Brasil 2024

Questão 1. Um estudante de física observa que sua mãe dirige com velocidade aproximadamente constante de 80 km/h. Quando o carro passa por uma placa que indica que o destino está a 20 km de distância, ele estima o intervalo de tempo restante da viagem. Sabendo que o trajeto está livre até o final da viagem, quanto tempo aproximadamente, em minutos, falta para chegar?

• A. 10
• B. 15
• C. 25
• D. 30
• E. 40

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Estimation & Approximation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

• Quesito 1. Uno studente di fisica osserva che sua madre guida a velocità costanti di circa 80 km/h. Quando la macchina passa su una targa che indica che il destino E’ a 20 chilometri di distanza, stima l’intervallo di tempo rimanente del viaggio. Sapendo che il percorso è libero fino alla fine del viaggio, quanto tempo circa, in minuti, manca
• Per arrivare?
• A. 10
• B. 15
• C. 25
• D. 30
• E. 40

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Estimation & Approximation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Question number one. A physics student observes that his mother drives at an approximate constant speed of 80 km/h. When the car goes through a sign indicating that the destination He’s 20 kilometers away, he estimates the time interval remaining for the trip. Knowing that The route is free until the end of the journey, how long approximately, in minutes, is left to get there?

• A. 10
• B. 15
• C. 25
• D. 30
• E. 40

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Estimation & Approximation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Questão 2. Uma pessoa em viagem aos EUA suspeitava que estava com febre e precisou medir sua temperatura corporal. Ele só encontrou termômetros na escala Fahrenheit, onde as temperaturas de fusão e ebulição da água são, respectivamente, $32{}^{\circ }\text{F}$ e $212{}^{\circ }\text{F}$. Ao medir sua temperatura obteve $100,5{}^{\circ }\text{F}$. Qual o valor dessa temperatura, aproximadamente, em graus Celsius?

• A. 37
• B. 38
• C. 39
• D. 40
• E. 41

Topic: Thermodynamics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Quesito 2. Una persona che viaggiava negli Stati Uniti sospettava di avere la febbre e aveva bisogno di misurare la temperatura corporea. Ha trovato solo termometri su scala Fahrenheit, dove le temperature di fusione e di scaldamento dell’acqua sono rispettivamente $32{}^{\circ }\text{F}$ e $212{}^{\circ }\text{F}$. Quando si misura la sua temperatura è stata $100,5{}^{\circ }\text{F}$. Qual è il valore di questa temperatura, in gradi

• Celsia?
• A. 37
• B. 38
• C. 39
• D. 40
• E. 41

Topic: Thermodynamics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Question two. A person traveling to the US suspected that he had a fever and needed measure your body temperature. He only found thermometers on the Fahrenheit scale, where The water melting and boiling temperatures are $32{}^{\circ }\text{F}$ and $212{}^{\circ }\text{F}$ respectively. When measuring its temperature was $100,5{}^{\circ }\text{F}$. What is the value of this temperature, approximately, in degrees

• What?
• A. 37
• B. 38
• C. 39
• D. 40
• E. 41

Topic: Thermodynamics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Questão 3. Um lancha parte de um atracadouro e navega 2 km para leste, depois 4 km para o norte, depois 5 km para o oeste. A que distância, em km, aproximadamente, ela está do atracadouro?

• A. 3
• B. 4
• C. 5
• D. 7
• E. 11

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Domanda 3. Una barca parte da un molo e naviga 2 km verso est, poi 4 km verso

• A nord, poi a 5 km a ovest. A che distanza, in chilometri, circa, è
• Staccato?
• A. 3
• B. 4
• C. 5
• D. 7
• E. 11

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Question three. A boat part of a dockyard and sails two kilometers east, then four kilometers to North, then five kilometers west. What distance, in km, is it from Docking room?

• A. 3
• B. 4
• C. 5
• D. 7
• E. 11

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Questão 4. Uma pessoa lança uma pedra em uma piscina quadrada de lado $L=6,00\text{m}$ com água inicialmente tranquila. A pedra cai verticalmente no centro da piscina e provoca uma onda circular que se propaga na superfície da água. A onda atinge os vértices da piscina 0,5 s depois de ter atingido os lados. A velocidade da onda, em m/s, é aproximadamente:

