Questões de Concurso Militar EsPCEx 2020 para Cadete do Exército - 1º Dia

Dois blocos A e B, livres da ação de quaisquer forças externas, movem-se separadamente em um plano horizontal cujo piso é perfeitamente liso, sem atrito. (ANTES DA COLISÃO)

O bloco A tem massa m_A = 1 kg e move-se com uma velocidade V_A = 1 m/s, na direção do eixo y, no sentido indicado no desenho.

O bloco B tem massa m_B = 1 kg e move-se com velocidade V_B = 2 m/s fazendo um ângulo de 60° com o eixo y, no sentido indicado no desenho. Após a colisão movimentam-se juntos em outro piso, só que agora rugoso, com coeficiente de atrito cinético µ_c =0,1, conforme o desenho abaixo. (DEPOIS DA COLISÃO)

O conjunto dos blocos A e B, agora unidos, percorreu até parar a distância de:

DADOS: aceleração da gravidade g = 10 m/s²

^{sen 60° = √3/2 e cos 60° = 1/2}

Se um corpo descreve um movimento circular uniforme, então:

• o módulo da força que age sobre o corpo é ..I.. zero;

• o vetor quantidade de movimento ..II.. com o tempo;

• o trabalho realizado pela força é ..III.. ;

• a energia cinética é ..IV.. .

A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II), (III) e (IV) é:

Um ponto material oscila em torno da posição de equilíbrio O, em Movimento Harmônico Simples (MHS), conforme o desenho abaixo. A energia mecânica total do sistema é de 0,1 J, a amplitude da oscilação é de 10,0 cm e o módulo da máxima velocidade é de 1 m/s. Os extremos da trajetória desse movimento têm velocidade igual a zero (v=0).

Desprezando as forças dissipativas a frequência da oscilação em Hertz (Hz) é:

Um campo elétrico é gerado por uma partícula de carga puntiforme Q = 5,0 · 10^-6 C no vácuo.

O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar a carga de prova q=2 · 10^-8 C do ponto X para o ponto Y, que estão a 0,20 m e 1,50 m da carga Q, respectivamente, conforme o desenho abaixo é:

Dado: Constante eletrostática do vácuo k₀ =9 · 10⁹ N m²/C²

Considere uma máquina térmica que opera um ciclo termodinâmico que realiza trabalho.

A máquina recebe 400 J de uma fonte quente cuja temperatura é de 400 K e rejeita 200 J para uma fonte fria, que se encontra a 200 K. Neste ciclo a máquina térmica realiza um trabalho de 200 J.

• Analisando o ciclo termodinâmico exposto acima conclui-se que a máquina térmica é um ..I.. .

• Essa máquina térmica ..II.. a 1ª Lei da Termodinâmica.

• O rendimento desta máquina é ..III.. a 50%.

A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II) e (III) é:

O desenho abaixo mostra um semicírculo associado a uma rampa, em que um objeto puntiforme de massa m, é lançado do ponto X e que inicialmente descreve uma trajetória circular de raio R e centro em O.

    Se o módulo da força resultante quando o objeto passa em Y é √5 mg , sendo a distância de Y até a superfície horizontal igual ao valor do raio R, então a altura máxima (h_max) que ele atinge na rampa é:

DADOS: Despreze as forças dissipativas.

               Considere g a aceleração da gravidade.

Considere as seguintes afirmações abaixo:

I) No interior de uma esfera metálica condutora em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo.

II) Um campo elétrico uniforme é formado entre duas placas paralelas, planas e eletrizadas com cargas opostas. Uma carga negativa é abandonada em repouso no interior dessas placas, então esta carga deslocar-se-á da região de maior potencial elétrico para a de menor potencial elétrico.

III) Um objeto eletrostaticamente carregado, próximo a um objeto em equilíbrio eletrostático, induz neste uma carga uniformemente distribuída.

IV) Uma carga puntiforme q = 1µC é deslocada de um ponto A até um ponto B de um campo elétrico. A força elétrica que age sobre q realiza um trabalho ζ_AB = 1 · 10^-5 J, então a diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B é 100 V.

Das afirmações, é (são) correta(s) somente:

Um fio condutor no trecho KLM, sendo KL = 8,0 m e LM = 6,0 m, está dobrado em ângulo reto e está ortogonalmente inserido em um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,40 T. Este fio está conectado a um circuito resistivo que é composto por um gerador ideal de ddp (diferença de potencial) E = 40 V e resistências ôhmicas de R₁ = 8 Ω, R₂ = 12 Ω e R₃ = 24 Ω, conforme desenho abaixo. A intensidade da força resultante de origem magnética que atuará sobre o fio condutor no trecho KLM é:

Considere o circuito elétrico ABCD abaixo, que é formado por 4 (quatro) resistores ôhmicos sendo R₁ = 0,5 Ω, R₂ = 1 Ω, R₃ = 2 Ω, R₄ = 4 Ω e 2 (dois) geradores ideais E₁ e E₂. Sabendo que a diferença de potencial entre os terminais do resistor R₁ é zero, isto é, (V_CD = 0) e que o valor da ddp (diferença de potencial) de E₂ = 4 V então a ddp de E₁ vale:

Um bloco homogêneo A de peso 6 N está sobre o bloco homogêneo B de peso 20 N ambos em repouso. O bloco B está na iminência de movimento.

