Questões de EFAF Ciências - Matéria e Energia (Física)

A automação de atividades cotidianas é uma realidade cada vez mais presente em nossas vidas. A figura apresenta um cortador de grama robótico que funciona com bateria e pode cuidar de um gramado mesmo que ele tenha irregularidades e inclinações. As forças que atuam no cortador de grama, representadas na figura são: força peso (P), forças normais (N1 e N2), forças de resistência ao movimento de rolagem das rodas (R1 e R2) e força de tração traseira (F). A posição do centro de massa do cortador de grama é definida pelas cotas a, b e h.

Considerando que na condição de operação apresentada na figura, o cortador se desloca sobre um trecho inclinado com uma velocidade constante, pode-se afirmar que o cortador não tombará para trás se a inclinação do piso respeitar a seguinte relação trigonométrica:

Ao trabalhar com robôs é normal precisarmos utilizar botões para diversos fins, seja para acionar LEDs, iniciar ou pausar os movimentos de um robô, dentre outras aplicações. No entanto, para eliminar possíveis falhas relativas à compreensão do estado do botão por alguns microcontroladores comerciais, faz-se necessária a utilização do Resistor de Elevação. Esse circuito garante que a porta digital do microcontrolador, vinculada ao botão em questão, mantenha um sinal de 5V enquanto o botão não estiver pressionado. Dessa forma, essa função evita erros de interpretação por parte do microcontrolador.

No tocante ao Resistor de Elevação, qual circuito faz uma representação fiel de sua utilização em um sistema de acionamento com um botão do tipo NA (normalmente aberto)?

Termistores são sensores cuja resistência elétrica varia de acordo com a variação da temperatura. O termo une as palavras térmico (referente à temperatura) e resistor (componente básico em eletrônica). Os termistores tipo NTC (negative temperature coefficient) possuem um coeficiente negativo de temperatura, isto é, sua resistência elétrica diminui à medida que a temperatura aumenta. A figura desta questão mostra um circuito utilizando a entrada analógica A0 de um Arduino UNO para medir a temperatura de um ambiente. O sensor NTC utilizado nesse exemplo está alimentado com 5V e tem uma resistência de 10K ohms, caso a temperatura seja igual a 25° C.

Sabendo que a tensão medida sobre o termistor é igual 2,35 volts, pode-se afirmar que:

De acordo com o texto abaixo, responda à questão:

"O robô Atmobot Ecovacs é o primeiro purificador de ar inteligente do mundo, o Atmobot consegue identificar a fonte de poluição no ar e purificá-la automaticamente oferecendo um ambiente de ar limpo e saudável a qualquer hora e lugar. Purifica 99,7% de poluentes como metanol, etanol, amônia entre outros."
O Atmobot Ecovacs também foi programado para realizar a identificação e posterior purificação de alguns outros tipos de gases. Para um certo tipo de gás o robô foi programado utilizando a seguinte premissa: “É definido como uma mistura de hidrocarbonetos parafínicos leves, à temperatura ambiente e pressão atmosférica permanece no estado gasoso. É inodoro e incolor, não é tóxico e é mais leve que o ar.

Na indústria é utilizado como combustível para fornecimento de calor, geração de eletricidade e de força motriz, e ainda como matéria-prima nos setores químico, petroquímico e de fertilizantes.”

(Adaptado de: https://www.ecomart.com.br/robos-limpeza/robo-purificador-de-ar-atmobot-a330O)

(Extraído de://www.ecomart.com.br/robos-limpeza/robo-purificador-de-ar-atmobot-a330O 9)

Durante a prova prática da OBR, alunos e professores perceberam diferentes performances de seus robôs de acordo com as pilhas neles utilizadas e resolveram testar novas combinações. A diferença de potencial desenvolvida em uma pilha é proporcional ao trabalho produzido por ela quando são unidas duas células distintas (cátodo e ânodo) em que a reação ocorre espontaneamente.

Fonte: Pixabay

Com base nas semi-reações abaixo e seus respectivos valores de potencial, quais são os metais que quando combinados para formar uma pilha, produzirão maior trabalho?

Ag -> Ag⁺ + e E°= -0,80V
Cu -> Cu²⁺ + 2e E° = -0,52V
Zn -> Zn²⁺ + 2e E°= +0,76V
Fe -> Fe²⁺ + 2e E°= +0,44V

Um estudante está aprendendo a programar um Arduino para utilizar em um robô seguidor de linha. Para treinar, fez um programa para um LED na porta 7 piscar com uma frequência de 4 Hertz. Ele está confuso e não sabe se sua lógica está correta.

https://www.arduino.cc/

Ajude-o a encontrar o código correto.