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Questões de Função de Transferência


ID
323368
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Em processamento digital de sinais, sinais analógicos são
digitalizados — ou seja, convertido em sinais digitais — para que
possam ser processados em um computador ou microprocessador
A respeito de conceitos referentes à digitalização de sinais e a
sistemas de processamento digital de sinais, julgue os próximos
itens.

Um sistema de tempo discreto linear e invariante, cuja função de transferência seja H(z), será estável se, e somente se, no plano complexo z, todos os polos de H(z) estiverem localizados dentro da circunferência de raio unitário com centro na origem do plano z.

Alternativas

ID
540403
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

O polinômio do denominador da função de transferência de um sistema em malha fechada é dado por

s³ + 12 s² + 44 s + 48 + K.

Variando positivamente o valor de K até o sistema entrar em oscilação pura (limiar da instabilidade), o valor da frequência de oscilação, em rad/s, é

Alternativas
Comentários
  • B*: raiz quadrada (44)

  • Não entendi. Alguém poderia explicar-me?


  • Olá, Fábio!

     

    Inicialmente, vc utiliza o critério de estabilidade de Routh:

     

    s3   1     44

    s2   12   48+k

    s1   [12*44 - (48+k)]/12

    s0   48+k

     

    Para o caso de limiar da instabilidade, temos  [12*44 - (48+k)]/12 = 0. O que nos da k=480.

     

    Substituindo k na FTMF:

     

    s³ + 12 s² + 44 s + 48 + K = 0

    s³ + 12 s² + 44 s + 48 + 480 = 0

    s³ + 12 s² + 44 s + 528 = 0

    s³ + 12 s² + 44 s = -528

     

    fazemos agora s = jw 

    (jw)³ + 12 (jw)² + 44 (jw) = -528

    -jw³ - 12 w² + 44 jw = -528

    -jw³ - 12 w² + 44 jw = -528

     - 12 w² + j(44w-w³) = -528

     

    igualando as partes reais dos dois lados da equação:

     

     - 12 w² = -528

      w² = 44

    w = raiz(44) rad/s

  • Obrigado Priscila!

  • v = Raiz quadrada?

  • Um módo mais prático de resolver é sim utilizando o teorema de Routh, porém é possivel ainda extrair funções auxiliares:

     

    s³   1     44        ->  F(s)

    s²   12   48+k

     

     F(s) = s³   +  44s

     

    Para que o sistema seja estável F(s) deve ser positiva e, limiar da instabilidade igual a zero, logo:

     

    s³   +  44s = 0

    s²   =  - 44

    s = j√44

    Subistituindo s por jw:

     

    w = j√44

     

    Letra b)

      


ID
549337
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Discretizando este modelo, pelo método ZOH, com o período de amostragem T, obtém-se o modelo discreto dado por:

                            X(k + 1)=  ΦX(k) + Γτ(k) e y(k) = CX(k)


A matriz Φ é

Alternativas
Comentários
  • Resolução:
    Formula de discretização de equação de estado: x((k+1)T) = G(T)x(kT) + H(T)u(kT)
    onde: G(T) = e^AT

    Fazendo a transformada inversa de laplace em cima de e^AT, temos:
    e^AT = L-¹{sI-A}-¹


    Ou seja,
    Discretizando o sinal, temos:
    (sI-A)-¹ = [s 0] - [0 1] = [s -1]^-¹
                    [0 s]   [0 0]     [0  s]

    Calculando a matriz inversa da matriz sI-A, temos:
    Det(sI-A) = s²

    A matriz inversa é: [1/s   1/s²]
                                    [0      1/s]

    Passando essa matriz para o domínio de T, temos:
    1/s = 1 
    1/s² = T
    0 = 0
    1/s = 1

    Resultado:
    [1   T]
    [0   1]

    Letra A.


ID
549364
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Considere um sistema de segunda ordem com a seguinte função de transferência:

                                 G(s) =  9 /s2 + 6s + 9


A partir da análise de estabilidade e de desempenho, afirma-se que G(s) é

Alternativas
Comentários
  • Nos sistemas de segunda ordem temos:

    G(s)=   wn²/s²+2ɛwns+wn²

    ɛ = Coeficiente de amortecimento

    wn>0 = frequência natural não amortecida

    Substituindo:

    wn² = 9 ----> wn=3

    2ɛwns=6s ----> ɛ=1

    0< ɛ < 1 ---> Polos complexos conjugados, sistema subamortecido.

