I Olimpíada de Física - Off Topic - Prova 1

Instruções:

- A prova começa agora: 08:00 10/08/09 e possui uma duração de 48h, ou seja, os participantes podem enviar as respostas até 08:00 12/08/09.

- As respostas podem ser escaneadas, mantendo-se a letra legível, ou digitadas. Independente do método adotado, os participantes devem enviar, via mp, uma cópia de suas respostas para cada corretor (Nightmare Elf, Kinabr, Angel of Darkness).

- Justifique sua resposta e apresente os cálculos. Por justificar, entenda que é seu dever explicar sua linha de raciocínio, e não fazer demonstrações.

Uma boa prova para todos, esperamos que gostem.

ps: a prova será colocada no próximo post por motivos de organização, favor aguardar.

-=Angel of Darkness=-

I Olimpíada de Física – Off Topic - Prova 1

1) A estrela mais próxima da Terra, o Sol, é uma imensa “fornalha” espacial, sendo responsável pelo fornecimento da energia necessária para a manutenção da vida em nosso planeta. É sabido que este importante astro possui uma massa de cerca de 1,9891 × 10^30 kg e está à uma distância média de 149.597.871 km. No interior deste majestoso corpo de 1.392.000km de diâmetro se processam inúmeras reações de Fusão Nuclear, juntando átomos de Hidrogênio em Hélio e liberando grandes quantidades de energia, conforme ilustrado abaixo.

http://skolor.nacka.se/samskolan/eaa...s/TSunFig3.jpg

Sabendo que o Sol perde cerca de 4 milhões de toneladas de massa por segundo, calcule a quantidade de energia liberada nas reações de fusão nuclear no período de um minuto.

2) Uma pessoa dirige um carro de massa m1 com uma velocidade de módulo contínuo v1. Em um determinado instante o motorista se distrai e bate em um carro de massa m2 em um cruzamento, os carros andam juntos após a batida. Para evitar perder o controle do carro e causar um acidente maior, o motorista do primeiro carro pisa suavemente no freio, empurrando o pedal para baixo a uma taxa constante, conferindo uma desaceleração que cresce linearmente com o tempo. Admitindo que o crescimento do módulo da desaceleração tem comportamento perfeitamente linear até o instante em que o sistema, que permanece junto durante todo o tempo, pare e que neste instante ela se torna instantaneamente 0, pois o motorista está freando e não acelerando com a ré engatada, responda:

a) Desenhe o gráfico da Aceleração pelo Tempo, do instante da batida até o momento em que o sistema atinge o repouso.

b) Determine a equação que descreve a velocidade no sistema no período de tempo correspondente ao item a.

c) Encontre o Tempo (considerando t = 0 na batida) que o sistema leva para atingir o repouso.

3) (Somatório Parcial): Marque a/as alternativa/s correta/s:

01) A “Lei Zero” da termodinâmica nos diz que se um corpo A está em equilíbrio térmico com B e B está em equilíbrio térmico com C, então A está em equilíbrio térmico com C. O mesmo é válido para o equilíbrio eletrônico.
02) Um recipiente contém 1kg de água à 100 graus Celsius. Coloca-se no recipiente um bloco de Bronze (liga Cu-Zn com 55% cobre e 45% zinco). Sabendo que o calor específico do Cobre é 0,091 cal/g.oC e do Zinco 0,093 cal/g.oC e que a temperatura final de equilíbrio é 57,45oC, podemos concluir que a massa do bloco de Bronze é aproximadamente 6kg.
04) A equação de Clapeyron (pv = nRT) é, a rigor, uma equação de estado.
08) A temperatura, cuja indicação na escala Fahrenheit é 5 vezes maior que a da escala Celsius, é 10 graus Celsius.
16) Quando uma certa massa de água é aquecida de zero até quatro graus Celsius, o seu volume aumenta e sua densidade diminui.
32) É possível construir uma máquina térmica que opere transferindo calor de uma fonte quente (110 oC) para uma fonte fria (35 oC) que apresente rendimento de 70%.
64) Um professor decide montar um experimento para demonstrar o efeito do atrito para seus alunos. Para isso ele pega um bloco de 250g de chumbo e atrita o mesmo com um pedaço de carpete com 1m de comprimento. Sabendo que o professor imprime no bloco uma velocidade constante e que ele demora 10s para, saindo de uma das pontas do carpete, voltar para o ponto de partida (com movimento sempre retilíneo), que o calor específico do chumbo vale 0,031 cal/g.oC, o coeficiente de atrito dinâmico entre o chumbo e o carpete é de 0,4 (considere g = 10m/s²) e que o trabalho da força de atrito é integralmente convertido em energia térmica, podemos concluir que após 30 segundos o bloco de chumbo sofre uma variação de temperatura de aproximadamente 0,185 oC.

