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.
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.
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
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?
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.
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.
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=-
Curtir: 
I Olimpíada de Física - Off Topic - Prova 1
Responder com Citação
.
