Questões de Física

O problema do fornecimento de água nas grandes cidades brasileiras tem levado muitas famílias a recorrer à instalação de pequenas caixas d’água para abastecimento doméstico. A figura abaixo mostra um reservatório desse tipo, com formato de paralelepípedo, possuindo capacidade para 500 L de água, sendo que a área da sua face S vale 7200 cm².

No orifício da caixa d’água (ponto A) foi adaptada uma tubulação que se estende até uma torneira (ponto B). O desnível entre os pontos A e B é de 5 m.

Sabendo-se que a pressão manométrica na torneira, quando fechada, é de 0,55 atm, afirma-se que o volume de água contido na caixa d’água, em L, é igual a:

Dados:

g=10 m/s²

Densidade da água igual a 1000 kg/m³

1 atm = 105 N/m²

A superlotação em embarcações constitui uma importante fonte de risco, de modo que o controle do número de passageiros deve ser rigoroso. Uma embarcação pesando 20000 N desloca uma quantidade de água correspondente a 40% do volume do seu casco, quando está atracada no porto, sem nenhum passageiro a bordo.

Admitindo-se que, por razões de segurança, o deslocamento máximo de água corresponda a 64% do volume do casco, e que a massa média de um ser humano adulto seja aproximadamente igual a 75 kg, afirma-se que o número máximo de passageiros adultos permitidos na embarcação, de modo a respeitar a norma de segurança, é de:

Dados:

g=10 m/s²

Densidade da água igual a 1000 kg/m³

Durante as obras para a construção de um edifício, um operário deixa cair um capacete de uma altura de 80 metros, o qual atinge uma placa de metal no solo, produzindo um som de intensidade igual a 10^–4 W/m² e de frequência igual a 160 Hz. Considerando a velocidade do som no ar igual a 320 m/s, analise as afirmativas abaixo.

I. A partir do momento da queda do capacete, o som do impacto deste com a placa de metal no solo será ouvido pelo operário no instante t = 0,25 s.

II. O nível sonoro produzido no choque do capacete com a placa foi de 60 dB.

III. O comprimento de onda do som produzido foi de 2 m.

IV. Se a intensidade do som decair para 10^–8 W/m² , o nível sonoro diminuirá para a metade do nível original.

Dados:

g=10 m/s²

Limiar da audibilidade igual a 10^–12 W/m²

De acordo com as afirmativas acima, a alternativa correta é:

Um ônibus que trafegava inicialmente a 54 km/h foi freado bruscamente, como forma de impedir um impacto iminente com o veículo à sua frente. Um passageiro de massa igual a 60 kg, surpreendido pela manobra violenta, foi arremessado, chocando-se contra o encosto do banco situado à sua frente. O tempo de impacto entre a pessoa e o assento foi de 0,3 s e, ao término do impacto, o passageiro encontrava-se em repouso. Nesse sentido, analise as afirmativas abaixo.

I. A força média exercida pelo passageiro sobre o encosto do banco do ônibus, durante o impacto, foi de 3000 N.

II. A variação da energia cinética do passageiro, em decorrência do impacto, foi igual a -6750 J.

III. A potência dissipada na colisão do passageiro com o encosto do banco do ônibus foi igual a 162 kW.

IV. A variação na quantidade de movimento do passageiro, devido à colisão, foi de 3240 kg.m/s.

A alternativa correta é:

Uma das causas de acidentes de trânsito é a imprudência de certos motoristas, que realizam manobras arriscadas ou inapropriadas. Por exemplo, em uma manobra realizada em um trecho retilíneo de uma rodovia, o motorista de um automóvel de passeio de comprimento igual a 3 m resolveu ultrapassar, de uma só vez, uma fileira de veículos medindo 17 m de comprimento. Para realizar a manobra, o automóvel, que se deslocava inicialmente a 90 km/h, acelerou uniformemente, ultrapassando a fileira de veículos em um intervalo de tempo de 4 s.

Supondo que a fileira tenha se mantido em movimento retilíneo uniforme, a uma velocidade de 90 km/h, afirma-se que a velocidade do automóvel, no instante em que a sua traseira ultrapassou completamente a fileira de veículos, era, em m/s, igual a:

Num parque de diversões há um escorregador infantil, conforme indica a figura abaixo.

Neste brinquedo, as crianças, inicialmente em repouso, partem do ponto A e atingem o ponto B. Suponha que o coeficiente de atrito entre as superfícies de contato seja igual a 0,5. Considerando que, quando uma criança escorrega, a dissipação de energia ocorra apenas pela ação da força de atrito, e sabendo que a ingestão de um sorvete fornece 112.000 J, o número de vezes que uma criança de 20 kg deverá escorregar pelo brinquedo para perder a energia correspondente à ingestão de um sorvete é:

Dados: g = 10 m/s2 ; sen 45° = cos 45° = 0,7 a