era de 6,0 m/s.

A aceleração da gravidade é constante e igual a g. Desprezando a resistência do ar, a velocidade da partícula 3, imediatamente após a colisão no ponto D, em m/s, será igual a

05 – (AFA-2020)

Um pequeno tubo de ensaio, de massa 50 g, no formato de um cilindro, é usado como ludião – uma espécie de submarino miniatura, que desce, verticalmente, dentro de uma garrafa cheia de água.

A figura 1, a seguir, ilustra uma montagem, onde o tubo, preenchido parcialmente de água, é mergulhado numa garrafa pet, completamente cheia de água.

O tubo fica com sua extremidade aberta voltada para baixo e uma bolha de ar, de massa desprezível, é aprisionada dentro do tubo, formando com ele o sistema chamado ludião.

A garrafa é hermeticamente fechada e o ludião tem sua extremidade superior fechada e encostada na tampa da garrafa.

Uma pessoa, ao aplicar, com a mão, uma pressão constante sobre a garrafa faz com que entre um pouco mais de água no ludião, comprimindo a bolha de ar. Nessa Condição, o ludião desce, conforme a figura 2, a partir do repouso, com aceleração constante, percorrendo 60 cm, até chegar ao fundo da garrafa, em 1,0 s.

Após chegar ao fundo, estando o ludião em repouso, a pessoa deixa de pressionar a garrafa. A bolha expande e o ludião sobe, conforme figura 3, percorrendo os 60 cm em 0,5 s.

Despreze o atrito viscoso sobre o ludião e considere que, ao longo da descida e da subida, o volume da bolha permaneça constante e igual a e V, respectivamente.

Nessas condições, a variação de volume, ΔV = V- , em cm³, é igual a

06 – (AFA-2020)

O gráfico da energia potencial de uma partícula em função de sua posição x é apresentado na figura abaixo.

07 – (AFA-2020)

Um objeto pontual luminoso que oscila verticalmente em movimento harmônico simples, cuja equação da posição é y = A cos(ωt), é disposto paralelamente a um espelho esférico gaussiano côncavo (E) de raio de curvatura igual a 8A e a uma distância 3A desse espelho (figura 1).

Um observador visualiza a imagem desse objeto conjugada pelo espelho e mede a amplitude e a frequência de oscilação do movimento dessa imagem.

Trocando-se apenas o espelho por uma lente esférica convergente delegada (L) de distância focal A e índice de refração n = 2 (figura 2), o mesmo observador visualiza uma imagem projetada do objeto oscilante e mede a amplitude e a frequência do movimento da imagem.

Considere que o eixo óptico dos dispositivos usados passe pelo ponto de equilíbrio estável do corpo que oscila e que as observações foram realizadas em um meio perfeitamente transparente e homogêneo de índice de refração igual a 1.

08 – (AFA-2020)

Através da curva tempo (t) x corrente (i) de um fusível F (figura 1) pode-se determinar o tempo necessário para que ele derreta e assim desligue o circuito onde está inserido.

a) apagarão depois de 1,0 s.

b) permanecerão acesas por apenas 0,50 s.

c) terão seu brilho aumentado, mas não apagarão.

d) continuarão a brilhar com a mesma intensidade, mas não apagarão.

09 – (AFA-2020)

Considere que a intensidade do campo magnético gerado por um imã em forma de barra varia na razão inversa do quadrado da distância d entre o centro C deste imã e i centro de uma espira condutora E, ligada a uma lâmpada L, conforme ilustrado na figura abaixo

A partir do instante t0 = 0, o imã é movimentado para a direita e para a esquerda de tal maneira que o seu centro C passa a descrever um movimento harmônico simples, indicado pelo gráfico de posição (x) em função do tempo (t)

Durante o movimento desse imã, verifica-se que a luminosidade da lâmpada L

a) aumenta à medida que o centro C do imã se move da posição x = -1 m até x = +1 m.

b) diminui entre os instantes t = (n/2).T 2 e t’ = (n + 1)/2.T, onde T é o período do movimento e n é impar.

c) é nula quando o centro C do imã está na posição x= ± 1 m

d) é mínima nos instantes t = (m/4).T, onde T é o período do movimento e m é um número par.