4) Um motoqueiro trafega em linha reta, com velocidade constante de 15m/s, em uma rodovia quando escuta a sirene de uma ambulância que se aproxima. Ele abre caminho para a ambulância, mantendo sua velocidade constante, que o ultrapassa. Sabendo que na aproximação, a freqüência do som da sirene era de 471hz e depois da ultrapassagem é de 530hz, e que tanto a ambulância quanto a moto mantiveram suas velocidades constantes, determine aproximadamente:

a) A velocidade da ambulância.

b) A freqüência real da sirene.

5) Dados os circuitos abaixo, pede-se:

a) Determine a potência e a corrente do circuito I.

b) Determine a potência e a corrente do circuito II.

c)Deseja-se esquentar 1,5 L de água a 10ºC até 40ºC. Determine qual dos dois circuitos demoraria menos para tal tarefa. Justifique.

http://img7.imageshack.us/img7/3739/kina1.jpg

6) Um jogador de beisebol, com o seu taco, rebate uma bolinha, de massa m = 300 g, que vinha a 20 m/s na horizontal, ela volta na direção nordeste a 60º da horizontal com v’ = 30 m/s. Determine:

a)O módulo do impulso imprimido na bolinha quando a mesma foi rebatida.

b)Sabendo-se que a bolinha ficou em contato com o taco 0,05 s, determine o módulo da força média imprimida na bolinha na hora que ela foi rebatida.

c)Sabendo-se que a bolinha foi rebatida numa altura de 1,3 m, determine a altura máxima que ela alcança e quantos metros ela percorre antes de tocar o solo.

7) Dadas as superfícies fechadas abaixo, pede-se o fluxo elétrico em cada uma dessas superfície. Dados: k0 = 9 x 10^9 Nm²/C²

http://img11.imageshack.us/img11/1955/kina2.jpg

8) Um elfo deseja empurrar 3 blocos(empilhados) para cima em um plano inclinado com a horizontal em 45º, conforme indicado no desenho.
Dados:
Massa B1: 5kg
Massa B2: 6Kg
Massa B3: 3kg
Coeficiente de atrito estático B1/B2: 0,4
Coeficiente de atrito estático B2/B3: 0,5
O atrito entre B1 e o chão é desprezível.

Responda:

a) Existe uma força máxima para o elfo empurrar as 3 caixas sem B2 e B3 deslizarem?

b) Se sim: considerando que o elfo fez esta tarefa na velocidade do som, qual a potência deste elfo?
Se não: qual caixa deslizaria primeiro? Quais são as forças necessárias para nenhuma caixa deslizar?

http://img268.imageshack.us/img268/3577/53273389.jpg

9) Um elfo caminha por um andar de um prédio, que é separado pelo andar de cima por uma escada que contém em seu topo um espelho plano e inclinado.
Usando seus poderes mágicows, ele sente a presença de uma elfa no andar de cima.
Dados:
Distância do elfo até a escada: 5m
Distância da elfa até a escada: 1m
Altura da escada: 3m
Velocidade do elfo: 1,5m/s
Velocidade da elfa: -1.0m/s
Altura do chão até os olhos do elfo: 1,75m
Altura da elfa: 1,63m
Inclinação do espelho com a horizontal: 30º

Sabe-se que o elfo só olhará com os seguintes ângulos em relação à horizontal: 45º, 90º.

Diga se o elfo verá ou não os equips da elfa.

http://img5.imageshack.us/img5/5194/30404779.jpg

10) Um elfo possui um arco cuja madeira tem constante elástica 1000N/m e se dobra sem se arrebentar por 20cm. Com o arco e uma flecha de 30g, ele resolve ir à floresta para caçar. Ele então avista um torcedor do São Paulo correndo de forma alegre, a 30m de distância com velocidade de 2m/s se afastando do elfo. Para maximizar a distância, o elfo atira a flecha com a dobra máxima, formando um ângulo de 45º com a horizontal.

