Prova de 2020: Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro (CEDERJ) — questões com gabarito

Para relaxar a musculatura, é recomendado o uso de bolsa com água quente na região tensionada do corpo.

Uma pessoa deseja usar uma dessas bolsas com temperatura a 60°C, para isso aquece 700 ml de água até a temperatura de 100°C. Para reduzir a temperatura desse volume de água são adicionadas algumas pedras de gelo à temperatura de 0°C, sendo que cada pedra de gelo tem massa de 50 g.

Considerando que a troca de calor ocorra apenas entre o volume de água e as pedras de gelo, o número de pedras de gelo que foram adicionadas ao volume de água para atingir a temperatura desejada corresponde a:

(Dados: dágua= 1 kg/L cágua=1,0 cal/g°C Lfusâo = 80 cal/g)

A figura a seguir mostra duas esferas de mesmo tamanho com cargas - q e 4q, apoiadas sobre uma mesa. Essas esferas sustentam um bloco de peso P através de três fios A, B e C, que passam por duas roldanas presas nas extremidades da mesa. Nessa situação, o sistema se encontra em equilíbrio.

Considere os fios e as roldanas ideais e que não exista atrito entre as esferas e a mesa. O peso, em N (newtons), necessário para equilibrar o sistema é de aproximadamente:

(Dados: q = 10μC                       K = 9,0 x 109 Nm2/C2

sen 60° = 0,86                              cos60° = 0,50)

Um objeto real é posicionado sobre o eixo principal de um espelho esférico côncavo, onde os raios incidentes no espelho obedecem às condições de nitidez de Gauss. O objeto se afasta do espelho, partindo de uma posição entre o foco e o centro de curvatura, até um ponto após o centro de curvatura do referido espelho côncavo.

Devido ao movimento do objeto, a imagem sofre mudança e passa a ser:

Um bloco de massa M passa pelo ponto A com uma velocidade de 10 m/s conforme mostra a figura abaixo.

Durante a passagem pela distância AB, o bloco M perde 36% da sua energia mecânica até colidir com um segundo bloco de massa 3M, que se encontrava em repouso e posicionado no ponto B.

Considere a colisão inelástica, unidimensional e que, a partir do ponto B, não há forças dissipativas. A perda total de energia mecânica do sistema, desde o momento em que o bloco de massa M passa pelo pontoA até imediatamente após a colisão dos blocos, em função de M, será de:

O termo diabetes, oriundo do grego, significa "passar através de um sifão”. Tal designação refere-se a poliúria, ou seja, a excessiva e contínua eliminação de urina pelo paciente. A diabetes insípida central (DIC), também conhecida como diabetes insipidus, está relacionada diretamente à deficiência da produção de um hormônio que atua nos rins denominada:

No ano de 2006, as pesquisadoras Alessandra Gonzales e Márcia Lutterbach e o pesquisador Rodolfo Paranhos realizaram um levantamento da abundância e distribuição espacial das bactérias heterotróficas totais presentes na lagoa Rodrigo de Freitas. Os resultados indicaram que a lagoa é um ecossistema com alta incidência e concentração das referidas bactérias, que são responsáveis, entre outros desequilíbrios ambientais, pela baixa oxigenação da água e consequente alta da mortandade de peixes na lagoa. Os dados ainda indicaram que as águas poluídas da lagoa afetam a qualidade das praias de Ipanema e do Leblon.

(Fonte: Disponível em GONZALEZ, Alessandra M.; PARANHOS, Rodolfo and LUTTERBACH, Márcia S.. Abundância bacteriana heterotrófica na Lagoa Rodrigo de Freitas (Rio de Janeiro, Brasil). Braz. J. Microbiol. [online]. 2006, vol.37, n.4, pp.428-433. ISSN 1678-4405. https://doi.org/10.1590/S1517-83822006000400005.)

O desequilíbrio ambiental descrito no texto e presente na lagoa Rodrigo de Freitas chama-se:

Os experimentos com ervilhas realizados por Mendel, que culminaram na descrição de sua segunda lei, também denominada di-hibridismo, foram repetidos, modernizados, com a utilização de novas tecnologias e metodologias de estudo, e ratificados por inúmeros cientistas ao redor do mundo. Tais experimentos Mendelianos colaboraram para o entendimento do fenômeno biológico conhecido como:

Diversas embalagens de alimentos apresentam os dizeres "Contém Glúten”. Tal aviso é importante, pois muitos indivíduos são alérgicos a esse composto nutricional. O glúten pertence ao grupo de nutrientes classificado como:

Leia atentamente um trecho da música intitulada Oriente, de Gilberto Gil.

