CONCURSO PETROBRAS TÉCNICO(A) DE OPERAÇÃO JÚNIOR Física Questões Resolvidas QUESTÕES RETIRADAS DE PROVAS DA BANCA CESGRANRIO Produzido por Exatas Concursos www.exatas.com.br rev.a
Índice de Questões Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 014/ Q30 (pág. ), Q31 (pág. 4), Q3 (pág. 6), Q33 (pág. 8), Q34 (pág. 1), Q35 (pág.??), Q37 (pág. 10), Q41 (pág. 1), Q4 (pág. 13). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 014/1 Q31 (pág. 15), Q3 (pág. 18), Q33 (pág. 19), Q35 (pág. 7), Q36 (pág. 1), Q37 (pág. 3), Q44 (pág. 4), Q45 (pág. 6), Q50 (pág. 9), Q55 (pág. 30). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 013/1 Q1 (pág. 31), Q (pág. 3), Q4 (pág. 33), Q33 (pág. 34), Q34 (pág. 38), Q35 (pág. 35), Q36 (pág. 36), Q37 (pág. 37), Q38 (pág. 39), Q4 (pág. 40), Q43 (pág. 4), Q48 (pág. 43), Q49 (pág. 45), Q50 (pág. 46). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 01/1 Q3 (pág. 47), Q34 (pág. 49), Q35 (pág. 48), Q36 (pág. 50), Q37 (pág. 51), Q38 (pág. 5), Q39 (pág. 53), Q40 (pág. 56), Q41 (pág. 54), Q4 (pág. 57), Q47 (pág. 58). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 011/1 Q1 (pág. 59), Q (pág. 60), Q3 (pág. 61), Q4 (pág. 63), Q5 (pág. 64), Q6 (pág. 65), Q7 (pág. 91), Q30 (pág. 66), Q45 (pág. 67), Q47 (pág. 68), Q49 (pág. 69). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 010/ Q1 (pág. 71), Q (pág. 70), Q3 (pág. 89), Q4 (pág. 7), Q5 (pág. 73), Q6 (pág. 87), Q7 (pág. 74), Q8 (pág. 81), Q41 (pág. 83), Q4 (pág. 76), Q46 (pág. 77). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras Maio/010 Q4 (pág. 78), Q5 (pág. 79), Q6 (pág. 80), Q8 (pág. 8), Q9 (pág. 84), Q30 (pág. 86), Q31 (pág. 88), Q3 (pág. 90), Q35 (pág. 94), Q36 (pág. 9), Q37 (pág. 95).
Física www.exatas.com.br Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras Março/010 Q4 (pág. 97), Q5 (pág. 98), Q6 (pág. 99), Q7 (pág. 93), Q30 (pág. 100), Q33 (pág. 10), Q35 (pág. 103), Q36 (pág. 108), Q39 (pág. 105), Q40 (pág. 106). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 008/ Q33 (pág. 101), Q34 (pág. 107), Q36 (pág. 109), Q37 (pág. 111), Q38 (pág. 11), Q44 (pág. 113). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Transpetro 01/ Q1 (pág. 114), Q (pág. 115), Q3 (pág. 117), Q4 (pág. 119), Q5 (pág. 10), Q6 (pág. 11), Q7 (pág. 1), Q8 (pág. 13), Q4 (pág. 14), Q43 (pág. 16), Q55 (pág. 17), Q56 (pág. 18), Q58 (pág. 19). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Transpetro 011/3 Q6 (pág. 118), Q7 (pág. 130), Q9 (pág. 131), Q30 (pág. 13), Q33 (pág. 133), Q46 (pág. 134), Q48 (pág. 135), Q49 (pág. 136), Q50 (pág. 138), Q53 (pág. 139), Q54 (pág. 140), Q55 (pág. 141), Q56 (pág. 141). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Transpetro 008/ Q31 (pág. 143), Q3 (pág. 145), Q35 (pág. 146), Q38 (pág. 144). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Termorio-Termomacaé-Termoceará 009/1 Q31 (pág. 147), Q33 (pág. 148), Q35 (pág. 150), Q41 (pág. 149), Q4 (pág. 151), Q43 (pág. 153). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Termobahia 01/1 Q8 (pág. 155), Q35 (pág. 156). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras Biocombustível JUN/010 Q7 (pág. 157), Q9 (pág. 158), Q31 (pág. 163). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora - 008/1 Q4 (pág. 161), Q31 (pág. 16), Q3 (pág. 164), Q33 (pág. 166), Q34 (pág. 167), Q35 (pág. 170), Q37 (pág. 171), Q39 (pág. 169), Q50 (pág. 168). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora - JANEIRO/010 Q31 (pág. 17), Q3 (pág. 174), Q33 (pág. 175), Q34 (pág. 177), Q35 (pág. 178), Q37 (pág. 179), Q38 (pág. 180), Q39 (pág. 18), Q40 (pág. 185), Q41 (pág. 184). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora - ABRIL/010 Q31 (pág. 188), Q3 (pág. 186), Q33 (pág. 190), Q34 (pág. 191), Q35 (pág. 19), Q37 (pág. 194), Q38 (pág. 196).