O bloco A está ligado por um fio ideal tracionado ao solo no ponto X, fazendo um ângulo θ com a horizontal enquanto que o bloco B está sendo solicitado por uma força horizontal  conforme o desenho abaixo.

Os coeficientes de atrito estático entre o bloco A e o bloco B é 0,3 e do bloco B e o solo é 0,2.

A intensidade da força horizontal  aplicada ao bloco B nas condições abaixo, capaz de tornar iminente o movimento é:

Dados: cos θ=0,6

             sen θ=0,8

O desenho abaixo apresenta uma barra metálica ABC em formato de L de peso desprezível com dimensões AB = 0,8 m e BC = 0,6 m, articulado em B por meio de um pino sem atrito e posicionada a 45° em relação à linha horizontal.

Na extremidade A é presa uma esfera homogênea de volume igual a 20 L e peso igual a 500 N por meio de um fio ideal tracionado. A esfera está totalmente imersa, sem encostar no fundo de um recipiente com água, conforme o desenho abaixo. O valor do módulo da força que faz 90° com o lado BC e mantém o sistema em equilíbrio estático, como o desenho abaixo é:

Dados: densidade da água: 1000 kg/m³

aceleração da gravidade: 10 m/s²

sen 45°= √2/2 e cos 45°= √2/2

Em química orgânica existem várias apresentações de fórmulas, como fórmulas moleculares e percentuais. A fórmula molecular indica o número de átomos de cada elemento em uma molécula da substância. A fórmula percentual indica a porcentagem, em massa, de cada elemento que constitui a substância. Uma maneira de determinação dessa fórmula é a partir da fórmula molecular, aplicando-se conceitos de massa atômica e massa molecular.

FONSECA, Martha Reis Marques da, Química Geral, São Paulo, Ed FTD, 2007, Pág. 114

Tratando-se da estrutura e fórmula molecular, aldeídos são substâncias orgânicas que apresentam em sua estrutura o grupo carbonila ligado a um átomo de hidrogênio, na ponta de uma cadeia carbônica.

Considere os seguintes aldeídos: metanal; etanal; propanal; 3-metilbutanal e 2-metilbutanal.

Baseado nas fórmulas moleculares dos compostos citados, o aldeído que apresenta, em sua fórmula percentual, aproximadamente 54,5 % em massa de carbono (C) na sua estrutura é o

O oxalato de cálcio é oxidado por permanganato de potássio em meio ácido. A equação não balanceada dessa reação é representada a seguir:

CaC₂O₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → CaSO₄ + K₂SO₄ + MnO₂ + H₂O + CO₂

A soma dos coeficientes da equação da reação corretamente balanceada (menores números inteiros) e o volume de CO₂ liberado quando se faz reagir 384 g de oxalato de cálcio por reação completa, na condição ambiente (25 ºC e 1 atm), são, respectivamente

Dados:

– volume molar nas condições ambiente de temperatura e pressão (25 ºC e 1 atm): 24,5 L · mol^-1 ; e

– constante universal dos gases R=0,082 L · atm · mol^-1 · K^-1 .

O fósforo branco, de fórmula P₄, é uma substância bastante tóxica. É utilizado para fins bélicos como arma química de guerra em granadas fumígenas. Pode ser obtido a partir do aquecimento do fosfato de cálcio, areia e coque em um forno especial, conforme mostrado na equação balanceada da reação:

2 Ca₃(PO₄)₂ (s) + 6 SiO₂ (s) + 10 C (s) → 6 CaSiO₃ (s) + 1 P₄ (s) + 10 CO (g)

A respeito da reação de obtenção do fósforo branco, seus participantes e suas características são feitas as seguintes afirmativas.

I – O fósforo branco é classificado como uma substância iônica polar.

II – O fósforo branco (P₄ ) é classificado como uma substância simples.

III – A geometria da molécula do gás monóxido de carbono é angular.

IV – A massa de fósforo branco obtida quando se aquece 1860 g de fosfato de cálcio com rendimento de 80% é de 297,6 g.

V – A distribuição eletrônica do átomo de cálcio no estado fundamental é: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.