"Se oriente, rapaz

Pela constatação de que a aranha

Vive do que tece

Vê se não se esquece

Pela simples razão de que tudo merece

Consideração”

O animal invertebrado presente na letra da música apresenta como características anatomofisiológicas marcantes a presença de:

Leia atentamente o seguinte trecho de uma reportagem:

"O ator e ex-governador da Califórnia Arnold Schwarzenegger, de 73 anos, compartilhou uma foto que deu um susto em seus fãs, acostumados a vê-lo sempre em cenas de ação. Ele postou em seu Twitter uma foto sua na cama do hospital onde passou por uma cirurgia cardíaca. "Graças à equipe da Cleveland Clinic tenho uma nova válvula aórtica.”

(Fonte: Disponível em https://oglobo.globo.com/ela/gente/

arnold-schwarzenegger-posta-foto-em-cama-de-hospital-assusta-

fas-estou-de-volta-24710583)

A válvula cardíaca citada no texto tem como função primordial:

"O especialista Gerardo Portela aponta ainda cuidados que devem ser tomados desde a construção das unidades: " - A questão da ventilação também deve ser tratada desde o projeto (de construção) para que a fumaça não venha a se espalhar por todo o hospital, principalmente considerando que em geral a fumaça mata primeiro, pelo monóxido de carbono.”

(Fonte: Disponível em https://oglobo.globo.com/rio/especialis-

ta-em-gestao-de-risco-diz-que-hospitais-devem-ter-plano-de-escape-

equipes-treinadas-para-casos-de-incendio-24714910)

A letalidade do gás citado no trecho da reportagem está associada diretamente a:

A andorinha é aquele animal que empoleira em nossas varandas, que faz seus ninhos em nossas casas e que vai de um lado para o outro de nossas cidades. As migrações de andorinhas começam em setembro e se estendem por cerca de dois meses. Estima-se que uma andorinha pode viajar cerca de71 mil quilômetros por ano.

Uma pesquisa publicada na revista Science em 2009 destaca que, graças a um dispositivo eletrônico, uma espécie de "mochila eletrônica” de 1,5 g colocada nas costas dessas pequenas aves, foi possível calcular a velocidade média das andorinhas no trajeto entre os hemisférios Norte e Sul.

Se uma andorinha-azul fez o trajeto entre a Amazônia e o Estado americano da Pensilvânia em apenas 15 dias, considerando que a distância entre as duas localidades seja de 15.480 km, o tempo que essa mesma andorinha, mantendo a velocidade média da viagem relatada, percorreria a distância entre Rio de Janeiro e São Paulo, de 430 km, seria de:

Os pregos são hastes em geral feitos de metal com uma das pontas afiada e a outra achatada. Essas peças podem ser feitas de diversos materiais, se apresentam de tamanhos diferentes e sua principal função é unir objetos.

A figura a seguir representa um personagem do desenho animado "Phineas e Ferb” finalizando um de seus grandes projetos. Antes de fixar o último prego na madeira, o pequeno Ferb se pergunta: "porque essa pequena haste não funciona tão bem, se usada ao contrário, ou seja, batendo com a marreta na ponta afiada?”

A eficiência da fixação do prego, referente à posição com a qual ele é colocado em contato com a superfície onde se deseja fixá-lo (pergunta do Ferb), é melhor explicada pelo conceito de:

De acordo com o Princípio de Arquimedes, "Quando um corpo está totalmente submerso, ou mesmo parcialmente submerso, em um fluido (líquido ou gás) em equilíbrio, este exerce sobre o corpo uma força vertical  E, denominada empuxo, cujo sentido é para cima, isto é, oposto ao sentido do peso p" do corpo”.

As figuras 1, 2, 3 e 4 representam quatro situações nas quais quatro esferas estão totalmente ou parcialmente submersas em um tanque que contém água. Apesar de serem constituídas de materiais diferentes umas das outras, todas as esferas possuem o mesmo volume V. Sabe-se que, nas figuras 2 e 3, as esferas têm metade do seu volume submerso (V/2).

Ao se comparar os módulos dos empuxos E1 E2 E3 E4, que se referem respectivamente às forças que a água exerce sobre as esferas nas situações representadas nas figuras 1,2,3,e 4,é correto afirmar que: 

O fenômeno eletromagnético é a base do funcionamento de alguns aparelhos da atualidade. Carregadores de celularvia wireless, ou em cooktop por indução são exemplos.