    ɛ=1 ----> Dois polos reais e iguais, sistema com amortecimento crítico. 

    ɛ>1 -----> Dois polos reais e diferentes, sistema superamortecido.

    ɛ=0 ---> sistema não é estável, a resposta do sistema é oscilatória, sem amortecimento.

    Letra B

     


ID
755119
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Em relação à função de transferência, assinale a opção INCORRETA.

Alternativas

ID
772465
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
Banco da Amazônia
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

A respeito de teorias de controle, sistemas e processamento de sinais, julgue os itens a seguir.

Há situações em que a representação de um sistema dinâmico por função de transferência não é adequada para o projeto de controladores, como, por exemplo, na situação em que o sistema apresenta variáveis de estado não observáveis.

Alternativas
Comentários
  • O correto neste caso (controladores) não seria que as variáveis de estado fossem controláveis (e não observáveis)?

  • Entendo que se as variáveis de estados são não observáveis, o projeto teria que ser feito através do observador, método em que se estima as variáveis de estado e, depois, projeta-se um observador para o sistema. É importante lembrar que os conceitos de observador e estimador nos projetos de controle são iguais.


ID
788920
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Com o objetivo de facilitar o cálculo da função de transferência de um sistema complexo, é comum representá-lo pelo seu diagrama em blocos. Com base em seu diagrama original, é possível reorganizar ou rearranjar esses blocos obedecendo a regras específicas denominadas álgebra de blocos. Dessa forma, comparando-se as equações correspondentes, podem ser criados diagramas equivalentes.

O par que representa os diagramas em blocos original e equivalente é

Alternativas

ID
792049
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

O polinômio do denominador da função de transferência em malha fechada de um sistema linear 
                                                               s3 + 10s2 + 8s + K - 64

Considerando-se que o numerador da função de transferência é um valor constante, qual a faixa de variação do ganho K que garante a estabilidade do sistema?

Alternativas
Comentários
  • Aplicar o critério de Routh-Hurwitz ao polinômio

    no S^1 dá (144-k)/10

    Para o sistema ser estável não pode haver troca de sinal na primeira coluna da tabela, então

    (144-k)/10>0

    144-k>0

    k<144

    na linha S^0 da tabela temos

    k-64>0

    k>64

    Portanto, para o sistema ser estável 64<k<144


ID
1090426
Banca
Aeronáutica
Órgão
CIAAR
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Para uma função de transferência igual a G(s) = k , ligada em malha fechada com retroação unitária, é correto afirmar que o :
s(s+2)

Alternativas

ID
1193434
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STF
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Com relação à teoria de controle de sistemas lineares contínuos e discretos no tempo, julgue o   próximo  item.

Na expansão em frações parciais da função de transferência Y (S) = - (S2 + S - 1)/ S (S + 1)(S + 2) o coeficiente da parcela do polo real igual a -1 será maior que 3.

Alternativas

ID
1193437
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STF
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Com relação à teoria de controle de sistemas lineares contínuos e discretos no tempo, julgue o   próximo  item.

Um sistema cuja resposta ao impulso seja dada pela função h(t) = e-t sen(3t), em que t é uma variável temporal contínua, será instável em regime permanente.

Alternativas
Comentários
  • No domínio de Laplace fica: H(s) = 3/(s+1)^2 +9. Os polos dessa FT possuem parte real negativa, portanto, o sistema é estável.

  • H(s)= b / ((s-a)^2 + b^2), onde a= -1 (da exponencial) e b=3 do sen(3t).

    H(s)= 3 / ((s+1)^2 + 9)


ID
1193449
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STF
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Considerando um sistema linear cuja função de transferência seja G(s) = s +1/ 4s2 + 5s + 6 , no domínio da frequência complexa s = jω  em que suas saídas e entradas são nulas no instante t = 0, julgue o  item  subsequente.

O sistema representado por G(s) é controlável.

Alternativas
Comentários
  • Dividindo a função de transferência em 2 blocos, no bloco (1/4s^2+5s+6) no espaço de estados temos as matrizes:

    A= | 0 1|

    |-6/4 -5/4|

    B = |0|

    |1|

    A matriz controlabilidade do sistema é Cm = | B AB|

    Cm = |0 1|

    |1 -5/4|

    na forma escalonada fica: |1 -5/4|

    |0 1|

    o posto dessa matriz escalonada é p(Cm) =2, como a ordem n do sistema é 2, logo posto=n, portanto o sistema é controlável.