10 – (AFA-2020)

Uma partícula de massa 1 g eletrizada com carga igual a – 4 mC encontra-se inicialmente em repouso imersa num campo elétricovertical e num campo magnético horizontal, ambos uniformes e constantes.

As intensidades dee são, respectivamente, 2 V/m e 1T.

Devido exclusivamente à ação das forças elétrica e magnética, a partícula descreverá um movimento que resulta numa trajetória cicloidal no plano xz, conforme ilustrado na figura abaixo.

Sabendo-se que a projeção deste movimento da partícula na direção do eixo oz resulta num movimento harmônico simples, pode-se concluir que a altura máxima H atingida pela partícula vale, em cm,

 

Resolução comentada das questões de Física da Academia da Força Aérea – AFA – 2020

01-

Relação entre os comprimentos das superfícies dos planos d1 e d2.

R- A

02-

Vamos chamar de T’ a força de tração que une A com B que se deslocam no sentido horário com aceleração a e cujas forças estão colocadas na figura abaixo:

Vamos chamar de T a força de tração que une C com D que se deslocam no sentido anti-horário com aceleração 2a e cujas forças estão colocadas na figura abaixo:

R- D

03-

R- C

04-

Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento

Coeficiente de restituição (e)

R- B

05-

R- A

06-

Observe o gráfico abaixo que representa a variação de energia total (mecânica, soma da cinética Ec com a potencial elástica Ep, que é constante) para as diversas posições de uma partícula em MHS que está oscilando entre as posições +A e – A.

Veja acima que a oscilação ocorre em torno do ponto O onde a energia potencial (elástica) EP é nula.

Portanto no caso do exercício essas oscilações devem ocorrer em torno das posições de menor energia potencial que são os pontos x2 e x4.

R- C

07-

Equação dos pontos conjugados ou equação de Gauss para espelhos esféricos

Equação do aumento linear transversal

Espelho côncavo

Lente convergente

R- A

08-

A sequência de figuras abaixo mostra o cálculo da resistência do resistor equivalente do circuito com a chave Ch fechada.

Pelo gráfico você verifica que, quando i = 3 A, t = 1,0 s, o fusível queima, o circuito é interrompido e todas as lâmpadas apagam.

R- A

09-

Entendendo o fenômeno da Indução Eletromagnética

Para que você entenda o fenômeno da indução eletromagnética, considere uma única espira e um imã permanente. Quando você aproxima o imã da espira, o número de linhas de indução do imã que penetram na espira (fluxo magnético) aumenta, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida num determinado sentido.

Quando você afasta o imã da espira, número de linhas de indução do imã (fluxo magnético) que penetram na espira diminui, fazendo surgir na espira uma corrente elétrica induzida com sentido oposto ao anterior.

 Com o imã imóvelnúmero de linhas de indução que penetram na espira (fluxo magnético) não muda, não existindo corrente elétrica induzida.

Você obteria o mesmo resultado acima, mantendo o imã fixo e movendo a espira ou movendo os dois, pois não importa quem se movimente, mas que haja variação de fluxo magnético através da espira, o que só ocorre se a velocidade relativa entre eles for diferente de zero.

Com relação ao exercício, observe no gráfico fornecido que quando o imã para (V = 0) quando inverte o sentido de seu movimento e, nesses instantes não ocorre variação de fluxo magnético, não surgindo corrente elétrica induzida na espira apagando a lâmpada.

R – C

10-

Trajetória cicloidal

Trabalho da força elétrica num campo elétrico uniforme

No campo magnético que é horizontal e uniforme a velocidade da carga é perpendicular a e então ela efetua um movimento circular uniforme com as características abaixo.

Carga elétrica q lançada com velocidade  lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme.

R- C