Uma placa de cooktop por indução é composta por um enrolamento indutor (o primário de um transformador) colocado sob uma placa vitrocerâmica, alimentada por uma fonte de tensão de frequência 50 - 60hz. O utensílio de cozinha (panela, frigideira, leiteira, ...) funciona como um enrolamento de uma espira (o secundário do transformador), no qual surge uma corrente induzida. A intensidade dessa corrente aquece o utensílio por efeito Joule.

Uma das condições necessárias para funcionamento do fogão à indução (cooktop por indução) é que:

O fenômeno eletromagnético é a base do funcionamento de alguns aparelhos da atualidade. Carregadores de celularvia wireless, ou em cooktop por indução são exemplos.

Uma placa de cooktop por indução é composta por um enrolamento indutor (o primário de um transformador) colocado sob uma placa vitrocerâmica, alimentada por uma fonte de tensão de frequência 50 - 60hz. O utensílio de cozinha (panela, frigideira, leiteira, ...) funciona como um enrolamento de uma espira (o secundário do transformador), no qual surge uma corrente induzida. A intensidade dessa corrente aquece o utensílio por efeito Joule.

Sabendo que a potência total de uma boca de um cooktpop de determinada marca é 1,5 kW, e que o rendimento para o aquecimento é de 80%, o tempo necessário, em valores aproximados, para elevar a temperatura de 2,0L de água de 28 °C a 100 °C, será de:

(Dados: o calor específico da água 1,0 cal/ g.°C ; a massa específica da água 1,0 kg/L; o equivalente mecânico do calor 1 cal = 4,0 J.) 

Vive-se em uma época na qual há ampla divulgação de notícias falsas, as chamadas "fake news”. Com o avanço no desenvolvimento das ferramentas tecnológicas e com a ampliação do acesso à internet, uma informação falsa pode ganhar amplitudes nunca antes pensadas. Atualmente, enfrenta-se uma pandemia (COVID-19) que impôs uma série de restrições, e fez com que novas relações sociais, como o afastamento e o isolamento social, fossem desenvolvidas.

Shoppings, supermercados e farmácias, têm exigido o uso de máscaras, álcool em gel, e aferição de temperatura de seus clientes e funcionários. Pelo grande fluxo de pessoas, a aferição da temperatura é viável e eficiente com o uso de termômetros infravermelhos. A utilização desses termômetros tem sido alvo de "fake news”, o que tem feito com que muitas pessoas não permitam que o referido aparelho de medida seja direcionado à sua testa. Segundo essas informações: "um termômetro infravermelho nunca deve ser apontado para a testa de alguém, especialmente de bebês e crianças pequenas, pois isso pode causar danos à glândula pineal, localizada no cérebro e responsável pela produção de hormônios".

De acordo com o conhecimento de Física sobre as radiações, essa afirmação não faz sentido, pois:

Um circuito da rede elétrica de uma residência é ilustrado pela figura. O eletricista, ao distribuir os circuitos dessa casa, tomou o cuidado de instalar disjuntores gerais a fim de proteger a rede elétrica da residência. Ao procurar um disjuntor adequado à referida rede elétrica, o profissional encontrou apenas os dispositivos de proteção com as seguintes especificações:

Disjuntores: D1 = 24A  D2 = 30A  D3 = 36A  D4 = 40A

Os aparelhos e suas especificações são:

1. Geladeira 110V-500W

2. Lâmpada de LED 110V-11W

3. Torradeira elétrica 110V- 660W

4. Forno elétrico 220V - 4400W

Dos disjuntores disponíveis, o mais adequado e seguro para a proteção do circuito representado é:

Uma pequena bicicleta a pilha se desloca em linha reta em uma trajetória que coincide com o eixo principal de um espelho côncavo. O pequeno brinquedo se aproxima do espelho esférico com velocidade de 6,0 cm/s. A figura ilustra o instante em que a bicicletinha passa pelo ponto P, que se encontra a 96 cm do espelho côncavo. Sabe-se que, nesse instante, a imagem é real e tem mesma altura do objeto.

Respeitando as condições de Gauss, o intervalo de tempo entre o instante em que a bicicleta passa pelo ponto P e o momento em que a altura da sua imagem virtual mede o dobro da altura do objeto será de: