Questões de Concurso

Um professor propôs uma atividade experimental simples, envolvendo os conceitos de dinâmica: colocar uma moeda em cima de um carrinho de brinquedo que se desloca sobre uma mesa horizontal e que é puxado por um fio inextensível, sustentado por uma roldana, a partir de blocos com pesos conhecidos. Quando a força horizontal exercida pelo fio, paralela ao deslocamento, é exercida sobre o carrinho, os estudantes devem observar se a moeda cai do carrinho ou não. Pediu para os estudantes pensarem antes de realizar a atividade, quais os parâmetros interferem no fenômeno. Três grupos responderam conforme os dados tabelados a seguir:



A partir da análise desses dados o professor avaliou a necessidade de uma nova explicação a respeito do(s) conceito(s) de:

No intuito de discutir padrão de unidades nas grandezas físicas, um professor explicou historicamente sobre o uso da unidade “pés” como unidade de comprimento da física, que inicialmente foi padronizada a partir do tamanho do “pé do rei”. O professor sugeriu uma atividade experimental, em que cada grupo iria medir a extensão da sala em “pés”. Como os grupos questionaram qual o valor da unidade “pés”, o professor anunciou que a escolha do pé que iria medir a sala, era escolha do grupo e poderia ser de qualquer estudante daquele grupo. Como atividade complementar, o professor entregou uma régua a cada grupo e pediu que transformasse a medida da sala que foi realizada, para centímetros (cm). Os dados abaixo são os dados dos relatórios entregues pelos estudantes sobre as atividades desenvolvidas:



Sabendo que o valor real da sala era de 10m, a partir da análise desses dados o professor avaliou a necessidade de auxiliar a identificação do erro na medida do pé no(s) grupo(s):

O professor explicou aos estudantes que numa avicultura familiar, muitas vezes é necessário o aquecimento dos pintinhos, especialmente, na época do frio, pois os pintinhos são sensíveis a variações de temperatura e precisam de uma temperatura ideal para sobreviverem. Há vários tipos de aquecimento, mas uma das alternativas mais tradicionais, inclui o uso de uma lâmpada incandescente, que, contudo, está com um controle de comercialização. O professor explicou ainda que uma lâmpada incandescente de potência 80W, tem luminosidade equivalente a uma lâmpada fluorescente de 20W e a uma LED de 10W. Após esta contextualização, o professor pediu que os estudantes pesquisassem e projetassem quais tipos de lâmpadas poderiam ser utilizadas num aviário familiar, indicando os parâmetros relevantes para a escolha. Dois grupos responderam da seguinte maneira:

Grupo I- As lâmpadas fluorescentes, pois transformam a maior parte da energia elétrica recebida em luminosidade, então para serem utilizadas na avicultura é necessário que se tome cuidados quanto ao excesso de luminosidade produzido. É necessário também estar atento quanto ao espaço que elas devem aquecer, pois elas não produzem tanto calor quanto a lâmpada incandescente.
Grupo II- As lâmpadas de LED, pois transformam a maior parte da energia elétrica recebida em calor, então para serem utilizadas na avicultura é necessário que se tome cuidados quanto ao excesso de calor produzido. É necessário também estar atento quanto ao espaço que elas devem aquecer, pois elas produzem mais calor que a lâmpada incandescente e podem queimar os pintinhos.

A partir das respostas recebidas pelos dois grupos, o professor retomou o assunto e explicou quanto ao significado de:

Um professor, no intuito de discutir sobre o descongelamento do gelo das calotas polares, propôs aos seus estudantes um projeto para investigar a quantidade mínima de calor necessária para descongelar completamente 1 bilhão de toneladas de gelo das calotas polares da Antártida, a uma temperatura média de -10^oC e considerando temperatura de fusão do gelo 0^oC, o calor específico do gelo 0,5cal/g^oC e calor latente de fusão do gelo 80cal/g. Assim, solicitou aos estudantes que calculassem com os dados apresentados uma estimativa do valor da quantidade mínima de calor necessária. Os estudantes, trabalhando em grupos, apresentaram os seguintes valores:



O professor, diante dos dados apresentados pelos estudantes, elaborou as seguintes devolutivas:

( ) ao grupo I, solicitou que reavaliassem o valor da massa apresentada.
( ) ao grupo II, solicitou que reavaliassem o valor da massa apresentada.
( ) ao grupo III, solicitou que reavaliassem o valor da quantidade de calor apresentada.

Tais devolutivas são avaliadas como Verdadeiras (V) ou Falsas (F) da seguinte maneira, respectivamente:

Uma preocupação atual para a construção civil é o planejamento de prédios em que o uso de equipamentos para manter um conforto térmico, com uma temperatura mais adequada, requeira menor consumo de energia elétrica. Conceitos de Física ligados aos processos de transmissão de calor são um recurso teórico básico nesta discussão. Um professor solicitou que seus estudantes apresentassem projetos em que a conservação da energia térmica de uma casa fosse preservada por mais tempo possível, tanto na manutenção do aquecimento em dias frios, quanto na manutenção da casa mais fresca em dias muito quentes. Alguns pontos abordados, nos três projetos apresentados, são descritos a seguir:

Projeto I- A partir do uso de isolantes térmicos, no telhado, na pintura da casa, nas janelas, cortinas e tapetes, a casa pode se manter aquecida naturalmente, mesmo no inverno.
Projeto II- A partir do uso de isolantes térmicos, a casa pode ser mantida mais fresca, por mais tempo, mesmo no verão.
Projeto III- A partir do uso de plantio de árvores, jardins e espelhos de água, será possível que a casa se mantenha aquecida naturalmente, mesmo no inverno.

Após a apresentação dos projetos, o professor concluiu que precisava retomar conceitos e fazer correções no(s) seguinte(s) projeto(s):