Questoes Context - part1

Questoes Context - part1

FÍSICA

QUESTÕES CONTEXTUALIZADAS – PARTE I

ENEM / VESTIBULARES

A

B

1- Durante uma competição de atletismo, já na reta de chegada um dos competidores (B) está 10 m atrás do primeiro colocado (A). Ambos estão num ritmo de 10,8 km/h. O atleta B pode acelerar a 0,2 m/s2 durante um tempo que ele considera suficiente para alcançar A. Desse modo a distância entre B e a linha de chegada perante a qual deverá iniciar sua fase de aceleração deve ser pouco maior que:

A) 10 m

B) 20 m

C) 30 m

D) 40 m

E) 100 m

2- A fêmea de guepardo Sarah, de 8 anos, do zoológico de Cincinnati (EUA), estabeleceu um novo recorde mundial de velocidade para mamíferos terrestres, nesta quarta-feira (9), ao fazer 100 metros em 6s13, segundo reportagem do jornal "Cincinnati Enquirer". As tentativas de recorde têm sido realizadas para chamar atenção sobre a situação dos guerpados, já que sua população é estimada em menos de 10 mil. Em comparação com os guepardos, os humanos são uma espécie bastante lenta, pelo menos no quesito corridas de velocidade. O jamaicano Usain Bolt detém o recorde mundial dos 100 metros com o tempo de 9s58.

(Fonte: g1.globo.com/noticias/planetabizarro em 09/09/09)

A) pelas informações do texto, pode-se estimar que um guepardo é quantas vezes mais rápido (em %) que um atleta olímpico?

B) Um guepardo, inicialmente parado, atinge sua velocidade máxima num tempo de aproximadamente 4s e pode ainda mantê-la constante por 26 s obtendo ou não sucesso em sua caçada. Suponha que essa velocidade seja de 115,2 km/h e determine sua aceleração (considere-a constante).

C)Com base nos dados do item anterior, calcule a distância total por ele percorrida numa perseguição e construa o gráfico cartesiano “posição (m) x tempo (s)” com os valores ordenados.

3- O esquema mostra uma configuração possível de resgate no qual um automóvel A (fixo) dotado de guincho rotativo (G) deve retirar outro automóvel B retido em uma área alagada. Nesta operação são utilizadas duas patescas (espécies de roldanas, P1 e P2), uma delas presa ao veículo a ser socorrido e outra presa ao veículo guincho mantendo-se o paralelismo dos cabos de aço S1, S2 e S3. O guincho é acionado e no momento em que B começa a ser arrastado a tração no cabo S1 é de 6000N. Determinar:

A

B

P1

P2

G

S3

S1

S2

A) a intensidade da tração nos cabos S2 e S3.

B) a intensidade da tração que arrasta o automóvel B.

C) se o automóvel B é arrastado com velocidade de 5,0 cm/s, com que velocidade (em cm/s) o cabo S1 é enrolado no guincho?

4- Responda os itens a seguir com base na informação:

“Em 17 de setembro de 2009 o reverendo Kevin Fast puxou um Boeing C-17 Globemaster na base Trenton da força aérea canadense, no Canadá. Fast tentou estabelecer um novo recorde mundial para o avião mais pesado puxado por um homem. Segundo a Boeing, aquela aeronave pesa vazio 125,6 toneladas, e Fast a deslocou 8,8 metros em um tempo de 40 s”.

(Fonte: http://booksbyreneschmidt.blogspot.com/2009_10_01_archive.html em 10-01-2009).

Faça o que se pede:

A) qual foi a velocidade média, em cm/s, com a qual a aeronave foi deslocada?

B) determine a intensidade média da força horizontal com a qual o reverendo deslocou a aeronave.

C) a corda fixa à aeronave estava com pequena inclinação (suponha 15°). Qual a intensidade da tração no cabo nesta operação? (dado: sen10°=0,26; cos15°=0,97).

D) esta operação será mais eficiente se a corda for mantida esticada na horizontal ou inclinada? Justifique.

E) na imagem nota-se o reverendo mantendo seu corpo muito inclinado para frente. Por que motivo? Justifique por meio de forças nele aplicadas.

5- Nos Jogos Olímpicos de Pequim O alemão Matthias Steiner surpreendeu os favoritos na maior categoria do levantamento de peso, acima de 105 kg, e ganhou a última medalha de ouro da modalidade, ao conseguir erguer 258 kg. Com base nesse fato, considere ainda as seguintes informações:

* g  10 m/s2

* distância do solo até a barra na altura final: 2,15 m.

* diâmetro dos discos de peso: 30cm.

Analise as três afirmações a seguir:

I- O trabalho físico executado pelo atleta no levantamento do peso foi 5160J, equivalente, em módulo, ao trabalho realizado pelo campo gravitacional.

II- Na altura final de equilíbrio como mostrado na imagem, os pesos nas extremidades da barra não aplicam torque nas mãos do atleta.

III- Se o levantamento desse peso durou 8,0s então a potência útil nesta operação foi de 645W.

