Questões BNCC EM13CNT107

Com o intuito de diminuir significativamente a geração de resíduos, têm-se estimulado a redução de consumo, a reciclagem e o reuso de dispositivos eletrônicos. Atualmente, um dos grandes vilões do meio ambiente é o descarte de baterias.
Apesar da criação das baterias recarregáveis, o problema ainda persiste. Esse é um dos motivos pelo qual a produção em larga escala de carros elétricos tem sofrido resistência. Devido a essa necessidade de diminuição de resíduos, as indústrias têm investido no sentido de ampliar a durabilidade e a capacidade de operação dessas baterias. Uma das grandezas físicas utilizada para aferir a capacidade dessas baterias tem como unidade de medida “A·h”.
É correto afirmar que essa unidade de medida se refere à grandeza física (FATEC 2022)

Um motor de carro recebe energia química do combustível, transforma parte dela em movimento e libera outra parte em forma de calor para o radiador e para o ambiente. Em dias muito quentes, o motor trabalha com maior dificuldade para manter seu funcionamento estável.

Com base no texto, qual ideia da Termodinâmica explica por que nenhuma máquina térmica transforma toda a energia recebida em trabalho útil?

No cais, voluntarios testam um prototipo de boia sinalizadora para ficar acesa em noites sem energia. Dentro da boia, um ima preso a uma haste oscila com as ondas e atravessa o interior de uma bobina, ligada a um LED e a um pequeno circuito retificador. Para estimar a tensao gerada, o grupo usa um sensor e conclui que, no instante em que o ima passa pelo centro, o campo magnetico medio na area da bobina muda de +0,40 T para -0,40 T em cerca de 0,015 s. A bobina tem 600 espiras e area efetiva de 3,0 cm^2. O coordenador quer escrever um texto curto para orientar os voluntarios: a ideia e explicar, com um valor numerico, a ordem de grandeza da tensao induzida nesse evento e por que ela depende do movimento do ima.

Com base nos dados do texto e na lei de Faraday, identifique o texto mais adequado para o aviso, comunicando a tensao media induzida e a relacao com o tempo de variacao do fluxo.

— Se os tres LEDs do painel consomem a mesma potencia, por que o contador nao marca o mesmo numero de fotons? — perguntou um visitante no museu de ciencias.

O monitor do experimento informa que cada LED emite potencia optica de 3,0 mW, mas com comprimentos de onda diferentes: vermelho (650 nm), verde (530 nm) e azul (470 nm). Ao lado, um texto orienta que a energia de um foton pode ser estimada por E = h*c/lambda, com h = 6,6 x 10^-34 J*s e c = 3,0 x 10^8 m/s. A equipe quer colocar um aviso curto, usando uma comparacao do cotidiano, para explicar ao publico como a cor pode afetar a contagem de fotons quando a potencia (energia por segundo) e mantida fixa.

Com base nas informacoes do texto, identifique a comparacao que melhor comunica ao publico por que, mantendo a mesma potencia, a luz azul tende a produzir menor numero de fotons por segundo que a vermelha.

— A imagem do mini-projetor so fica nitida quando ajusto a lente bem devagar — comentou um tecnico ao testar uma lente reaproveitada para projetar videos em uma parede.

Para decidir como rotular a lente no manual de montagem, ele mediu a distancia do objeto (p) ate a lente e a distancia da imagem (q) ate a parede, em tres ajustes que produziram foco nítido:

Teste 1: p = 30 cm; q = 15 cm
Teste 2: p = 25 cm; q = 16,7 cm
Teste 3: p = 40 cm; q = 13,3 cm

No caderno, ele anotou a relacao para lente delgada: 1/f = 1/p + 1/q, em que f e a distancia focal. O manual deve apresentar f em unidade do SI.

Interprete os dados dos testes e identifique a frase que comunica corretamente, para o manual, a distancia focal aproximada dessa lente em unidade do SI.

Por que alguns farois de bicicleta parecem fracos quando a pessoa pedala devagar? Para orientar ciclistas de um projeto de mobilidade noturna, uma oficina comunitaria testou um dínamo acoplado ao pneu alimentando a mesma lampada de LED. Com um multimetro, mediu-se a tensao eletrica nos terminais do dínamo e a corrente que atravessava a lampada em duas velocidades de pedalada mantidas constantes.

Os valores anotados foram: a 10 km/h, tensao de 4,0 V e corrente de 0,40 A; a 20 km/h, tensao de 7,5 V e corrente de 0,55 A. A equipe decidiu adotar como criterio de uso seguro que a lampada deve receber pelo menos 3,0 W de potencia eletrica para garantir iluminacao adequada em ruas sem postes.

Com base nas medicoes do texto, interprete os dados e identifique a frase que comunica corretamente, para ciclistas nao especialistas, em quais velocidades o criterio de 3,0 W e atingido.

 Por que, quando giro mais r1pido, o carregador de manivela parece ficar mais forte? perguntou um volunt1rio da Defesa Civil ao testar um r1dio com d5namo.

No dep3sito, compararam um gerador simples: uma bobina que gira diante de um 9m4, medindo a tens3o em circuito aberto com um mult4metro. Mantendo o mesmo 9m4 e a mesma 1rea da bobina, obtiveram: 1,0 rot/s -> 3,0 V; 2,0 rot/s -> 6,1 V; 3,0 rot/s -> 9,0 V. Depois, trocaram a bobina por outra com o dobro de espiras (2N) e repetiram a medida a 2,0 rot/s, obtendo 12,2 V.

Na anota33o t9cnica, foi usada a ideia de Faraday: E aprox N*Delta(Phi)/Delta(t). Para converter rota33o: omega = 2*pi*f, com pi = 3,14.

Interprete as medidas e identifique a frase, em linguagem cotidiana, que melhor comunica o resultado observado sobre como a tens3o gerada depende do giro e da bobina.

— Professor, por que a corda soa diferente quando esticamos mais? Para investigar, uma turma de física fixou uma corda de massa linear µ = 0,02 kg/m com comprimento L = 1,0 m e variou a tensão T aplicada, anotando a tensão e a frequência fundamental f de vibração. Com base em f, calcularam a velocidade de propagação na corda pela relação v = 2L f. Os valores obtidos estão na tabela:

Tensão T (N): 50 100 150 200
Frequência f (Hz): 35 50 61 70
Velocidade v (m/s): 70 100 122 140

Para redigir o relatório ao público escolar, planejam discutir como v depende de T.

Interprete o texto-base e, considerando os valores apresentados, determine qual relação entre a velocidade de propagação das ondas na corda e a tensão aplicada merece destaque no relatório.