Questões da Prova FUNCERN - 2017 - IF-RN - Professor - Física

Alguns textos afirmam que o corpo humano pode ser considerado, de forma aproximada, como uma máquina térmica ideal, desconsiderando a perda de energia para o ambiente externo. Esse modelo acabaria sendo utilizado por alguns professores para o estudo da Primeira Lei da Termodinâmica. Assim, os alunos poderiam fazer, por exemplo, uma estimativa da energia ingerida diariamente por uma pessoa, a energia necessária para aquecer o corpo e o trabalho gerado. No entanto, o professor precisa ter cuidado com esse modelo, pois há alguns problemas que estão em desacordo com essa Lei.

Um desses problemas é

Observe a figura abaixo, que representa a roda dianteira da bicicleta de um ciclista. 

Para subir o degrau da rampa, o ciclista encosta a roda dianteira na quina do degrau e aplica uma força ao pedal para que a bicicleta avance. Um estudante de física resolve, então, calcular a força aplicada à roda dianteira para que a bicicleta avance sobre o degrau, considerando as seguintes variáveis: h como sendo a altura do degrau;   como a força aplicada à roda dianteira devido aos pesos do ciclista e da bicicleta; r como o raio da roda; e   como a força mínima aplicada para superação do degrau. 

A relação correta a ser encontrada por esse estudante é 

As concepções prévias são originadas, normalmente, durante a vida do aluno em sua interação com o mundo físico que o rodeia. Tais concepções acompanham os alunos em sala de aula e funcionam como concepções alternativas aos conceitos científicos adequados.
O professor deve considerar tais concepções em suas aulas, a fim de que possam gerar

Analise a figura abaixo, que representa a configuração de um experimento para produzir ondas estacionárias em um laboratório didático com gerador de áudio.




Fonte: FUNCERN, 2017.
Considere que, no início da aula, o professor tenha deixado seus bolsistas de iniciação científica, Eduarda, Ricardo, Ana e Francisco, livres para utilizarem as possibilidades do experimento, mas com uma situação problema a ser resolvida. Nessa situação-problema, os alunos deveriam encontrar quais grandezas seriam importantes para obter ondas estacionárias a partir de uma frequência específica de 450 Hz no gerador de áudio.

Quem encontrou, corretamente, as grandezas necessárias e os valores aproximados utilizados para visualizar a onda estacionária no experimento, representando a frequência fundamental, foi

Observe a figura abaixo, em que estão representadas as energias dos quatro primeiros níveis de energia para o átomo de hidrogênio.




Sobre um átomo de hidrogênio no estado fundamental incidem dois fótons, cujas energias são 13,20 eV e 10,20 eV, respectivamente.


Nesse caso, será absorvida a energia do fóton com