Questõesde Esamc sobre Física
Um automóvel médio é capaz de acelerar de 0 a 100 km/h em 9s. Assinale a distância que ele percorrerá, durante a frenagem, caso precise
parar ao atingir a velocidade de 100 km/h, com o mesmo módulo de
aceleração.
Um jogador de futebol, durante os jogos olímpicos do Rio, errou um
pênalti decisivo. Ele realizou a cobrança de modo que a bola tivesse
alcance máximo, com v0
= 20m/s, fazendo com que ela atingisse sua
altura máxima exatamente sobre a trave superior do gol. Sabendo que
a altura da trave oficial é de 2,44m e desprezando a resistência do ar, a
que altura a bola passou acima do gol? Adote g = 10m/s² .
Usain Bolt conquistou, durante as Olímpiadas do Rio, o inédito tricampeonato olímpico dos 100m rasos, completando a prova em 9,81s.
Apesar de ser um tempo muito baixo, é superior ao seu próprio recorde, de 9,58s para a mesma prova. Determine percentualmente, em
relação ao recorde mundial, o quanto sua velocidade média foi menor
nessa prova, na olimpíada.
O jogo de realidade aumentada, denominado Pokémon Go, está fazendo grande sucesso atualmente. Um jovem jogador saiu de casa, em
busca dos pokémons, às 20h30 e retornou às 23h, após fazer o seguinte trajeto: andou 300m pela rua até chegar numa praça quadrada de
100m de lado, em que deu três voltas completas, seguindo exatamente suas laterais; em seguida, caminhou 500m por uma avenida, 200m
sobre uma passarela e mais 300m, já de volta ao seu ponto de partida.
Aponte a razão entre a distância total percorrida e o intervalo de tempo gasto pelo jovem.
O valor da velocidade máxima para veículos pesados, como caminhões
e ônibus, é menor do que para veículos leves na pista expressa. Esse
fato também é observado em várias rodovias. Qual o motivo da velocidade máxima permitida para veículos pesados ser menor do que a de
veículos leves:
Essa diferença não se justifica fisicamente, pois os dois tipos de veículos são capazes de frear da mesma maneira.
A redução da velocidade também diminui a intensidade do impacto entre os corpos, em caso de acidentes. Suponha que um veículo de 800kg
trafegando com velocidade máxima pela pista central da Marginal
Tietê colida contra um obstáculo fixo e pare completamente em 0,5 s.
Determine, aproximadamente, a intensidade da força, em kN, aplicada
pelo obstáculo sobre o carro:
Uma pessoa, que utiliza essas vias todos os dias para ir trabalhar, deseja
calcular quanto tempo ela precisa sair mais cedo de casa. No seu trajeto, ela acessa a Marginal Tietê e percorre 3 km na pista local, 2 km na
central e 10 km na expressa. Chega na Marginal Pinheiros e anda mais
5km na expressa e 2 km na local. Quanto tempo mais cedo, em minutos, essa pessoa vai precisar sair de casa, aproximadamente:
Reduzir os limites de velocidade significa também percorrer uma distância menor até a parada total do veículo. Obtenha, em metros, aproximadamente, a nova distância percorrida por um veículo pesado que
trafega em velocidade máxima pela pista local até a parada completa,
após uma frenagem. Dado: módulo da aceleração = 5 m/s2:
Um dos argumentos utilizados pela Prefeitura de São Paulo para justificar essa redução é que trafegar a velocidades menores possibilita
que os veículos fiquem a uma distância menor daquele que está a sua
frente, ocasionando maior fluidez no tráfego. A distância de segurança,
conhecida como “regra dos 2 segundos”, sugere que a distância entre
dois veículos seja equivalente àquela que seria percorrida durante esse
tempo. Calcule, em metros, a variação aproximada dessa distância para
veículos leves que trafegam em velocidade máxima pela pista expressa
com a mudança dos limites:
Acidentes prejudicam o trânsito em rodovias, ocasionando aumento
no tempo de viagem para os veículos. Imagine um automóvel que se
desloca entre Campinas e São Paulo pela Rodovia Anhanguera, cujo
limite de velocidade é de 100 km/h. De Campinas a Jundiaí, ele trafega
no limite de velocidade permitido, por meia hora, até se deparar com o
trânsito parado, consequência de uma colisão entre dois caminhões. O
carro permanece parado durante 15 minutos e, logo após, desloca-se
a 30 km/h durante 20 minutos, para, só então, completar os 40 km restantes do trajeto, novamente no limite de velocidade. Calcule a velocidade média total do veículo nessa viagem.
Suponha que ocorra um problema durante a viagem da sonda até o Sol
e ela fique parada no espaço num ponto que a mantenha em equilíbrio
estável (devido às atrações gravitacionais da Terra e do Sol). Admita
que a massa do Sol seja 360 mil vezes a massa da Terra. Assinale a
alternativa que contém a proporção entre a distância da sonda ao Sol
e da sonda à Terra.
