Questões de Física - FUVEST 2011 | Gabarito e resoluções

(Fuvest 2011 - 2 fase) Um menino puxa, com uma corda, na direo horizontal, um cachorro de brinquedo formado por duas partes, A e B, ligadas entre si por uma mola, como ilustra a figura abaixo. As partes A e B tm, respectivamente, massas mA = 0,5 kg e mB = 1 kg, sendo = 0,3 o coeficiente de atrito cintico entre cada parte e o piso. A constante elstica da mola k = 10 N/m e, na posio relaxada, seu comprimento x0 = 10 cm. O conjunto se move com velocidade constante v = 0,1 m/s. Nessas condies, determine: a) O mdulo T da fora exercida pelo menino sobre a parte B. b) O trabalho W realizado pela fora que o menino faz para puxar o brinquedo por 2 minutos. c) O mdulo F da fora exercida pela mola sobre a parte A. d) O comprimento x da mola, com o brinquedo em movimento. NOTE E ADOTE Acelerao da gravidade no local: g = 10 m/s2 Despreze a massa da mola.

(FUVEST - 2011- 2 fase) As sensaes provocadas nos passageiros, dentro de um carrinho, durante o trajeto em uma montanha-russa, podem ser associadas a determinadas transformaes histricas, como se observa no texto: A primeira a da ascenso contnua, metdica e persistente. Essa fase pode representar o perodo que vai, mais ou menos, do sculo XVI at meados do sculo XIX. A segunda a fase em que, num repente, nos precipitamos numa queda vertiginosa, perdendo as referncias do espao, das circunstncias que nos cercam e at o controle das faculdades conscientes. Isso aconteceu por volta de 1870. Nunca demais lembrar que esse foi o momento no qual surgiram os parques de diverses e sua mais espetacular atrao, a montanha-russa, claro. A terceira fase, na nossa imagem da montanha-russa, a do loop, a sncope final e definitiva, o clmax da acelerao precipitada. A escala das mudanas desencadeadas, a partir desse momento, de uma tal magnitude que faz os dois momentos anteriores parecerem projees em cmara lenta. N. Sevcenko, No loop da montanha-russa, 2009. Adaptado. a) Explique duas das fases histricas mencionadas no texto. b) Na montanha-russa esquematizada abaixo, um motor leva o carrinho at o ponto 1. Desse ponto, ele parte, saindo do repouso, em direo ao ponto 2, localizado em um trecho retilneo, para percorrer o resto do trajeto sob a ao da gravidade (g = 10 m/s2). Desprezando a resistncia do ar e as foras de atrito, calcule 1. o mdulo da acelerao tangencial do carrinho no ponto 2. 2. a velocidade escalar do carrinho no ponto 3, dentro do loop

(FUVEST - 2011) Usando um sistema formado por uma corda e uma roldana, um homemlevanta uma caixa de massa m, aplicando na corda uma fora F que forma um ngulo com adireo vertical, como mostra a figura. O trabalho realizado pela resultante das foras queatuam na caixa- peso e fora da corda -, quando o centro de massa da caixa elevado, com velocidadeconstante v, desde a altura ya at a altura yb, :

(FUVEST - 2011- 2 fase) Os modelos permitem-nos fazer previses sobre situaes reais, sendo, em geral, simplificaes, vlidas em certas condies, de questes complexas. Por exemplo, num jogo de futebol, a trajetria da bola, aps o chute, e o dbito cardaco dos jogadores podem ser descritos por modelos. Trajetria da bola: quando se despreza a resistncia do ar, a trajetria da bola chutada, sob a ao da gravidade (g=10 m/s2), dada porem que v0a velocidade escalar inicial (em m/s), o ngulo de elevao (em radianos) e h a altura (em m) da bola a uma distncia d (em m), do local do chute, conforme figura abaixo. Dbito cardaco (DC): est relacionado ao volume sistlico VS (volume de sangue bombeado a cada batimento) e frequncia cardaca FC pela frmula DC = VS x FC. Utilize esses modelos para responder s seguintes questes: a) Durante uma partida, um jogador de futebol quer fazer um passe para um companheiro a 32 m de distncia. Seu chute produz uma velocidade inicial na bola de 72 km/h. Calcule os valores denecessrios para que o passe caia exatamente nos ps do companheiro. b) Dois jogadores, A e B, correndo moderadamente pelo campo, tm frequncia cardaca de 120 batimentos por minuto. O jogador A tem o volume sistlico igual a 4/5 do volume sistlico do jogador B. Os dois passam a correr mais rapidamente. A frequncia cardaca do jogador B eleva-se para 150 batimentos por minuto. Para quanto subir a frequncia cardaca do jogador A se a variao no dbito cardaco (DCfinal-DCinicial)de ambos for a mesma?

(FUVEST - 2011) Uma menina, segurando uma bola de tnis, corre com velocidade constante, de mdulo igual a 10,8 km/h, em trajetria retilnea, numa quadra plana e horizontal. Num certo instante, a menina, com o brao esticado horizontalmente ao lado do corpo, sem alterar o seu estado de movimento, solta a bola, que leva 0,5 s para atingir o solo. As distncias sm e sb percorridas, respectivamente, pela menina e pela bola, na direo horizontal, entre o instante em que a menina soltou a bola (t = 0 s) e o instante t = 0,5 s, valem: NOTE E ADOTE Desconsiderar efeitos dissipativos.