A pergunta é simples: o elfo acertou o torcedor, ou não?

Dados: Altura do disparo = 1,75m, altura do torcedor = 1,70m e gravidade = 10m/s.

http://img197.imageshack.us/img197/8436/36853867.jpg





Lembrem-se, as respostas devem ser enviadas por MP e em hipótese alguma devem ser postadas neste tópico, qualquer participante que postar uma resposta ou um método de resolução de alguma questão será desclassificado e a questão será anulada.

-=Angel of Darkness=-

Também venho desejar boa sorte a todos os participantes da olimpíada, e, minha opinião pessoal, a prova não está difícil, está possível e tranquila em algumas questões. Repito, não espero 10 nessa prova.

A prova tá muito tranquila.

Boa sorte para aqueles que estão concorrendo. :thumb:

Prevejo uma desqualificação iminente... não lembro de bulhufas, mas tentarei em nome da ciência.

Vô pra academia na volta imprimo as provas, odeio fazer no pc.

pS: eu ri das questões do elf kkkkk

boa sorte a todos
odeio fisica

quimica é o que há

Só uma dúvida as questões múltipla escolha vão ser tipo a cada uma que você marcou errada ou deixou de marcar vai anular uma que você acertou?

nossa n lembro praticamente nada x.x

uahauhaauh dps eu tento

Tem questões ai que eu nem aprendi ainda :S
Boa sorte aos que tentarem.


PS: o campião será nomeado como o maior nerd do OFF?


Koss :thumb:

As minhas questões deverão ter texto explicando, não só cálculos.Nessa 1ª fase eu não vou medir muito a capacidade técnica, mas sim o uso do bom senso.Espero que minhas questões estejam legais pra vocês^^ abraços.



Correção na questão dos blocos: o angel esqueceu de colocar, mas B1 é o bloco mais embaixo, e B3 é o do topo.

tem umas coisas ai que eu sabia, mas esqueci

Citação:

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Postado originalmente por Nightmare Elf

As minhas questões deverão ter texto explicando, não só cálculos.Nessa 1ª fase eu não vou medir muito a capacidade técnica, mas sim o uso do bom senso.Espero que minhas questões estejam legais pra vocês^^ abraços.



Correção na questão dos blocos: o angel esqueceu de colocar, mas B1 é o bloco mais embaixo, e B3 é o do topo.

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msm o carinha n tendo mao ele empurra?
brinks, voltar da academia eu tento fazer ... so sei fazer 3 até agora =/

hauha
Estão bem divertidas algumas e engraçadas xD
Por isso sugeri que postassem meio dia ...pelo menos o pessoal que postou só vão fazer depois xD. (Foi só uma sugestão, não me crucifiquem dinovo plx XP)
Quando eu voltar da aula eu tento =P.

Boa prova a todos =)

Pra questão 3, eu considero que uma caloria vale quantos joules? 4 ou 4,2?

Use o seu bom senso ninja, e você fará certo :P.

Só dei uma lida rápida porque to sem papel pra resolver agora, parece que tem alguma coisa ae que eu não tive de matéria ainda. Mas não custa tentar hoje a noite. :D

Po o pessoal mó confiante , vou ter que me virar nos 30 pra resolver esses esquema ai. :wscared:

Citação:

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Postado originalmente por kina br

Use o seu bom senso ninja, e você fará certo :P.

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Já usei e consegui faze a questão, é que normalmente as olimíadas de física dão essa informação.

Bom, prova muito daora, já fiz 4 questões. :P

Pra saber antes que eu comece a prova, é permitido a consulta a fontes tais como livros, para fórmulas, etc? Porque pelo que voces disseram, é:

Citação:

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Postado originalmente por Angel of Darkness

Para todos os amantes de física do Off, esta será uma oportunidade para testarem seus conhecimentos, aprenderem coisas novas e se socializarem (???)

As questões podem ser formuladas por nós mesmos ou retiradas de algum outro livro-texto, mas a primeira opção parece mais interessante, por evitar a possibilidade de procurar pela resposta usando o Google.

Espero que aproveitem a oportunidade para adicionar algo às suas bagagens culturais.

Citação:

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Postado originalmente por kina br

IMPORTANTE: Caso, eu, o angel ou o elf perceba algum tipo de uso de meios externos(professores, outras pessoas) nós zeraremos a prova e o candidato será eliminado da Olimpíada.

