Questõesde ENCCEJA 2018 sobre Física

De modo geral, a poluição luminosa é o excesso de luz artificial emitido pelos centros urbanos, com destaque para as grandes cidades. Para que a iluminação seja suficiente e boa, a luz deve vir do topo e dirigir-se única e exclusivamente para baixo, ou seja, para as ruas, onde as pessoas e o trânsito circulam. No entanto, boa parte dos postes de iluminação não foram desenhados para isso. Na figura, estão representados quatro diferentes tipos de postes utilizados para iluminação pública em grandes cidades.

Disponível em: www.astronomoamador.net. Acesso em: 15 ago. 2015 (adaptado).

O poste de iluminação projetado para proporcionar a melhor iluminação do ambiente e também a menor poluição luminosa é o de número

Quando uma fonte sonora — como a sirene de ambulâncias, carro de bombeiros ou viatura policial — se aproxima ou se afasta de uma pessoa, pode-se perceber uma mudança na altura do som devido ao movimento relativo entre a fonte sonora e o ouvinte.

A grandeza física que é modificada por esse movimento e resulta na alteração da percepção do som é a

Motores a combustão possuem rendimento muito baixo. Por exemplo, motores a gasolina apresentam um rendimento aproximado de 25%. Das perdas, 10% são devidas ao atrito mecânico entre componentes do motor, e 65% são perdas térmicas, das quais 30% são perdas pela interação dos gases com a parede da câmara de combustão e 35% são perdas para o ambiente. Por outro lado, motores elétricos têm um rendimento muito superior, da ordem de 80%.

Comparando-se os percentuais apresentados, essa grande diferença de rendimento é atribuída

Usina termelétrica é uma instalação industrial utilizada para geração de energia elétrica a partir da queima de algum tipo de combustível. A usina é dividida em duas partes, uma térmica, na qual se produz vapor a altíssima pressão (Etapas 1 e 2), e outra elétrica, na qual se produz a eletricidade (Etapas 3 e 4):

Etapa 1: O combustível é queimado para aquecer a caldeira;

Etapa 2: A água no interior da caldeira é aquecida e transformada em vapor;

Etapa 3: O vapor entra em contato com as pás do eixo da turbina;

Etapa 4: A rotação do eixo da turbina no gerador produz energia elétrica.

Sociedade Federativa Brasileira. Usina de carvão. Disponível em: www.sfbbrasil.org. Acesso em: 8 jul. 2015 (adaptado).

Qual das etapas do processo de geração de energia descrito é caracterizada por uma transformação química?

Infelizmente, o Brasil aproveita muito pouco uma fonte de energia limpa: a solar. Em países da Ásia e da África, os governos têm incentivado o uso, pela população, do fogão solar para diminuir o consumo de lenha e, ainda, causar menor impacto ambiental. Um fogão solar utiliza um espelho esférico com raio de curvatura de 2 metros para direcionar os raios solares para o local onde deve ser colocada a panela, podendo atingir 350 graus Celsius. Em termos de cozimento, o fogão solar atua como um fogão convencional.

Disponível em: www.fogaosolar.net. Acesso em: 22 set. 2014 (adaptado).

As panelas devem ser colocadas a que distância do centro do espelho, visando maior eficiência do fogão?

Nos grandes aeroportos, uma forma de agilizar o fluxo de pessoas é a utilização de esteiras rolantes horizontais. Em um desses aeroportos, há uma esteira rolante de 60 m de comprimento que se move com velocidade de 3 m/s em relação ao chão. Um homem entra na esteira e fica parado; cinco segundos após, uma mulher entra na esteira e caminha sobre ela. Essas duas pessoas se encontram no final da esteira.

A velocidade média que a mulher desenvolveu, durante a travessia da esteira, em relação ao chão, é de

Pesquisadores anunciaram ter utilizado nanotecnologia num protótipo capaz de recarregar celulares com a energia da vibração gerada pelo barulho do ambiente. O equipamento, do tamanho de um celular convencional, utiliza nanotubos de óxido de zinco que geram eletricidade ao serem distendidos ou comprimidos pelo barulho de conversas, de música ou de trânsito.

Disponível em: www.pagina22.com.br. Acesso em: 14 ago. 2015 (adaptado).

O equipamento em questão é capaz de obter energia elétrica através de que tipo de onda?

Um eletricista precisa instalar dois chuveiros em um edifício. Para evitar que os condutores se aqueçam acima do permitido, ele instalará também disjuntores nos quadros de luz. O disjuntor desliga toda vez que sua capacidade é ultrapassada. É possível comprar disjuntores de vários valores: 20 A, 25 A, 40 A e 50 A. As especificações dos chuveiros a instalar são as seguintes:

Que disjuntores o eletricista deve instalar para os chuveiros A e B, respectivamente?

A figura mostra um esquema simplificado de um submarino visto em corte. Para se deslocar verticalmente, ele faz uso de tanques de lastro, que, ao permitir a entrada e a saída de água, altera a massa total do submarino. Por exemplo, com a entrada de água no tanque de lastro, o submarino desce.

Disponível em: www.geocities.ws. Acesso em: 26 set. 2014 (adaptado).

Na situação descrita, ocorre um aumento de

Para evitar futuros problemas de superaquecimento na instalação de um aparelho de ar-condicionado de 18 000 BTU/h (2 100 W) em uma residência, de tensão nominal 120 V, é preciso verificar qual a bitola (área da seção reta do fio, em mm2) adequada. Utilizando as informações da tabela, pode-se fazer o dimensionamento correto e escolher a menor bitola que poderá ser utilizada, sem riscos de acidentes.

Disponível em: http://s465.photobucket.com. Acesso em: 29 ago. 2015 (adaptado).

Após realizar os cálculos, a área da seção reta, em mm2, escolhida como mais adequada foi a de

Um casal de férias no litoral alugou um buggy para passear pelas dunas. Ao entrar na região das dunas, após percorrer alguns metros, o buggy atolava, não permitindo executar qualquer tipo de manobra. Um morador, ao ver o casal nessa situação, ofereceu-lhe ajuda e, com um pequeno palito de madeira, esvaziou, significativamente os quatro pneus. Após o procedimento, o veículo passou a não atolar tão facilmente na areia.

Foi possível deslocar-se nas dunas, após a ajuda do morador, pois o(a)

As instalações elétricas das residências geralmente subdividem a rede elétrica geral em redes menores para não haver sobrecarga. A potência total é dividida em redes menores com potência máxima de 1 000 W. Considere que os aparelhos indicados no quadro são distribuídos em sub-redes que agrupam apenas equipamentos ligados às tomadas e os objetos ligados apenas para a iluminação.

O número de sub-redes necessárias e o valor da potência, em watt, em cada uma das sub-redes são