Das afirmativas feitas estão corretas apenas

O carbeto de cálcio, de fórmula CaC₂ , é muito comum em equipamentos usados por exploradores de cavernas para fins de iluminação. Ele reage com água e gera como um dos produtos o gás acetileno (etino), de fórmula C₂H₂, conforme mostra a equação, não balanceada, a seguir

CaC₂ (s) + H₂O (l)  → C₂H₂ (g) + Ca(OH)₂ (s)     (equação 1)

Sequencialmente, esse gás inflamável pode sofrer uma reação de combustão completa, liberando intensa energia, conforme a equação, não balanceada, a seguir

C₂H₂ (g) + O₂ (g)  → CO₂ (g) + H₂O (g) + calor     (equação 2)

Uma massa de 512 g de carbeto de cálcio com pureza de 50% (e 50% de materiais inertes) é tratada com água, obtendo-se uma certa quantidade de gás acetileno. Esse gás produzido sofre uma reação de combustão completa.

Considerando a reação de combustão completa do acetileno nas condições ambientes (25ºC e 1 atm), o volume de gases obtidos e o valor da energia liberada como calor nessa reação, a partir da massa original de carbeto de cálcio, são, respectivamente,

    Dados:

– volume molar na condição ambiente = 24,5 L · mol^-1 (25ºC e 1 atm); calor de combustão do etino = -1298 kJ · mol^-1 ; e

– constante universal dos gases R=0,082 L · atm · mol^-1 · K^-1 .

“Solução saturada: solução que contém a quantidade máxima de soluto em determinada quantidade de solvente, a determinada temperatura; a relação entre quantidades máximas de soluto e quantidade de solvente é denominada de coeficiente de solubilidade”.

“Solução insaturada: quando a solução contém uma quantidade de soluto inferior ao seu coeficiente de solubilidade, na temperatura em que se encontra a solução”.

“Solução supersaturada: quando a solução contém uma quantidade de soluto dissolvido superior ao seu coeficiente de solubilidade, na temperatura em que se ela se encontra. É instável” .

USBERCO, João e SALVADOR, Edgard, Físico-química, São Paulo, Ed Saraiva, 2009, Pág. 18

FONSECA, Martha Reis Marques da, Química Geral, São Paulo, Ed FTD, 2007, Pág. 18 e 19.

Considere o gráfico da curva de solubilidade em função da temperatura para um sal hipotético A. No gráfico, a linha contínua representa a solubilidade máxima do soluto (sal A) em 100 g de água na temperatura correspondente.

Acerca desse gráfico e processo de solubilidade são feitas as seguintes afirmativas:

I – Na temperatura de 20 ºC, misturando-se 50 g do sal A em 100 g de água, ter-se-á um sistema heterogêneo.

II – Na temperatura de 40 ºC, a adição de 50 g do sal A em 100 g de água produzirá uma solução insaturada.

III – 200 g de água dissolvem totalmente 90 g do sal A a 30 ºC.

IV – Uma solução contendo 60 g do sal A em 100 g de água será saturada em 60 ºC.

Das afirmativas feitas estão corretas apenas

“No fenômeno físico, a composição da matéria é preservada, ou seja, permanece a mesma antes e depois da ocorrência do fenômeno”.

“Reação química é toda transformação que modifica a natureza da matéria (fenômenos químicos)”.

“No fenômeno químico, a composição da matéria é alterada: sua composição antes de ocorrer o fenômeno é diferente da que resulta no final”.

FONSECA, Martha Reis Marques da, Química Geral, São Paulo, Ed FTD, 2007, Pág. 24 e 61.

Considere os conceitos supracitados e as transformações representadas pelas equações químicas a seguir:

I – CaCO₃ (s) → CaO (s) + CO₂ (g)

II – H₂O (l) →H₂O (g)

III – H₂ (g) + O₂ (g) → H₂O (g)

IV – C_(grafite) + O₂ (g) → CO₂ (g)

Correspondem a reações químicas apenas as transformações

Gases apresentam um fenômeno chamado de difusão de gases.

“Difusão gasosa é o movimento espontâneo das partículas de um gás de se espalharem uniformemente em meio das partículas de um outro gás ou de atravessarem uma parede porosa.

Quando gases diferentes (A e B) estão a uma mesma temperatura, para uma quantidade de matéria igual a 1 mol de gás A e 1 mol de gás B, tem-se que a massa do gás A (m_a) será igual à massa molar do gás A (M_a), e a massa do gás B (m_b) será igual à massa molar do gás B (M_b).”

FONSECA, Martha Reis Marques da, Química Geral, São Paulo, Ed FTD, 2007,

Pág. 110

Considere que, em determinadas condições de temperatura e pressão, a velocidade de difusão de 1 mol do gás hidrogênio (H₂) seja de 28 km/min. Nestas mesmas condições a velocidade (em km/h) de 1 mol do gás metano (CH₄) é de

Dado: √2 = 1,4