    Gab. Certo


ID
1193452
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STF
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Considerando um sistema linear cuja função de transferência seja G(s) = s +1/ 4s2 + 5s + 6 , no domínio da frequência complexa s = jω  em que suas saídas e entradas são nulas no instante t = 0, julgue o  item  subsequente.

O ganho DC da função de transferência G(s) é menor que 2.

Alternativas
Comentários
  • O ganho DC é obtido fazendo s=0. Portanto, k = 1/6


ID
1193461
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STF
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Julgue o  item  a seguir, referente  à análise de sistemas lineares contínuos no domínio da frequência.

O módulo da função de transferência G (S) = 1/ S + 2 para 2 rad/s é menor que 1/2.

Alternativas
Comentários
  • G(s) = 1/(s+2)


ID
1335745
Banca
FGV
Órgão
TJ-AM
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Sistema é um fenômeno que se deseja operar com algum objetivo. Ele é representado por uma variável de entrada uma de saída. A relação entre elas é definida como sendo uma função de transferência. Pode-se dizer, a respeito de polos e zeros de uma função de transferência, que

Alternativas

ID
1381669
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2014
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Para o controle de um processo industrial, usa-se um compensador em série com a planta. O compensador apresenta em sua função de transferência um zero e um polo, ambos reais e posicionados em -8 e -12, respectivamente. Composto de apenas um zero e um polo, esse compensador, com o ajuste do ganho de malha, vai posicionar os polos do sistema em malha fechada numa posição de interesse para o melhor desempenho do sistema.

A classificação desse tipo de compensador e a respectiva justificativa estão adequadamente apresentadas em

Alternativas

ID
1388869
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2014
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Nos cinco mapas de polos e zeros, nos quais “x” representa polos e “o” representa zeros de diferentes funções de transferência de sistemas de controle, o eixo horizontal representa o eixo real, e o eixo vertical, o eixo imaginário.
Sendo assim, qual dos sistemas representados é BIBO (Bounded Input Bounded Output) estável?

Alternativas
Comentários
  • Para ser um sistema Bibo estavél, todas as raízes precisam estar no SPE, portanto, a correta é a resposta B


ID
1719583
Banca
FGV
Órgão
FIOCRUZ
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Um sistema, cuja função de transferência é representada pela função (s2 + 5s + 6)/(s3 +15s2 +50s) possui:

Alternativas
Comentários
  • Veriricando as raizes dos zeros percebemos que eles estão a -3 e -2 e não ha nem uma opção com estes valores.

    Verificando os polos, podemos deixar s em evidência assim: s(s²+15s+50)

    De ante mão verificamos que a expressão possui um polo em 0 e resolvendo a equação de 2º grau encontramos outro polo em -5 e outro em -10.

    A única opção que tem opções semelhantes é a letra C


ID
1909468
Banca
FGV
Órgão
CODEBA
Ano
2016
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Um sistema que possui uma variável de entrada e uma de saída tem, como função de transferência, a relação entre essas variáveis.

A respeito de polos e zeros dessa função, assinale a afirmativa correta.

Alternativas
Comentários
  • Alguém poderia auxiliar na justificativa da alternativa a) estar incorreta?

    Há algumas referências bibliográficas que consideram esta assertiva correta. Por exemplo, vide apostila de controle da UFSC (pg. 35):
     

    http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgsbAAB/apostila-controle-2012-metodo-direto?part=4

    Acredito que como postulado geral ela é válida. Talvez o examinador esteja se baseando em casos específicos, por exemplo pólos/zeros que se anulam (sem efeito ao sistema) ou pólos no semiplano direito, que levam o sistema à instabilidade.

    Agradeço se alguém puder dar uma luz!

  • Ao meu ver, a letra 'a' e a 'c' estão corretas.

  • Creio que a C tambem está correta


ID
1931329
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Em relação à teoria de função de transferência H(s), assinale a opção correta.

Alternativas

ID
1935304
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Em relação à função de transferência (s+3) / (s2 + s - 2) é correto afirmar que:

Alternativas

ID
1983514
Banca
Aeronáutica
Órgão
CIAAR
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

DADOS:

Valores de tangente:

tan(0°) = 0, tan(30°) = (√3)/3, tan(45°) = 1, tan(60°) = √3, tan(90°) = ∞, tan(180°-α) = -tan(α), tan(-α) = -tan(α).

Valores de seno:

sen(0°) = 0, sen(30°) = 1/2, sen(45°) = (√2)/2, sen(60°) = (√3)/2, sen(90°) = 1, sen(90°-α) = cos(α), sen(180°-α) = sen(α), sen(-α) = -sen(α).

Valores de cosseno:

cos(0°) = 1, cos(30°) = (√3)/2, cos(45°) = (√2)/2, cos(60°) = 1/2, cos(90°) = 0, cos(90°-α ) = sen(α), cos(180°-α) = -cos(α), cos(-α) = cos(α).

Transformada de Laplace:

L{f(t)} = F(s), L{exp(-at)} = 1/(s+a), L{1 - exp(-at)} = a/(s(s+a)), L{cos(at)} = s/(s2 +a2 ), L{sen(at)} = a/(s2 +a2).

Resistividade aproximada dos condutores de cobre:

seção transversal de 1,5 mm2 = 10 Ω/km, seção transversal de 2,5 mm2 = 7 Ω/km,

seção transversal de 4 mm2 = 4 Ω/km, seção transversal de 6 mm2 = 3 Ω/km.

Representação de número complexo em forma polar: a∠b onde a é o módulo e b o argumento.

Representação do complemento do valor A: Ā

Considere um sistema linear cuja função de transferência, após a transformada de Laplace, é dada por H(s) = 1/s. Aplicando-se à entrada deste sistema o sinal x(t) = cos(t), a saída é

Alternativas

ID
2098321
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
TCE-PA
Ano
2016
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

De acordo com a teoria de controle, julgue o item subsecutivo.

Um sistema linear invariante no tempo (LIT) será considerado estável se todas as raízes do polinômio do denominador de sua função de transferência tiverem parte real negativa.

Alternativas
Comentários
  • Não tem imaginário = estável!

  • Na verdade um sistema pode possuir parte imaginária e ser estável, desde que a parte real das raízes da equação característica seja negativa. A parte imaginaria conferirá apenas a condição de oscilação ao sistema. Assertiva correta.


ID
2337415
Banca
Quadrix
Órgão
SEDF
Ano
2017
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Em relação a controles e sistemas lineares, não lineares e digitais, julgue o seguinte item.

Em um sistema linear cuja função de transferência seja dada por G(s) = B(s)/A(s), os polos do sistema serão sempre dados pelos coeficientes do polinômio A(s).

Alternativas
Comentários
  • considerando B como os zeros , e A como os polos... naõ entendi essa questão

  • os polos do sistema serão sempre dados pelas RAIZES do polinômio A(s).


ID
2345863
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
TRT - 17ª Região (ES)
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Julgue o item subsecutivo, a respeito da teoria de controle.

Basta uma única variável de estado para descrever completamente a dinâmica de um sistema linear de segunda ordem.

Alternativas

ID
2345866
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
TRT - 17ª Região (ES)
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Julgue o item subsecutivo, a respeito da teoria de controle.

A representação no espaço de estados de um modelo matemático descrito por uma equação diferencial de ordem n consiste em um sistema de n equações diferenciais de primeira ordem.

Alternativas
Comentários
  • A representação por espaço de estado permite modelar um sistema de múltiplas entrada e múltiplas saídas (MIMO), através de duas equações:

    Equação de estado: X = Ax + Bu

    Equação de saída: y = Cx + Du

    Onde:

    X = derivada de primeira ordem da variável x

    A = Matriz do sistema

    B = Matriz de entrada

    C = Matriz de Saída

    D = Matriz de transmissão


ID
2464549
Banca
Aeronáutica
Órgão
CIAAR
Ano
2017
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

A estabilidade é um dos grandes problemas em sistemas de controle linear. Um dos critérios mais simples para prever a estabilidade de um sistema é conhecido como critério de estabilidade de Routh.

Sobre o critério de estabilidade de Routh, é correto afirmar que ele

Alternativas

ID
2660584
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Considere um sistema linear, contínuo e invariante no tempo, submetido a uma realimentação proporcional de saída. A função de transferência em malha fechada é K/s3 +102 +15s + K , em que K > 0 é o ganho proporcional de realimentação.


