Questões de Física - FUVEST 2008 | Gabarito e resoluções

(FUVEST2008 - 2 FASE) Duas pequenas esferas iguais, A e B, de mesma massa, esto em repouso em uma superfcie horizontal, como representado no esquema a seguir. No instante t = 0 s, a esfera A lanada, com velocidade V0 = 2,0 m/s, contra a esfera B, fazendo com que B suba a rampa frente, atingindo sua altura mxima, H, em t = 2,0 s. Ao descer, a esfera B volta a colidir com A, que bate na parede e, em seguida, colide novamente com B. Assim, as duas esferas passam a fazer um movimento de vai e vem, que se repete. a) Determine o instante tA, em s, no qual ocorre a primeira coliso entre A e B. b) Represente, no grfico a seguir, a velocidade da esfera B em funo do tempo, de forma a incluir na representao um perodo completo de seu movimento. c) Determine o perodo T, em s, de um ciclo do movimento das esferas. NOTE E ADOTE: Os choques so elsticos. Tanto o atrito entre as esferas e o cho quanto os efeitos de rotao devem ser desconsiderados. Considere positivas as velocidades para a direita e negativas as velocidades para a esquerda.

(FUVEST 2008 - 2 FASE)Para carregar um pesado pacote, de massa M = 90 kg, ladeira acima, com velocidade constante, duas pessoas exercem foras diferentes. O Carregador 1, mais abaixo, exerce uma fora F1 sobre o pacote, enquanto o Carregador 2, mais acima, exerce uma fora F2. No esquema da pgina de respostas esto representados, em escala, o pacote e os pontos C1 e C2, de aplicao das foras, assim como suas direes de ao. a) Determine, a partir de medies a serem realizadas no esquema da pgina de respostas, a razo R = F1/F2, entre os mdulos das foras exercidas pelos dois carregadores. b) Determine os valores dos mdulos de F1 e F2, em newtons. c) Indique, no esquema da pgina de respostas, com a letra V, a posio em que o Carregador 2 deveria sustentar o pacote para que as foras exercidas pelos dois carregadores fossem iguais.

(FUVEST 2008 - 2 FASE) A usina hidreltrica de Itaipu possui 20 turbinas, cada uma fornecendo uma potncia eltrica til de 680 MW, a partir de um desnvel de gua de 120 m. No complexo, construdo no Rio Paran, as guas da represa passam em cada turbina com vazo de 600 m/s. a) Estime o nmero de domiclios, N, que deixariam de ser atendidos se, pela queda de um raio, uma dessas turbinas interrompesse sua operao entre 17h30min e 20h30min, considerando que o consumo mdio de energia, por domiclio, nesse perodo, seja de 4 kWh. b) Estime a massa M, em kg, de gua do rio que entra em cada turbina, a cada segundo. c) Estime a potncia mecnica da gua P, em MW, em cada turbina.

(FUVEST 2008 - 2 FASE)Para se estimar o valor da presso atmosfrica, Patm, pode ser utilizado um tubo comprido, transparente, fechado em uma extremidade e com um pequeno gargalo na outra. O tubo, aberto e parcialmente cheio de gua, deve ser invertido, segurando-se um carto que feche a abertura do gargalo (Situao I). Em seguida, deve-se mover lentamente o carto de forma que a gua possa escoar, sem que entre ar, coletando-se a gua que sai em um recipiente (Situao II). A gua pra de escoar quando a presso no ponto A, na abertura, for igual presso atmosfrica externa, devendo-se, ento, medir a altura h da gua no tubo (Situao III). Em uma experincia desse tipo, foram obtidos os valores, indicados na tabela, para V0, volume inicial do ar no tubo, , volume da gua coletada no recipiente e h, altura final da gua no tubo. Em relao a essa experincia, e considerando a Situao III, a) determine a razo R = P/Patm, entre a presso final P do ar no tubo e a presso atmosfrica; b) escreva a expresso matemtica que relaciona, no ponto A, a Patm com a presso P do ar e a altura h da gua dentro do tubo; c) estime, utilizando as expresses obtidas nos itens anteriores, o valor numrico da presso atmosfrica Patm, em N/m2 .

(FUVEST 2008 - 2 FASE)Um roqueiro iniciante improvisa efeitos especiais, utilizando gelo seco (CO2 slido) adquirido em uma fbrica de sorvetes. Embora o incio do show seja meia-noite (24 h), ele o compra s 18 h, mantendo-o em uma geladeira de isopor, que absorve calor a uma taxa de aproximadamente 60 W, provocando a sublimao de parte do gelo seco. Para produzir os efeitos desejados, 2 kg de gelo seco devem ser jogados em um tonel com gua, a temperatura ambiente, provocando a sublimao do CO2 e a produo de uma nvoa. A parte visvel da nvoa, na verdade, constituda por gotculas de gua, em suspenso, que so carregadas pelo CO2 gasoso para a atmosfera, medida que ele passa pela gua do tonel. Estime: a) A massa de gelo seco, Mgelo, em kg, que o roqueiro tem de comprar, para que, no incio do show, ainda restem os 2 kg necessrios em sua geladeira. b) A massa de gua, Mgua, em kg, que se transforma em nvoa com a sublimao de todo o CO2, supondo que o gs, ao deixar a gua, esteja em CNTP, incorporando 0,01g de gua por cm3 de gs formado.