Questões de Física do ano 2006

Observe a figura abaixo.

A parede de uma barragem deve suportar a água de um açude. Considerando que o nível médio da água (h) seja de 4 m, que a massa específica da água seja 1000 kg/m³ e que g = 10 m/s², o valor da força da água por unidade de comprimento (kN/m) atuante sobre a barragem é:

• A.

  8

• B.

  16

• C.

  80

• D.

  160

• E.

  800

O vidro de uma janela tem 5 mm de espessura e uma área de 2 m². Suas faces interna e externa são mantidas a temperatura de 20 °C e -10 °C, respectivamente. Considerando que a condutividade térmica do vidro vale 1 W/m°C, o fluxo de calor (kW) por condução através dele é:

• A.

  2

• B.

  3

• C.

  4

• D.

  6

• E.

  12

A temperatura interna da parede de um forno industrial é

45º C, sendo que seu lado externo é resfriado por uma

corrente de ar ambiente cuja temperatura vale 25º C. Esta

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Em um Ciclo de Rankine básico, as entalpias na entrada e na saída da turbina valem, respectivamente, 2610 kJ/kg e 2100 kJ/kg. O trabalho para acionar a bomba é 10 kJ/kg, a energia para aquecer a água até o ponto de ebulição é 500 kJ/kg e a energia necessária para vaporizar a água é 1500 kJ/kg. A eficiência deste ciclo é:

• A.

  25 %

• B.

  26 %

• C.

  33,3 %

• D.

  40 %

• E.

  100 %

Em um Ciclo de Rankine ideal, a eficiência térmica é calculada por variações de:

• A.

  volume específico na caldeira e bomba.

• B.

  pressão na caldeira e bomba.

• C.

  pressão na caldeira e condensador.

• D.

  entalpia no condensador e bomba.

• E.

  entalpia na turbina, bomba e caldeira.

A  figura acima mostra uma onda senoidal retificada. Os valores médio e eficaz, em mV, medidos sobre este sinal, respectivamente, são:

• A.

  100 e 125

• B.

  

• C.

  

• D.

  150 e 200

• E.

  191 e 212

Para o circuito mostrado na figura, os valores de R, E₁ e E₂ , respectivamente, são:

• A.

  100 , 20V e 10V

• B.

  100 , 50V e 30V

• C.

  200 , 50V e 30V

• D.

  200 , 60V e 40V

• E.

  400 , 50V e 30V

A equação diferencial

representa o modelo matemático de um circuito RLC série, ligando a corrente i(t) que circula nos componentes com a tensão v(t) da fonte que o alimenta.

A razão de amortecimento, que neste tipo de circuito é calculada por , vale:

• A.

  0,2

• B.

  0,5

• C.

  0,7

• D.

  0,85

• E.

  1,0

Um circuito RC (Resistor-Capacitor) ligado em série é alimentado por uma fonte de tensão CC. Uma chave on-off, inicialmente desligada, conecta a fonte aos componentes. Estando o capacitor inicialmente descarregado, a partir do instante t=0, quando a chave é ligada, a expressão para o cálculo do tempo consumido até o capacitor se carregar com 20% da tensão da fonte é:

• A.

  RC

• B.

  0,2RC

• C.

  RC ln(0,2)

• D.

  RC ln(1,25)

• E.

  RC ln(5)

Um motor DC (corrente contínua), cujo esquema está apresentado na figura e cujas variáveis envolvidas estão definidas na tabela, tem o campo excitado por um ímã permanente e tem o seu modelo matemático representado pelas seguintes equações diferenciais:

Considere o Motor DC como um sistema onde a entrada é a tensão na armadura, a saída é a velocidade angular do motor e um vetor de estado é definido como: x₁ a corrente da armadura e x₂ a velocidade angular. A matriz da dinâmica para uma representação em espaço de estado de 2ª ordem deste sistema é:

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.