O texto a seguir será utilizado como base para responder à questão.
[...] a NASA lançou com sucesso na base de Cabo Canaveral (Flórida) o foguete Delta IV Heavy, que carrega a sonda Parker Solar Probe. A missão terá o desafio de ser o equipamento enviado por humanos que mais próximo chegará do Sol [a pouco mais de 6 milhões de km de distância], para coletar novas informações sobre a estrela do Sistema Solar. [...]
Em 1958, o astrofísico [Eugene Parker] publicou um artigo com as primeiras investigações a respeito de um fenômeno que ficaria conhecido como vento solar: em sua pesquisa, Parker estudou o comportamento da emissão de partículas e de eletromagnetismo que “escapa” da coroa solar, região conhecida como a “atmosfera externa” do Sol, onde as temperaturas são superiores à própria superfície solar (que tem temperatura de cerca de 6.000ºC). Ao longo de seu trabalho, o cientista analisou a interação da expansão da coroa solar e de sua relação com os planetas. [...]
Sua massa (Sol) — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
(NASA lança com sucesso sonda que irá explorar o Sol nos próximos anos. Publicado em: 12 ago. 2018. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/ noticia/2018/08/nasa-lanca-com-sucesso-sonda-que-ira-explorar-o-sol-nos-proximos-anos.html.
Acesso em: 23 ago. 2018, às 14h50.)
Utilizando o valor da temperatura da superfície solar, indicado no excerto acima, assinale a alternativa que contém os valores referentes
nas escalas Fahrenheit e Kelvin, respectivamente
O texto a seguir será utilizado como base para responder à questão.
[...] a NASA lançou com sucesso na base de Cabo Canaveral (Flórida) o foguete Delta IV Heavy, que carrega a sonda Parker Solar Probe. A missão terá o desafio de ser o equipamento enviado por humanos que mais próximo chegará do Sol [a pouco mais de 6 milhões de km de distância], para coletar novas informações sobre a estrela do Sistema Solar. [...]
Em 1958, o astrofísico [Eugene Parker] publicou um artigo com as primeiras investigações a respeito de um fenômeno que ficaria conhecido como vento solar: em sua pesquisa, Parker estudou o comportamento da emissão de partículas e de eletromagnetismo que “escapa” da coroa solar, região conhecida como a “atmosfera externa” do Sol, onde as temperaturas são superiores à própria superfície solar (que tem temperatura de cerca de 6.000ºC). Ao longo de seu trabalho, o cientista analisou a interação da expansão da coroa solar e de sua relação com os planetas. [...]
Sua massa (Sol) — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
(NASA lança com sucesso sonda que irá explorar o Sol nos próximos anos. Publicado em: 12 ago. 2018. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/ noticia/2018/08/nasa-lanca-com-sucesso-sonda-que-ira-explorar-o-sol-nos-proximos-anos.html.
Acesso em: 23 ago. 2018, às 14h50.)
Supondo que a distância entre o Sol e a Terra é de, aproximadamente,
150 milhões de km, e que a Parker tenha viajado em linha reta até o
Sol, com a maior velocidade possível, de 700 mil km/h, assinale a alternativa que indique quanto tempo, aproximadamente, ela demorará
para chegar ao ponto de maior aproximação.
O texto a seguir será utilizado como base para responder à questão.
[...] a NASA lançou com sucesso na base de Cabo Canaveral (Flórida) o foguete Delta IV Heavy, que carrega a sonda Parker Solar Probe. A missão terá o desafio de ser o equipamento enviado por humanos que mais próximo chegará do Sol [a pouco mais de 6 milhões de km de distância], para coletar novas informações sobre a estrela do Sistema Solar. [...]
Em 1958, o astrofísico [Eugene Parker] publicou um artigo com as primeiras investigações a respeito de um fenômeno que ficaria conhecido como vento solar: em sua pesquisa, Parker estudou o comportamento da emissão de partículas e de eletromagnetismo que “escapa” da coroa solar, região conhecida como a “atmosfera externa” do Sol, onde as temperaturas são superiores à própria superfície solar (que tem temperatura de cerca de 6.000ºC). Ao longo de seu trabalho, o cientista analisou a interação da expansão da coroa solar e de sua relação com os planetas. [...]
Sua massa (Sol) — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
(NASA lança com sucesso sonda que irá explorar o Sol nos próximos anos. Publicado em: 12 ago. 2018. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/ noticia/2018/08/nasa-lanca-com-sucesso-sonda-que-ira-explorar-o-sol-nos-proximos-anos.html.
Acesso em: 23 ago. 2018, às 14h50.)