A transformada de Laplace e o domínio de Laplace são frequentemente utilizados para facilitar cálculos envolvendo equações diferenciais e o domínio do tempo, como em sistemas de controle e circuitos elétricos. Admitindo o sistema linear representado pelo diagrama em blocos da figura, onde:

• x(t) representa a entrada do sistema

• y(t) representa a saída do sistema

• A1 é modelado pela função de transferência

A₁ (s) = \( \dfrac{U\left(s\right)}{X\left(s\right)} \) = \( \dfrac{2}{s\ +\ 4} \)

• A2 é modelado pela equação diferencial:

\( \dfrac{d^2y}{dt^2}\ +\ 3\ \dfrac{dy}{dt}\ +\ 4y\ =\ u \)

e considerando as condições iniciais nulas, indique a alternativa que apresenta corretamente a função de transferência

A₁₂(s) = \( \dfrac{Y\left(s\right)}{X\left(s\right)} \)

Durante um experimento focado no estudo de circuitos RLC, um estudante precisa analisar a resposta de frequência de um circuito elétrico específico. Para isso, ele utiliza a transformação de Laplace para converter a configuração do circuito do domínio do tempo para o domínio da frequência.

O circuito elétrico do experimento consiste em uma fonte de tensão, Vin (t) = 10 u(t) V, onde u(t) é uma função degrau unitário, um resistor de 10 Ω, um indutor de 50 mH e um capacitor de 20 mF, todos conectados em série, conforme apresentado na figura. Transformando este circuito para o domínio de Laplace e considerando a tensão de saída Vout, sobre o capacitor, indique a alternativa que apresenta corretamente a função de transferência H(s) = \( \dfrac{V_{out}(s)}{V_m(s)} \) do circuito.

Fonte: IFSP, 2024.

Como engenheiro responsável pelo desenvolvimento de uma lógica de separação de peças para um jogo de tabuleiro em uma linha de produção, você deve projetar um sistema que classifique e separe peças com base em quatro sensores:

• Sensor A: Classifica o tamanho das peças (1 para grandes, 0 para pequenas).

• Sensor B: Classifica o peso das peças (1 para pesadas, 0 para leves).

• Sensor C: Determina a forma geométrica das peças (1 para circunferências, 0 para outras formas).

• Sensor D: Classifica o material das peças (1 para metal, 0 para não metal).

O sistema de separação de peças deve ativar o mecanismo de separação (nível lógico 1) nas seguintes condições:

1 – Peças pequenas e leves com:

• Material não metálico, sendo circunferências ou outras formas;

2 – Peças grandes e pesadas com:

• Material metálico, sendo circunferências ou outras formas;

• Material não metálico e formato circular;

3 – Peças pequenas e pesadas com:

• Material metálico, sendo circunferências ou outras formas;

• Material não metálico e formato circular;

4 – Peças grandes e leves com:

• Material não metálico, sendo circunferências ou outras formas

Com base nessas condições, sabendo que você dispõe apenas de portas lógicas com 2 entradas para construir o circuito lógico digital, indique a alternativa mais simplificada e que representa corretamente o funcionamento do sistema descrito:

Ao investigar o funcionamento de circuitos com amplificadores operacionais, um estudante simulou a conexão em cascata de dois sistemas ligeiramente parecidos e conectados por um capacitor de 100 µF, como apresentado na figura. Considerando os componentes como ideais, o capacitor descarregado e o sinal v_i (t) = 2.sen(10t) V de baixa frequência aplicado na entrada não inversora do primeiro amplificador operacional. Indique a alternativa que apresenta corretamente o sinal de tensão que o estudante deve verificar se coletado na saída V_o (t) do segundo amplificador operacional.

Fonte: IFSP, 2024.

Durante uma sessão de laboratório, os estudantes de eletrônica estão explorando diferentes configurações de portas lógicas a fim de entender como as suas combinações podem ser usadas para implementar funções lógicas diferentes.

Um estudante montou o circuito da figura abaixo, composto exclusivamente por portas NOT, NAND e OR, e percebeu que o circuito era equivalente a uma porta lógica conhecida. Observe que as entradas são marcadas como A e B, e a saída como S.

Fonte: IFSP, 2024.

Qual é a porta lógica resultante do circuito?

Considere o seguinte esquema elétrico de um CLP, elaborado para implementar uma lógica com a finalidade de ligar/desligar uma lâmpada L1 em determinadas situações de acionamento das chaves S1, S2 e S3:

Fonte: IFSP, 2024.

A lâmpada L1 deve ser ligada nos seguintes casos:

• Caso 1: em qualquer situação na qual a chave S1 estiver fechada. A única exceção é se as chaves S2 e S3 estiverem abertas ao mesmo tempo em que a chave S1 estiver fechada. Especificamente nesta situação, a lâmpada L1 deverá ficar apagada.

• Caso 2: numa situação em que as chaves S1 e S3 estiverem abertas, e a chave S2 estiver fechada.

Qual alternativa a seguir ilustra um programa, em Linguagem de Programação Ladder, para implementar a lógica acima , utilizando a menor quantidade possível de operandos de entrada lógica (operandos I1, I2 e I3)?

Foi desenvolvido um equipamento de comunicação para funcionar como interfone, composto por microfone, fone e microcontrolador. O microfone utilizado possui faixa de resposta de frequência entre 300 Hz e 15 kHz, conforme ilustrado abaixo, enquanto todo o circuito está cuidadosamente acomodado em espaço sob medida, garantindo ajuste preciso dos componentes principais. Para garantir que apenas a voz humana (geralmente na faixa de 300 Hz a 3,4 kHz) seja transmitida de forma eficiente e com qualidade, é necessária uma filtragem adequada. Considerando o contexto do equipamento e suas características de projeto, qual seria a solução mais estável e confiável para realizar essa filtragem?

Fonte: IFSP, 2024.

A linguagem C é conhecida por sua eficiência e desempenho, sendo amplamente utilizada no desenvolvimento de sistemas operacionais, compiladores, jogos, aplicativos, programação de microcontroladores, etc.

Considerando o código abaixo escrito em linguagem C no Dev C++ 5.11, quais valores serão exibidos no console ao final da execução do algoritmo no compilador?

Fonte: IFSP, 2024

Em uma planta industrial, é necessário monitorar a temperatura de um reator químico que opera em condições extremas de alta temperatura. O engenheiro responsável decidiu utilizar uma termorresistência de platina (RTD) para essa aplicação, devido à sua precisão e estabilidade em altas temperaturas.

Sabendo que o reator deve operar em uma faixa de temperatura de 300°C a 600°C, e que a saída do RTD será condicionada por um circuito de amplificação para ser lida por um controlador lógico programável (CLP), assinale a alternativa correta sobre a escolha e condicionamento do sinal da termorresistência de platina:

Um forno industrial utilizado no processo de fundição é aquecido por uma resistência elétrica. O controle da energia fornecida à resistência é feito por meio de um TRIAC em um circuito de corrente alternada monofásica. O ajuste da potência média aplicada ao forno depende da variação no ângulo de disparo do TRIAC.

Qual das alternativas abaixo descreve corretamente o comportamento do TRIAC para garantir a quantidade adequada de energia fornecida ao forno?