Física

OBF 2012 COMENTADA NÍVEL I

01. Considerando que um ciclista usa o atrito para frear, qual coeficiente de atrito (aproximadamente) está associado com uma desaceleração de 8 m/s²?

(a) 1,25 (b) 0,8 (c) 0,5 (d) 0,4 (e) 0,2

F = F_AT=> m.a = µ.m.g => µ = a/g = 8/10 = 0,8.

02. Um ciclista que se move a 36 km/h começa a frear quando avista um obstáculo a 10 m, qual é a aceleração mínima que garante que ele não bata no obstáculo?

(a) 10 m/s² (b) 5 m/s² (c) 3 m/s² (d) 6,5 m/s² (e) 0,5 m/s

V² = V₀²? 2.a.?S => 0² = 10² ? 2.a.10 => a = 100/20 = 5 m/s².

03. No futebol, numa situação de falta, para contornar a barreira o jogador utiliza uma força ao seu favor para curvar a bola na direção horizontal. Sabendo que a bola curva sua trajetória devido à rotação em torno de seu eixo, qual a força que atua para que isto ocorra?

(a) Empuxo.

(b) Atrito.

(d) Gravitação.

(e) Magnética.

04. O Javelin é o novo trem bala que ligará a França (Europa continental) à Inglaterra através do Eurotúnel durante os jogos olímpicos de Londres. Ele tem velocidade máxima de 70,8 m/s. Sabendo que a distância de São Paulo até Rio de Janeiro é da ordem de 400 km, quanto tempo seria necessário para o Javelin fazer esse percurso?

(a) 42,5 min (b) 5,74 min (c) 94 min (d) 4,25 min (e) 106,2 min

V_M = ?S/?t => ?t = ?S/V_M = 400000/70,8 = 5649,7 s = 5649,7/60 = 94,1 min.

texto a seguir refere-se às questões de 05 a 08:

Usain S. Leo Bolt é um atleta (corredor velocista) que participa das provas de 100 m e 200 m rasos e 4x100 m (prova de revesamento na qual uma equipe com 4 corredores percorre uma distancia total de 400 m, sendo que cada corredor percorre 100 m). É dele o recorde mundial das provas de 100 m e 200 m com tempos respectivos de 9,58 s e 19,19 s. Junto com seus colegas da equipe da Jamaica eles também são recordistas da prova de revesamento 4x100 m com o tempo de 37,04 s.

05. Qual a velocidade média de Usain Bolt na prova dos 100 m rasos na qual bateu o recorde mundial?

(a) 6 m/s (b) 8,5 m/s (c) 10,4 m/s (d) 12,1 m/s (e) 13,2 m/s

V_M = ?S/?t = 100/9,58 = 10,4 m/s.

06. Qual a velocidade média de Usain Bolt na prova dos 200 m rasos na qual bateu o recorde mundial?

(a) 52 km/h (b) 37,5 km/h (c) 20,4 km/h (d) 10 km/h (e) 5 km/h

V_M = ?S/?t = 200/19,19 = 10,4 m/s = 10,4.3,6 = 37,44 = 37,5 km/h.

07. Vamos considerar que na prova dos 200 m rasos Usain Bolt realize um movimento uniformemente acelerado durante toda a prova. Qual a aceleração que ele deve impor durante a corrida para que ele atinja a marca do tempo do recorde mundial?

(a) 1,1 m/s² (b) 10 m/s² (c) 4,3 m/s² (d) 6,2 m/s² (e) 0,5 m/s²

I. V_M = (V + V₀)/2 => 10,4 = (V + 0)/2 => V = 20,8 m/s.

II. a = ?V/?t = 20,8/19,19 = 1,08 = 1,1 m/s².

08. Parte da energia metabolizada pelo atleta nas provas de corrida são transformadas em que tipo de energia:

(a) Potencial Gravitacional.

(b) Cinética.

(d) Potencial Elástica.

(e) nenhuma das forma de energia anteriores representa a forma correta de energia.

Como os corredores estão em movimento e com velocidade, logo há aplicação de energia cinética.

09. Um nadador, totalmente submerso, está nadando numa piscina, qual força não atua sobre ele?

(a) Peso.

(b) Normal.

(d) Atrito.

(e) Todas as forças anteriores atuam sobre o mergulhador.

10. Num dia nublado em Londres, a temperatura era de 12°C. Qual era a temperatura em Fahrenheit, que é a escala termométrica utilizada na Inglaterra?

(a) 53,6°F (b) 21,6°F (c) 12,4°F (d) 17,6°F (e) 32°F

T_C/5 = (T_F ? 32)/9 => 12/5 = (T_F ? 32)/9 => 2,4.9 = T_F ? 32 => T_F = 32 + 21,6 = 53,6⁰F.

O texto a seguir se refere às questões 11 a 16:

Armas de tiro podem ser feitas com molas. O atirador empurra o projétil no cano comprimindo a mola e trava o projétil. Ao puxar o gatilho a trava é liberada e a mola transmite a energia acumulada para a bala.

11. Supondo que a mola tem comprimento inicial de 15 cm, se o atirador empurra o projétil 10 cm antes de travar, qual a força exercida na trava? Considere que a constante elástica da mola é de 600 N/m.

(a) 30 N (b) 60 N (c) 300 N (d) 3000 N (e) 6000 N

F = K.x = 600.0,1 = 60 N.

12. Para essa questão considere que a forca aplicada após travar o projétil seja de 15 N. Se a massa do projétil é de 10 g, qual é a aceleração aplicada nele imediatamente após a trava ser liberada?

(a) 1,5 m/s² (b) 150 m/s² (c) 1500 m/s² (d) 67 m/s² (e) 670 m/s²

F = m.a => 15 = 0,01.a => a = 15/0,01 = 1500 m/s².

13. Para a situação da questão 11, qual a energia armazenada na mola?

(a) 0,6 J (b) 3 J (c) 6 J (d) 30 J (e) 60 J

E_P = k.x²/2 = F.x/2 = 60.0,1/2 = 6/2 = 3 J.

14. Se a energia quando o projétil sai da arma é 2 J e a massa do projétil é 10 g, qual a velocidade do projétil?

(a) 400 m/s (b) 80 m/s (c) 40 m/s (d) 20 m/s (e) 16 m/s

E = m.V²/2 => 2 = 0,01.V²/2 => V² = 4/0,01 = 400 => V = 20 m/s.

15. Suponha que o projétil sai da arma com uma velocidade de 100 m/s. Considerando que ele é atirado horizontalmente de uma altura de 1,8 m, a que distância a bala atinge o chão?

(a) 100 m (b) 80 m (c) 60 m (d) 40 m (e) 20 m

I. H = g.t²/2 => t² = 2.1,8/10 = 3,6/10 = 0,36 => t = 0,6 s.

II. x = V₀.t = 100.0,6 = 60 m.

16. Quanto tempo a bala leva para fazer este percurso?

(a) 1000 ms (b) 800 ms (c) 600 ms (d) 400 ms (e) 200 ms

Como t = 0,6 s = 600.10^-3 = 600 ms.

17. Suponha que, na realização das olimpíadas, seja necessária uma potência média de 1400 kW de energia. Qual é a quantidade, aproximada, de energia mensal utilizada no evento? (1kW=10³ W; 1GJ = 10⁹ J)

(a) 3300 GJ (b) 3400 GJ (c) 3500 GJ (d) 3600 GJ (e) 3700 GJ

?t = 30 dias = 30.24h = 30.24.3600 = 2592000 s

E = P.?t = 14.10⁵.2592000 = 36288.10⁸ J = 3628,8.10⁹ = 3600 GJ.

18. Ao se dirigir para a piscina, um nadador desastrado derruba 100 ml da água que ele tomava na piscina. Sabendo que uma piscina olímpica tem cerca de 2.500.000 de litros de água, se depois ele retirar 100 ml da piscina com o mesmo copo, qual o percentual de água no copo vai ser devido à água que ele derrubou na piscina? (1ml = 10^-3 l)

(a) 0,000032%.

(b) 0,00032%.

(d) 0,00004%.

(e) 0,000523%.

N = 100.10^-3/25.10⁵ = 4.10^-8 = 0,000004%.

19. Supondo que para cada 4,2 J de calor absorvido por 1 g de água ela aumente em 1°C sua temperatura, determine qual seria o aumento de temperatura se a piscina do problema anterior recebesse 126 MJ de calor (1MJ = 10⁶ J)

(a) 176°C (b) 15,4°C (c) 13°C (d) 12°C (e) 7,7°C

I. Q = 126/4,2 = 30 Mcal = 3.10⁷ cal.

II. 3.10⁷= m.c.?? => 3.10⁷ = 1.10⁶.1.?? => ?? = 3.10⁷⁰C.

A questão deve ser anulada.

20. Uma bola de futebol tem a forma aproximada de uma esfera de 40 cm de raio. Sabendo disso, qual é aproximadamente o seu volume?

(a) 0,1 litro (b) 80 litros (c) 32 litros (d) 1000 litros (e) 1 litro

R = 40 cm = 4 dm.

V = 4?R³/3 = 4.3.4³/3 = 256 dm³ = 256 L.

A questão deve ser anulada.

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