Questõesde IF Sudeste - MG sobre Física

Um estudante viaja com sua família para uma praia pouco povoada. Numa das tardes ensolaradas, ele ficou conversando com um pescador da comunidade e depois de muito ouvir sobre pescaria, funcionamento do barco e localização de cardumes, o pescador faz uma pergunta que há algumas semanas o intrigava. Qual seria a altura da torre de telefonia que haviam instalado recentemente na comunidade? O estudante respondeu que era fácil calcular o valor da altura se ele o ajudasse a fazer algumas medidas. Para isso, pegou uma vara, com um comprimento(L) de 2m, que estava encostada no barco. Usando este instrumento o estudante mediu a sombra da torre contando 22L, em seguida mediu a altura e a sombra do pescador, obtendo 3L/4 e 0,55L, respectivamente. Com esses dados, o estudante mostrou ao pescador a altura da torre. Em qual princípio físico o estudante se apoia para realizar tal procedimento?

Quase todos os anos, algum meio de comunicação anuncia que um grande asteroide pode estar em rota de colisão com nosso planeta. Se de fato isso vier a ocorrer, além de várias catástrofes na superfície da Terra, anunciam-se também alterações no movimento do planeta em relação ao Sol. Com a finalidade de facilitar nossa análise, vamos simplificar demasiadamente as condições dessa colisão. Ignorando a rotação da Terra e do asteroide, consideremos que no momento da colisão ambos os corpos apresentem o vetor velocidade nas mesmas direções e sentidos. Se imaginarmos um grande asteroide do Sistema Solar, com massa 30.000 (trinta mil) vezes menor que a massa da Terra, se, ainda, tomarmos as velocidades aproximadas da Terra e do asteroide, respectivamente, 100.000 km/h e 40.000 km/h em relação ao Sol, qual seria, aproximadamente, a variação de velocidade da Terra em relação ao Sol após a colisão? Note que, neste caso, a Terra é que colide com o asteroide.

A 6ª corda de um violão (figura 2) tem comprimento de 60cm, densidade linear de 5,5x10-3 kg/m e está fixa em suas extremidades tracionada por uma força de 55N.

Figura 2- Identificação das cordas do violão.

Disponível em: http://www.violaopopular.com.br/cordas_e_maos.htm>. Acesso em: 08 set. 2017.

Analise as afirmativas a seguir:

I. Quando a 6ª corda é tocada presa, apenas por suas extremidades, o comprimento de onda é de 1,2m.

II. Quando a corda tocada presa apenas por suas extremidades, o som produzido tem frequência aproximada de 83Hz.

III. A frequência da onda sonora emitida é diferente da frequência de vibração da corda.

IV. A intensidade do som emitido depende da força de tração aplicada nas extremidades da corda.

Com base nas afirmativas anteriores, marque a opção CORRETA.

As máquinas térmicas são reconhecidas como precursoras da chamada Revolução Industrial, quando destacam-se os nomes de engenheiros ingleses do século XVIII. Sabe-se, entretanto, que a ideia de se utilizar o calor como agente de movimento remonta de séculos anteriores. Uma das primeiras descrições de uma máquina térmica faz referência à máquina de Heron de Alexandria, no século I d.C (figura 1). A reconstrução dessa máquina em dias atuais mostra-nos que sua eficiência não é muito atrativa, ou seja, grande parte da energia fornecida a ela é desperdiçada. Se a uma máquina de Heron fornece-se 5.000J de calor e percebe-se que ela libera 3.500J de calor, qual a eficiência dessa máquina?

Figura 1 - Representação da máquina de Heron

Fonte: Disponível em:<https://pt.wikipedia.org/wiki/Eol%C3%ADpila#/media/File:Aeolipile_illustration.png> . Acesso em: 08 set. 2017

Em uma sala de aula, o aluno que está sentado na última mesa de sua coluna faz uma pergunta ao professor. Um colega que está 1,0m à frente ouve a voz daquele aluno com uma intensidade de 1,0 x 10-6 W/m2 . Qual é a intensidade sonora percebida pelo professor que está a 5,0m do aluno que fez a pergunta?

Em um projeto de feira de ciências, um grupo de estudantes apresenta um experimento usando skate, dinamômetro e cronômetro. Eles convidam um visitante a participar do experimento e fazem algumas medidas. Massa do visitante 62kg, massa do skate 3kg. O visitante sobe no skate de frente para uma parede, onde é colocado o dinamômetro de modo que possa efetuar um empurrão e, neste momento, anota-se a medida da força do empurrão e o tempo de ação, respectivamente, 390N e 0,5s. Após explicar aos visitantes alguns conceitos de Física e desprezando o atrito do skate com a superfície plana da sala, o grupo apresenta os valores da variação do momento linear e da velocidade do conjunto skate + visitante. Esses valores são, respectivamente:

O aluno Pierre, estudante do IF Sudeste MG, reside sozinho em seu apartamento. Para diminuir suas despesas, ele analisou os seus equipamentos eletrônicos no intervalo de um mês (30 dias) e montou uma tabela com a potência de cada aparelho e o tempo médio em que ficam ligados. Neste mês, sua conta de luz veio com um consumo de 127,5kWh, valor muito próximo dos meses anteriores.