Física www.exatas.com.br Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora 011/1 Q1 (pág. 197), Q (pág. 198), Q5 (pág. 199), Q6 (pág. 01), Q9 (pág. 0), Q30 (pág. 03), Q31 (pág. 04), Q3 (pág. 11), Q33 (pág. 05), Q34 (pág. 00), Q35 (pág. 06), Q36 (pág. 10), Q37 (pág. 07). Número total de questões resolvidas nesta apostila: 173
Física www.exatas.com.br 8 Questão 5 (Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 014/) Resolução:T1-0-Q33 O esquema de um seletor de velocidade é mostrado na Figura abaixo. Trata-se de uma câmara com vácuo onde existe um campo elétrico uniforme E perpendicular a um campo magnético uniforme B. O feixe de elétrons de entrada é perpendicular a E e a B. Somente os elétrons que seguem em linha reta formam o feixe de elétrons de saída. Feixe de elétrons de entrada Seja a força elétrica F E : Feixe de elétrons de saída Os elétrons de saída têm, aproximadamente, velocidade de 5,0 x 10 5 m/s, se os módulos do campo elétrico e do campo magnético forem (A) 1,0 x 10 6 V/m e,0 T (B) 4,0 x 10 5 V/m e 1,0 x 10 5 T (C) 7,0 x 10 5 V/m e,0 x 10 5 T (D),5 x 10 5 V/m e,0 T (E) 4,0 V/m e,0 x 10 6 T F E = q E Onde q é a carga elétrica do elétron e E o campo elétrico no qual o elétron está submetido. Seja a força magnética F M : F M = q vb Onde v é a velocidade do elétron e B o campo magnético no qual o elétron está submetido. Portanto: Na situação do problema, a força elétrica e a magnética são a mesma força. F E = F M Substituindo as equações na igualdade acima: q E = q vb E B E = vb ()
Física www.exatas.com.br 9 Analisando as alternativas: (A) CORRETA. Substituindo v = 5 10 5 m/s e B = T na equação : E = 5 10 5 = 10 6 V/m Este é o valor do campo elétrico apresentado nessa alternativa. (B) INCORRETA. Substituindo v = 5 10 5 m/s e B = 10 5 T na equação : E = 5 10 5 10 5 = 5 10 10 V/m Este não é o valor do campo elétrico apresentado nessa alternativa. (C) INCORRETA. Substituindo v = 5 10 5 m/s e B = 10 5 T na equação : E = 5 10 5 10 5 = 10 11 V/m Este não é o valor do campo elétrico apresentado nessa alternativa. (D) INCORRETA. Substituindo v = 5 10 5 m/s e B = T na equação : E = 5 10 5 = 10 6 V/m Este não é o valor do campo elétrico apresentado nessa alternativa. (E) INCORRETA. Substituindo v = 5 10 5 m/s e B = 10 6 T na equação : E = 5 10 5 10 6 = 10 1 V/m Este não é o valor do campo elétrico apresentado nessa alternativa. Alternativa (A)
Física www.exatas.com.br 9 Questão 18 (Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 014/1) A Figura abaixo mostra um pêndulo simples que consiste em uma partícula que oscila sem atrito entre os pontos P e R. Suponha que, em determinado momento, a partícula se solte do fio no ponto Q e percorra sem atrito até o solo a trajetória mostrada na Figura. Qual é, aproximadamente, em m/s, o módulo da velocidade da partícula ao atingir o solo? (A) 1,0 (B) 14,4 (C) 4,0 (D) 36,0 (E) 7,0 Resolução:T1-19-Q50 Dado Aceleração da gravidade = 10,0 m/s Observa-se que o enunciado informa apenas a altura máxima que a partícula atinge. Neste ponto, sua energia potencial é máxima e cinética é nula. Pela conservação de energia, toda esta energia potencial irá se converter em energia cinética quando a mesma estiver no solo (isto ocorre pois o atrito é desprezado). Assim, temos: P pot = P cin mhg = mv hg = v 7, 10 = v v = 144 v = 1 m/s Alternativa (A)
Física www.exatas.com.br 57 Questão 43 4 (Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 01/1) Uma esfera de massa,5 kg é abandonada de uma altura h (Figura 1). Ela atinge uma plataforma de massa desprezível sustentada por uma mola ideal. A compressão máxima sofrida pela mola foi de 5,0 cm (Figura ). 5,0 cm Figura 1 Figura Considere que sobre a esfera apenas atuem forças conservativas. Nessas condições, qual é, aproximadamente, em cm, o valor da altura h? h Dados: aceleração da gravidade = 10 m/s constante elástica da mola = 1.500 N/m (A) 1,9 (B),5 (C) 3,8 (D) 7,5 (E) 10 Resolução: A energia de compressão máxima que a mola possuirá pode ser calculada no instante em que sua compressão é máxima: E = kx 1.500 0, 05 E = E = 1, 875 N Esta energia de compressão será igual à energia potencial que a bola possui na sua altura máxima: E = mhg 1, 875 =, 5 h 10 h = 0, 075 h = 7, 5 cm Alternativa (D)