Qual o valor do ganho K no limiar da instabilidade desse sistema em malha fechada?

Alternativas

ID
2718067
Banca
FADESP
Órgão
COSANPA
Ano
2017
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Em um sistema de controle de processo com retroalimentação, pode-se afirmar que:


I – o sinal de saída referente é sempre mensurado e comparado com o sinal de entrada de referência, possibilitando, assim, um ajuste do controle, tornando o processo mais estável;

II – o controle de processo por retroalimentação não depende do sinal de saída do processo;

III – o sinal de entrada é comparado com um valor de referência fixo, aumentando, assim, a estabilidade do sistema.


Está correto o que se afirma em

Alternativas

ID
3645850
Banca
IBADE
Órgão
DEPASA - AC
Ano
2019
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Dado que u(t) é a função de grau unitário, a resposta ao impulso no domínio do tempo da função de transferência H(s) = 1/ (s + 3)2 é:

Alternativas
Comentários
  • Pela tabela da transformada de Laplace temos a seguinte informação:

    F(s) = 1/(s+a)^2 equivale a f(t) = te^(-at)

    Substituindo 'a' por '3', de acordo com o exercício, obtemos a seguinte resposta:

    f(t) = te^(-3t)u(t)


ID
3660568
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
SANTA CASA-PA
Ano
2005
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Os elementos de um sistema de medição, particularmente de sinais biológicos, possuem algumas características que tendem a causar erros nas medições. A respeito de características estáticas ou dinâmicas desses elementos, assinale a opção incorreta.

Alternativas
Comentários
  • A letra D está errada. A não linearidade do elemento não indica estabilidade do sistema. Se aparecem polos no semiplano direito, isso significaria instabilidade


ID
4180678
Banca
CETRO
Órgão
AMAZUL
Ano
2015
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Sobre os polos e zeros, analise as assertivas abaixo.


I. Tanto os polos quanto os zeros podem ser reais, imaginários ou complexos.

II. Para que um sistema seja estável (causal), é necessário que o número de zeros seja igual ao número de polos.

III. Para que o sistema seja realizável, é necessário que os polos estejam localizados no semiplano esquerdo (SPE) do plano “s”.


É correto o que se afirma em

Alternativas
Comentários
  • I - Certo

    II - A quantidade de polos e zeros não interfere na estabilidade. O que importa é se existem polos no semiplano direito (se tiver é instável)

    III - Os polos estarem no semiplano direito ou esquerdo interfere na estabilidade do sistema, não se são realizáveis


ID
4968307
Banca
CONSULPLAN
Órgão
CODEVASF
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Um sistema com retroação unitária com função de transferência no canal direto, G(s) = K(s+2)/ (s2 +4s+13) , possui como ponto pertencente ao lugar das raízes:

Alternativas
Comentários
  • Os polos complexos conjugados não contribuem sobre a condição angular no eixo real. Assim, valores reais menores que -2 pertencem ao lugar das raízes.


ID
5541625
Banca
FGV
Órgão
IMBEL
Ano
2021
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Emprega-se um compensador com o objetivo de implementar a ação derivativa de um controlador PID, em que o ganho derivativo seja 0,3 numa faixa de frequência estreita em torno de 100 rad/s.

A função de transferência do compensador que atende a estas especificações é

Alternativas

ID
5541631
Banca
FGV
Órgão
IMBEL
Ano
2021
Provas
Disciplina
Engenharia Eletrônica
Assuntos

Um controlador PI com função de transferência D(s) = 3 + 15/s ௦ foi discretizado por obtenção de um equivalente discreto, empregando-se o método de Tustin e taxa de amostragem de 0,2s.

A função de transferência do controlador discreto resultante é

Alternativas
Comentários
  • Fazer s = (2/Ta)*[(z-1)/(z+1)].

  • O método de Tustin implica em transformada Z do Integrador como: Ki.(T/2).(z+1)/(z-1). Desse modo, analisando D(s) observa-se que Ki=15 e Kp=3. Portanto:

    D(z) = Kd + Ki.(T/2).(z+1)/(z-1) = 3 + 15.(0,2/2).(z+1)/(z-1) = 3 + 1,5.(z+1)/(z-1) = [3.(z-1) + 1,5.(z+1)]/(z-1) = [3.z - 3 + 1,5.z + 1,5]/(z-1) = (4,5.z - 1,5)/(z-1)

    Resposta C