Analisando sua tabela, pode-se afirmar que:

Após a compra de um apartamento, o proprietário resolve instalar as lâmpadas e o chuveiro elétrico antes de se mudar. O apartamento possui poucos cômodos: uma sala, um quarto, um banheiro e uma cozinha conjugada a uma área de serviços. Com as lâmpadas (todas idênticas) e chuveiro instalados e a rede elétrica ligada, o proprietário nota que a lâmpada da sala e a lâmpada do quarto só permanecem acesas juntas, ou seja, ao apagar ou retirar uma delas, a outra não acende. Além disso, notou que o brilho dessas lâmpadas era menor do que o esperado, tendo em vista seus valores nominais. A lâmpada do banheiro funcionou como o esperado, acendia individualmente e o seu brilho estava conforme se esperava. As duas lâmpadas da cozinha e área de serviços eram acendidas por um único interruptor, logo só acendiam ao mesmo tempo, porém seus brilhos estavam de acordo como o que se esperava. Também não notou alterações no funcionamento do chuveiro elétrico. Para tentar resolver o problema das lâmpadas da sala e do quarto, o proprietário fez as seguintes anotações:

I. As lâmpadas da sala e do quarto estão ligadas em série, as demais lâmpadas e o chuveiro estão ligados em paralelo.

II. Os brilhos da lâmpada do quarto e da lâmpada da sala deveriam ser quatro vezes maiores do que estavam apresentando.

III. A tensão elétrica destinada à cozinha e área de serviços deve ser o dobro da tensão elétrica dos demais cômodos, já que possui duas lâmpadas.

Em relação a essas afirmações, marque a alternativa CORRETA.

Em uma transmissão televisiva de uma partida de futebol, a qual ocorria em um dia chuvoso, o comentarista de arbitragem alertou sobre o risco da manobra conhecida como carrinho, em que o jogador desliza deitado ao chão objetivando alcançar, com os pés, a bola que está de posse do adversário. Com a grama molhada, segundo o comentarista, o jogador que executa o carrinho pode atingir seu adversário com uma velocidade maior do que comumente chegaria, podendo contundir o outro atleta. Para analisar essa informação, considere um atleta de 80kg correndo com velocidade de 21,6 km/h (6 m/s), que se atira ao chão e desliza por 1m executando a manobra descrita. Se os coeficientes de atrito cinético, entre o jogador e a grama seca e molhada, são, respectivamente, 1 e 0,6, quanto, aproximadamente, a velocidade do jogador na grama molhada é maior do que a velocidade do mesmo atleta na grama seca, após o deslocamento de 1m durante o carrinho? (Use √6 = 2,4)

Quando procuramos imagens de astronautas em sítios de busca na internet, encontramos majoritariamente imagens de pessoas flutuando, dentro de veículos espaciais ou em roupas projetadas para suportar as condições inóspitas do espaço. É comum encontrarmos explicações erradas, de que essas pessoas estão flutuando, pois estão submetidas a forças gravitacionais muito pequenas. Sabemos, contudo, que o que explica o flutuar do astronauta é o fato de ele estar em órbita na Terra, ou seja, estar em movimento circular em relação ao centro do planeta. Isso implica que ele sofre a ação da gravidade terrestre, mas, por estar em movimento, ele estará em queda sem nunca alcançar a superfície. Dentro de um veículo espacial, ele e a nave sofrerão a mesma aceleração da gravidade, eles caem juntos, por isso a sensação de se estar flutuando em seu interior. Esse fenômeno é conhecido como imponderabilidade. As figuras a seguir apresentam diagramas de forças de um astronauta no interior de uma nave, sem estar em contato com nenhuma superfície. Qual desses diagramas melhor representa as forças aplicadas sobre o astronauta? Desconsidere a ação das atrações gravitacionais de outros corpos que não a Terra.

Figura 1 - A astronauta Stephanie Wilson, especialista em missões STS-120, flutuando na middeck do Space Shuttle Discovery, quando atracou com a Estação Espacial Internacional. Diponível em:

<https://www.flickr.com/photos/nasacommons/29725699112/>. Acesso em: 20 mar. 2018.

Os chamados vídeos 3D consistem, de fato, na sobreposição de duas imagens projetadas em perspectivas diferentes. De maneira sucinta, um filme produzido em 3D deve ser filmado duas vezes, com lentes que irão focar planos diferentes da imagem. A transmissão é feita simultaneamente, com cada uma das imagens emitindo ondas luminosas que vibram em direções perpendiculares. Os óculos utilizados para a visualização desses vídeos são projetados de tal forma que cada uma das lentes permita somente a passagem de uma das imagens. O uso desses óculos faz-se necessário para que captemos cada imagem separadamente em um dos olhos, permitindo-nos distinguir dois planos, dando-nos a impressão de profundidade. Marque a alternativa CORRETA que indica o fenômeno ondulatório explorado nessa tecnologia.