Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas 2013

Transcrição

1 Olipíada Brasileira de Física das Escolas Públicas Fase 1 e anos B.1) s t t 0, é a função horária da posição do M U V, onde s v s e a s 0 0 ; 0 0 / / e a partir dela sabeos que a função horária da velocidade é dada por: v 0 t logo ipondo a condição da velocidade ser zero, teos : t t 0 t 10s B.) Esta questão foi anulada por conta de ter saído errado a unidade de densidade do AR, poré usando o valor correto Kg/ 3 teríaos coo solução: 1,kg 3. V.60 7kg 3 V O peso é dado por P=.g, P=7kg.10/s =70N B.3) d1 v. t s s d h d h d d (10050) (6.10 ) h (10 ) ,36.10 (1 0.36) h 0, h No oento que o avião eite o ruído a onda sonora se propaga esfericaente e todas as direções co velocidade de 335/s e ao eso tepo o avião desloca-se horizontalente percorrendo ua distância d v. t 00.30s A distância s percorrida pelo so diagonalente é : 1

2 Resposta a) Obs: arredondaos para B.4) Sabeos que se dois objetos abandonados de certa altura na ausência de ar, ou seja, se resistência do ar, eles cae juntos, pois possue a esa aceleração que é a aceleração da gravidade. Dizeos que o tepo de queda independe das assas dos objetos. O que acontecerá co os projéteis é que o alcance de A será o dobro do alcance de B, pois a sua velocidade é o dobro. B.5) A energia gasta pela pessoa é a esa, pois ela atingirá a esa altura quer pela escada de caracol ou pela a rapa. Coo pela escada de caracol ela deve chegar ais rápida, então a potência dissipada será aior (consue da esa energia, poré e u intervalo de tepo enor) P t trababalho int ervalo de tepo B.6) Observando o gráfico veos que trata-se de u oviento unifore, cuja velocidade é s s s0 (40 0) 5 dada por : v t t t (8 0) s s 0 Se e t=8,0s ele adquire ua aceleração constate a=,0/s, então a partir daí o seu oviento será M U V. A equação que nos dar a posição do óvel é at t S S0 v0t S 40 5t, logo é só substituir na

3 equação o valor da posição S=190 e resolver a equação do segundo grau e t, que teros a solução t t t 5t ( 150) t t 15 ou t 10s OBs: Estaos a procura da grandeza física tepo, logo esta grandeza não pode ser negativa. Aí descartaos o valor negativo e coo solução teos t = 10s. Para dar a solução do que se pede no problea, teos que soar 8,0s, onde este é o tepo que já tinha decorrido quando ele se encontrava na posição S=40. Resposta A) B.7) Vaos deterinar a pressão que o salto do sapato faz sobre o solo. F 600 N 600 N 1, ,5.10 N / N 4 4 P A 4c Logo a pressão do salto do sapato é 15 vezes a pressão da atosfera P=15P at B.8) Toda energia que o carro possuí e B é cinética, toando coo referência o solo., esta energia é transforada e energia potencial gravitacional e C. v ECinB EPotC gh v gh.10.3, 64 8 / s 3

4 B.9) Coo se trata da esa fonte que provocou o so, então eles tê a esa frequência, f f f v. f v. f v. f ou seja, sb sar sb b sb sb b sb sar ar sar v 4v v b, ar f f f sb ar sar Concluíos λ B > λ ar o copriento da onda sonora na barra é 4 vezes aior que no AR. B-10) E queda livre o tepo de subida é igual ao tepo de descida, ou seja, t=1,4s a S S0 v0 t S 5t S 5(1, 4) S 9,8 Resposta b) B-11) O desconforto dar-se, principalente, pela Irradiação dos corpos das pessoas para o ar e sua volta tornando-se o abiente abafado se a sensação de ventilação. O ar que recebe irradiação fica ais aquecido e enos denso e sobe dando lugar ao ar ais frio, enos denso, as logo esta corrente cessa tornando-se o abiente abafado. A transferência de calor por condução é uito baixa entre as oléculas de ar. Resposta A) B-1) A frequência regulada no aparelho foi de 50 passos / in, o que corresponde e passos 1in a 50 x 1 in 600 passos. Coo a cada passo corresponde a fazer u in esforço na subida de u degrau de 0c = 0,0, ele teria subido 600x0,0 10. A energia potencial gravitacional correspondente a esta altura é de : 3 EP gh 80 kg.10 / s J e este é o trabalho realizado pela pessoa, e portanto, a energia gasta executando o exercício. 4

5 Resposta d) B.13) Considerando que a cada pulo ao descer toda a sua energia potencial gravitacional se converta e energia para ser arazenada na bateria tereos: Energia potencial gravitacional de u pulo. EP gh 90 kg.10 / s.0,1 90J Pulos necessários para arazenar 1,8x 10 6 J de energia na bateria. 6 Energia total da bateria 1,8.10 J n de pulos pulos Energia de u pulo 90J B.14) Convergente para convergir os raios e u ponto, e assi, forar a iage. Resposta d) B.15) Podeos deterinar a velocidade no final do percurso, pois v 100. v 1 Ec v v v / s Da equação da velocidade teos: Da segunda lei de Newton teos: v v0 at 0 a(10) a / s FR. a 1.00 kg. / s.400n Poderíaos ter usado o teorea da Energia Cinética. Resposta a) 5

6 B.16) B.17) t 5 in 5x60s 5 1 v v0 at 0 5 a(5x60) a / s 5x FR. a kg kg. / s.10 N B.18) Aditindo-se que o fluxo de calor transitido pelas as velas são iguais, o aterial de cobre por ser bo condutor de calor distribuirá o calor recebido por todo aterial, enquanto o de adeira ficará ais localizado perto da chaa o que fará entra e cobustão prieiro. Letra c) B.19) a S S0 v0t t a t 1s 1 6 v0 eq(1) a() t s 0 6 v0 0 6 v0 a eq() a a (1) 1 6 v0 6 v0 1 v0 a () 0 6 v a 14 v a 0 0 Re solvendo a Eq(1) e() teos: v s e a s que substituído na equação teos 0 5 / /, : S 56 Letra c) 6

7 B-0 F 1 N ; F 9N B F F F. F. F.cos R A B A B A 0 FR 1 9 x1 x9.cos N Letra b) 7

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