Física www.exatas.com.br 164 Questão 137 Resolução:T1-13-Q3 (Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora - 008/1) A r=m r d=5m r=m B r Uma partícula de massa m = 1,0 kg desliza por uma pista, como mostra a figura acima. A parte plana tem comprimento d = 5 m e as duas extremidades da pista, A e B, têm a forma de arcos de círculos de raios iguais a m. Não existe atrito nas partes curvas; na parte plana há atrito de coeficiente cinético igual a 0,0, e a partícula é abandonada no ponto A. Qual a altura máxima, em m, atingida pela partícula na parte curva da direita do trajeto, na primeira vez que a alcança? (Despreze o atrito com o ar e use g = 10 m/s²). (A) 0,5 (B) 0,8 (C) 1,0 (D) 1,5 (E),0 A energia mecânica (E m ) de um corpo é dado pela soma das energias potencial gravitacional (E pg ), potencial elástica (E pe ) e cinética (E c ). Ao longo de um movimento sem dissipação de energia, estas parcelas se transformam entre si, pois a energia deve se conservar. As fórmulas destes tipos de energia são as seguintes: E pg = m g h E c = m v E pe = k x Onde m é a massa do corpo, g a aceleração da gravidade, h a altura do corpo em relação a um referencial, v a velocidade do corpo, k a constante elástica da mola e x a deformação sofrida pela mola. Nas extremidades da pista, onde não há atrito, a energia mecânica irá conservar-se, ou seja, a energia potencial gravitacional presente no ponto A irá transformar-se em energia cinética quando a partícula chegar à parte plana da pista. Ao longo do movimento na pista plana, a energia mecânica não irá se conservar, pois haverá perda de energia devido ao atrito. Essa perda energética pode ser calculada na forma de trabalho (força de atrito vezes o deslocamento). entrar na outra extremidade, a energia mecânica estará toda na forma de energia cinética e, novamente devido à ausência de atrito, se transformará em energia po- Ao
Física www.exatas.com.br 165 tencial gravitacional à medida que a partícula subir a curva. No ponto mais alto, toda a energia mecânica estará na forma de energia potencial gravitacional. Portanto, devemos calcular a energia mecânica no ponto A (E ma ) para saber a energia que a partícula possui no início do movimento na pista plana, pois toda a energia presente na forma de energia potencial gravitacional em A haverá se transformado em energia cinética ao final da descida na rampa. Precisamos conhecer a energia perdida por atrito (E at ) ao longo da pista plana, para conhecer a energia mecânica ao final da pista plana (E mp ), que será a diferença entre a energia presente no início da pista plana e a energia perdida por atrito. Finalmente, calcularemos a altura final por conhecermos a energia mecânica no ponto B (E mb ), pois ela é igual à energia mecânica ao final da pista plana. E ma = E pga = mgh A = 1 10 = 0 J E at = F at d A força de atrito cinético (F at ) é dada pela seguinte expressão: F at = µ c N Onde µ é o coeficiente de atrito cinético e N é a força normal exercida pela superfície. Como a pista é plana, a força normal é da mesma intensidade que o peso da partícula. F at = µ c P = µ c (mg) = 0, 0(1 10) = N A energia perdida por atrito é, portanto: E at = 5 = 10 J Portanto, a energia mecânica ao final da pista plana é igual a: E mp = E ma E at = 0 10 = 10 J Assim, a energia no ponto de altura máxima é também igual à 10 J e podemos calcular a altura final atingida pela partícula: E mb = E mp = 10 J = m g h B = 1 10h B h B = 10 10 = 1 m Alternativa (C)
Física www.exatas.com.br 178 Questão 148 Resolução:T1-1-Q35 (Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora - JANEIRO/010) 6V 1,0 1,5 0,5 F F A figura acima apresenta um circuito elétrico composto por uma bateria, dois capacitores e três resistores. Considerando-se que os capacitores já estão totalmente carregados, a carga total da associação de capacitores, em microcoulombs, vale (A) 5 (B) 4 (C) 3 (D) (E) 1 É importante que o candidato saiba que a capacitância resultante de dois capacitores em paralelo será igual à soma das capacitâncias individuais. Pelo circuito, sabemos que a diferença de tensão entre as duas placas dos capacitores será igual à tensão no resistor de 0,5 ohms. A corrente que passa pelo circuito vale: U = R I 6 = (1 + 0, 5 + 1, 5) I I = 6 3 = A A tensão no resistor de 0,5 ohms vale: U = R I = 0, 5 = 1 V Assim, a carga armazenada no capacitor é: Q = C V = 4 1 = 4 mc Alternativa (B)