Questões da Prova Aeronáutica - 2017 - AFA - Aspirante da Aeronáutica (Intendente)
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SECA VIRA TEMA DE EXCURSÃO E AULA DE CIÊNCIA EM ESCOLAS
Thais Bilenky de São Paulo 26/10/2014 02h00
(...) Como no Vera Cruz, a crise da água tem motivado atividades em diversos colégios da cidade. Na rede municipal, 34 escolas ficaram sem água na semana passada.
A Secretaria de Educação diz que incentiva debates sobre o tema e sua inclusão em projetos interdisciplinares.
Nas escolas particulares, problemas de abastecimento não são comuns. A falta de água é abordada para efeito pedagógico - como no colégio Rio Branco, que tem promovido bate-papos e estudos. (...)
(Disponível em: www1.folha.uol.com.br/cotidiano. Acesso em: 14 fev. 2017)
Motivado pelo trecho do artigo acima exposto, um professor de física lançou um desafio para os alunos do 3° ano em uma escola onde, frequentemente, falta água. Tal desafio consistia em determinar o volume d’água em um reservatório de difícil acesso.
Para a determinação deste volume d’água os alunos deveriam utilizar somente um circuito elétrico constituído de um voltímetro ideal V, uma bateria de fem igual a 12 V e resistência interna igual a 1 Ω , além de um resistor ôhmico R igual a 2 Ω e um reostato AB, feito de material de resistividade elétrica constante, cuja resistência elétrica pode variar de 0 a 4 Ω , de acordo com a posição da bóia que é ajustada pela altura do nível d’água do reservatório. Depois de algum tempo, os alunos apresentaram o projeto ao professor, conforme esquematizado na figura a seguir.
De acordo com o projeto, o volume d’água no reservatório
pode ser calculado por meio da ddp nos terminais da
bateria, registrada pelo voltímetro. Sendo a capacidade
máxima deste reservatório igual a 20 m3
, desconsiderando
as resistências elétricas dos fios de ligação que estão
isolados e o atrito do suporte da boia com o reostato,
quando o voltímetro indicar 9,0V , o volume d’água neste
reservatório será, em m3
, igual a
Na questão de Física, quando necessário, use:
• Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2 ;
• sen 19° = cos 71° = 0,3;
• sen 71°= cos 19° = 0,9;
• Velocidade da luz no vácuo: c = 3,0 ⋅ 10 m/s 8 ;
• Constante de Planck: h = 6,6 ⋅10-34 J.s;
• 1eV = 1,6 ⋅10-19 J;
• Potencial elétrico no infinito: zero.
Três cargas elétricas pontuais, q1, q2 e q3 , estão fixas de tal forma que os segmentos de reta que unem cada par de carga formam um triângulo equilátero com o plano na vertical, conforme ilustra a figura a seguir.
M é o ponto médio do segmento que une q2 e q3. A carga elétrica q2 é positiva e igual a Q, enquanto que q1 e q3 são desconhecidas. Verifica-se que o vetor campo elétrico no ponto M, gerado por estas três cargas, forma com o lado que une q2 e q3 um ângulo θ de 19° e está apontado para baixo.
Sabendo-se, ainda, que a força elétrica de interação entre as cargas q1 e q2 é menor que a força elétrica entre q2 e q3, é correto afirmar que