Questões de Física

O jogo Brasil x Alemanha, na semifinal da Copa do Mundo de 2014, ficou bastante marcado na memória dos brasileiros. Aos 23 minutos do segundo tempo, o meio-campo Philipp Lahm recebeu a bola dentro da area brasileira e cruzou para o atacante André Schürrle, que rebateu para fazer o 6º gol alemão. Admita que o atacante tenha chutado a bola de massa m, fazendo com que ela se movesse em uma direção perpendicular à direção do passe, mantendo a mesma velocidade escalar v. Nesse sentido, o valor do impulso transmitido à bola pelo atacante foi igual a:

Leia o Texto para responder à questão.

Texto

Físicos da Universidade de Amsterdã afirmaram ter descoberto o método empregado pelos egípcios para facilitar o transporte de pedras utilizadas na construção das pirâmides. A inspiração veio de uma antiga imagem presente no túmulo do governante Djehutihotep, que mostra uma estátua sendo transportada sobre um trenó puxado por várias pessoas, enquanto um líquido (água) é derramado bem à frente. Segundo os cientistas, o uso de uma quantidade adequada de água permitiria reduzir pela metade o número necessário de operários para arrastar o sistema.

Sobre o Texto são feitas as seguintes afirmações:

I. Para que o trenó possa deslizar sobre a areia, é necessário que a força com que as pessoas o puxam seja maior que o peso do mesmo.

II. A força necessária para retirar o trenó do repouso é maior do que a força necessária para mantê-lo em movimento retilíneo uniforme.

III. Ao jogar água à frente do trenó, facilita-se o movimento através da diminuição da força de resistência exercida pela areia no trenó.

IV. A força normal aplicada no trenó, devido ao seu contato com a areia, diminui quando a areia é molhada.

A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é:

Mauro Vinícius da Silva, o Duda, é um atleta brasileiro especializado no salto em distância. No ano de 2014, Duda conseguiu se tornar o primeiro brasileiro bicampeão mundial da prova, vencendo o campeonato em Sopot, na Polônia, com a marca de aproximadamente 8,3 m. No momento inicial do salto, a velocidade de Duda tinha módulo igual 9,0 m/s, formando um ângulo de 39,6º com a horizontal.

Nesse sentido, a altura máxima atingida por Duda no salto do bicampeonato mundial foi, em m, aproximadamente igual a:

Dados:

Aceleração da gravidade = 10 m/s²

sen (39,6°) ≈ 0,64

Um elevador de 750 kg de massa, carregando 6 pessoas, cada uma com 75 kg, percorre a distância entre o 1º e o 9º andar de um prédio em 16 s. Sabe-se que cada andar do prédio possui 3,0 m de altura e que o elevador se move com velocidade constante neste trecho.

Nesse sentido, a potência fornecida pelo motor do elevador para transportar o sistema desde o 3º até o 7º andar é, em kW, igual a:

Dado: Aceleração da gravidade = 10 m/s²

Um ônibus do sistema de transporte BRT (Bus Rapid Transit) da cidade de Belém-PA percorre um trecho retilíneo da Av. Almirante Barroso com aceleração constante. No interior do ônibus há um passageiro que, para escutar suas músicas preferidas, pendura seu celular com um fio na barra localizada no teto do ônibus. Outro passageiro observa a cena e verifica que o fio está esticado e inclinado em relação à vertical. Considerando o fio que prende o celular como ideal, analise as afirmativas abaixo:

I. Se a velocidade do ônibus fosse constante, o fio estaria alinhado com a direção vertical.

II. A única força que age sobre o celular durante a situação descrita é o peso.

III. A variação de velocidade do ônibus é diretamente proporcional à tangente do ângulo de inclinação do fio.

IV. O peso do celular é igual à força aplicada pelo fio à barra.

A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é:

Recentemente foi noticiado que o asteroide Apophis, uma rocha de 2,7x10¹⁰ kg de massa que orbita o Sol, estaria ameaçando a Terra com uma colisão no ano de 2036. Admita que a velocidade de deslocamento do Apophis seja de 4,0x10⁴ m/s quando a sua distância até o Sol for de 1,5x10¹¹ m.

Nesse sentido, afirma-se que a energia cinética do asteroide, em um ponto de sua órbita situado a uma distância de 1,6x10¹¹ m do Sol é, em J, aproximadamente igual a:

Dados:

Constante de gravitação universal = 6,7 x10⁻¹¹ m3 /kg.s²

Massa do Sol = 2,0x10³⁰ kg