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A consulta de livros é permitida, e, no caso, as questões são todas originais, vocês podem consultar livros sim, até por que aí tem matéria que não é dada no EM comumente

AVISO IMPORTANTE:
1 cal = 4,18J

No exercício 2, o carro de massa m2 encontra-se em repouso?

.

Citação:

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Postado originalmente por luizjuiz

Provavelmente é uma velocidade v2 (considerei assim). Se ele estivesse em repouso não faria muito sentido em falar de cruzamento

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Em que direção, sentido? Vira uma bananada legal se ele não estiver em repouso porque o bagulho é vetorial (a não ser que eu esteja viajando na maionese).

Citação:

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Postado originalmente por kina br

Repito, não espero 10 nessa prova.

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Vou ter que concordar...infelizmente...

Topic: Poutz, as questões estão bem mais difíceis do que eu esperava. Muitas eu nem sequer aprendi(ainda) :triste: .

Tentar não custa :riso: . Porém ja digo que não esperem que eu vá bem nessa prova, pois pelo visto...

Olha, outro aviso importante:
AVISO IMPORTANTE:
Na questão 2 você usa v2 = 0, antes da colisão é claro



E POR FAVOR, NÃO COMPLIQUEM MAIS DO QUE O NECESSÁRIO

nossa kra, passar os calculos vai ser um saco...

precisa por a conta inteira ou posso por só os resultados q fui obtendo durante o exercicio?

A conta toda, se quiser escanear, pelo menos a minha parte eu aceito escaneada.

Citação:

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Postado originalmente por kina br

A conta toda, se quiser escanear, pelo menos a minha parte eu aceito escaneada.

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uahauha vou te q repassar, vai ser mta maldade escanear isso aki q eu fiz...
mta desorganização =/.

Na questão 7 na superfície s2 a carga é de + ou - 10 mC?

- 10 mC

@shadow
Vai ser mesmo, se tiver desorganizado demais eu vou ser mais mal e zerar a questão.

Citação:

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Postado originalmente por kina br

Olha, outro aviso importante:
AVISO IMPORTANTE:
Na questão 2 você usa v2 = 0, antes da colisão é claro



E POR FAVOR, NÃO COMPLIQUEM MAIS DO QUE O NECESSÁRIO

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Nem adianta fala. Preparem-se pra le teorias absurdas nas respostas que vocês vão corrigi. Física é física, quando você não sabe você viaja. :P

E você podia não te dado essa dica... ¬¬

@Ninja
Eu tenho que ser bonzinho, e também por que preciso de 15 pessoas passando.

Só uma dúvida minha que não vi resposta, as questões de múltipla escolha vão ser tipo se errar uma ou deixar de marcar uma certa vai anular uma certa que marcou?



E agora que terminei de ler / tentar resolver, todas as questões tenho que parabenizar vocês, EXCELENTES questões parabéns pra o kina, o Elf e o Angel, questões de nível mediano porém muito boas. (apesar de eu não ter conseguido responder por enquanto muita coisa)

@guga
Não ira anular nenhuma. Só um aviso, mesmo sendo multipla-escolha vai ter que justificar a escolha.Bem, apesar que eu não pretendo fazer multipla-escolha.

EDIT: Agradeço os parabéns.

Não sei se vocês podem me responder, mas na questão 1, a energia tem que ser em Joules ou W?

E na 10, a aceleração gravitacional, não é 10 m/s²?

Eu juro que a próxima fase eu faço no papel. Faze no pc é um pé no s***. Quase chorei quando vi a questão 5b.

Bom, falta só as 4 últimas :P GOGO Física no feriado!!! :P

Citação:

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Postado originalmente por Big Star

Não sei se vocês podem me responder, mas na questão 1, a energia tem que ser em Joules ou W?

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Eu ri, juro.

Citação:

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Postado originalmente por Lucas fly

Eu ri, juro.

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Pode rir. E com razão ^^. Faz tempo que não faço questões assim, algumas eu não sei mesmo, mas nem por isso vou desistir.

Citação:

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Postado originalmente por Big Star

Pode rir. E com razão ^^. Faz tempo que não faço questões assim, algumas eu não sei mesmo, mas nem por isso vou desistir.

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E por sinal esqueci de responder, W é unidade de potência, e equivale a J/s. ;p