São corretas:

A) somente I B) somente III C) somente II D) II e III E) I e III

6- A imagem mostra o instante no qual um jogador de futebol é atingido fortemente no rosto pela bola. Em muitos casos as bolas após um chute chegam a atingir mais de 100 quilômetros por hora. Considere os seguintes valores:

* massa da bola oficial: 420 gramas.

* velocidade ao atingir o rosto: 108 km/h.

* g  10 m/s2.

Suponha que a bola tenha sido deformada 10 cm até ser detida pelo rosto do jogador e faça uma estimativa da força média nele aplicada pela bola. Tal força é equivalente ao peso de um objeto de quantos quilogramas?

7- Na imagem a seguir temos um pá-carregadeira (um veículo usado em obras de terraplanagem e construção). Na posição mostrada o veículo está em parada sobre um piso horizontal, sem carga dentro de seu balde (B). Alguns dados são apresentados:

- distância entre eixos: d = 3,2 m.

- altura máxima de elevação do balde: h = 3,0 m.

- avanço do balde à frente: a = 2,0 m.

- massa do veículo sem a carga transportada: 8,0 ton.

- tempo de elevação do balde: 6,0 s.

- aceleração gravitacional: g  10 m/s2.

Considere que o centro de gravidade do veículo (sem carga) esteja no ponto médio entre os eixos e como medida preventiva, que a carga a ser erguida e transportada seja 60% do máximo admissível à estabilidade do veículo. Calcule:

A) a maior carga a ser transportada (em kg) em sua pá.

B) a potência do mecanismo que ergue do solo até a altura máxima uma carga de 2000 kg.

C) a intensidade da força que os pneus traseiros aplicam no solo estando o veículo com uma carga de 2000 kg no balde.

a

d

h

B

8- A imagem mostra um atleta executando um salto em altura. O recorde mundial (ano 2010) é do cubano Javier Sotomayor, com salto de 2,45 m. Na fase anterior à impulsão vertical o atleta realiza uma breve corrida, chegando ao ponto de salto com velocidade horizontal em torno de 4,0 m/s. Sabendo-se que a massa do atleta é 80 kg e Considerando g  10 m/s2, pede-se:

A) a velocidade vertical imposta pela impulsão no momento em que o atleta deixa o solo iniciando seu vôo.

B) o acréscimo de energia que o atleta proporcionou com a força muscular para conseguir esse feito.

C) pode o atleta, durante o vôo, alterar a trajetória do seu centro de massa?

B

A

9- Em um parque aquático, um dos brinquedos é um escorregador no qual as pessoas podem descer por dois caminhos, sendo um deles uma rampa inclinada e reta (A) e o outro em forma aproximada de uma espiral cilíndrica (B), como mostra a imagem. Ambas as trajetórias levam ao mesmo nível de uma piscina. (despreze os atritos)

Considere as seguintes afirmações e ao final faça o julgamento que se pede.

I- Se dois meninos de mesmo peso descerem cada uma por uma das trajetórias, chegarão ao fim do escorregador com a mesma energia cinética.

II- Se dois meninos de mesmo peso descerem partirem simultaneamente e do repouso, cada uma por uma das trajetórias, chegarão juntos ao fim do escorregador.

III- O trabalho realizado pela força peso que atua em cada menino (de pesos diferentes) é o mesmo na descida por qualquer das trajetórias.

IV- As acelerações experimentadas pelas duas crianças durante a descida são iguais a cada instante.

São verdadeiras as afirmações:

A) I B) I e III C) II D) II e IV E) I e IV

10- Para treinar candidatos a cosmonautas e realizar pesquisas em ambientes de gravidade extremamente reduzida, faz-se uso de um avião de grande porte a bordo do qual pode-se simular até um ambiente de gravidade nula (zero-G). Em grande altitude a aeronave faz mergulhos parabólicos de cerca de 20 segundos de duração cada, período no qual, em seu interior as pessoas e objetos soltos começam a flutuar. Esse fato é possível a partir do momento em que:

a) o peso real dos corpos se torna nulo.

b) a velocidade vertical de queda aeronave se torna igual à sua velocidade horizontal.

c) a aceleração centrípeta da aeronave se torna igual ao valor absoluto da gravidade (g).

d) a aceleração vertical da aeronave se torna igual à aceleração gravitacional da Terra naquela altitude.

e) a velocidade vertical da aeronave se torna constante.

RESPOSTAS

1-D

2-a)56% b)8,0 m/s2 c)S=896m

o

S(m)

t(s)

4

30

64

896

3- a) T2=T3=12000N b)18000N c)15cm/s

4- a) 22cm/s b) 1832N c) 1425N d) Na horizontal, pois a componente da tração nessa direção será maximizada. e) A tração tende a girar o corpo da pessoa para trás e então o torque do peso deve se opor a essa tendência equilibrando o corpo naquela posição em relação ao solo.

5-E

6-1890N; 189kg

7- a)3200kg b)10kW c) 27500N

8- a)7m/s b)1960J c)não.

9-A

10-D

Física – Questões Contextualizadas – Prof. Renato Afonso – renatoafonso1@yahoo.com.br

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