• A. 1,2
• B. 2,0
• C. 2,4
• D. 3,6
• E. 4,8

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation, Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Quattro. Uma pessoa lança uma pedra em uma piscina quadrada de lado $L=6,00\text{m}$ com acqua inizialmente tranquilla. La pietra cade verticalmente nel centro della piscina e provoca un onde circolari che si diffondono sulla superficie dell’acqua. L’onda raggiunge i vertici della piscina in 0,5 secondi dopo aver colpito i lati. La velocità d’onda, in m/s, è approssimativamente:

• A. 1,2
• B. 2,0
• C. 2,4
• D. 3,6
• E. 4,8

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation, Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Question four. Uma pessoa lança uma pedra em uma piscina quadrada de lado $L=6,00\text{m}$ com Initially calm water. The stone falls vertically in the center of the pool and causes a a circular wave that spreads over the surface of the water. The wave reaches the peaks of the pool 0.5 s After you hit the sides. The speed of the wave in m/s is approximately:

• A. 1,2
• B. 2,0
• C. 2,4
• D. 3,6
• E. 4,8

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation, Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Questão 5. O asfalto é um sólido ou fluido de alta viscosidade? Para resolver essa questão, em 1927, Thomas Parnell despejou uma amostra de asfalto aquecido em um funil lacrado (fechado na parte de baixo) e o deixou em repouso por 3 anos. Depois, removeu o lacre para que pudesse fluir. O experimento continua em andamento. A figura ao lado, de 1990, foi tirada dois anos após a sétima gota cair. Considere as seguintes afirmações a respeito do experimento: fonte: John Mainstone, University of Queensland

1. O aquecimento inicial do asfalto é necessário para que haja gotejamento em algum momento após a abertura do lacre.
2. O asfato aquecido é líquido e seu escoamento pelo funil é impedido pelo lacre.
3. Caso a viscosidade do asfalto à temperatura ambiente fosse bem menor, o tempo para a acomodação no fundo do recipiente e início efetivo do experimento poderia ser bem menor que 3 anos. As afirmações verdadeiras são:

• A. todas
• B. apenas 1 e 2
• C. apenas 1 e 3
• D. apenas 2 e 3
• E. nenhuma

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Quinta domanda. L’asfalto è un solido o un fluido ad alta viscosità? Per risolvere che nel 1927 Thomas Parnell ha fatto un campione di asfalto riscaldato in un funile lacratto (chiuso a fondo) e L’ha lasciato in riposo per tre anni. Poi ha rimosso la lacera per fargli Potrebbe fluire. L’esperimento continua a funzionare. La figura al Il lato del 1990, è stato estratto due anni dopo che la settima goccia è caduta. Considerate le seguenti affermazioni sull’esperimento: Fonte: John Mainstone, University of Queensland

1. Il riscaldamento iniziale dell’asfalto è necessario per ottenere gocciollamento a un certo punto dopo l’apertura del laccio.
2. L’asfato riscaldato è liquido e il suo flusso attraverso il funile è impedito dal laccio.
3. Se l’asfalto fosse molto più viscoso a temperatura ambiente, il tempo di l’alloggio in fondo al recipiente e l’effettivo inizio dell’esperimento potrebbe essere molto inferiore che tre anni. Le affermazioni vere sono:

• **A ** tutti
• B. solo 1 e 2
• C. solo 1 e 3
• **D ** solo 2 e 3
• **E ** nessuna

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Question five. Is asphalt a solid or a high viscosity fluid? To solve This question, in 1927, Thomas Parnell dumped a sample of heated asphalt in a sealed funnel (closed at the bottom) and She left him at rest for three years. Then he removed the lacquer so that I could flow. The experiment is still going on. The figure to The 1990 side was removed two years after the seventh drop fell. Consider the following statements about the experiment: The Commission is also considering the possibility of a new Queensland

1. Initial heating of the asphalt is necessary to ensure that there is drip at some point after the lacquer is opened.
2. The heated asphate is liquid and its flow through the funnel is prevented by lacquer.
3. If the viscosity of asphalt at room temperature were much lower, the time for the The amount of the test chemical used in the test chemical may be less than the amount of the test chemical used in the test chemical. That’s three years. The true statements are:

• **A ** all of them
• **B ** only 1 and 2
• C only 1 and 3
• ** D ** only 2 and 3
• ** E ** none

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Questão 6. A viscosidade de um fluido (líquido ou gás) é uma propriedade que caracteriza a sua resistência ao escoamento. Quanto mais viscoso, menos um fluido escoa. No problema anterior, vimos que o asfalto é um líquido de altíssima viscosidade, pois ele demora muito para escoar por um funil. Popularmente, essa propridade é associada à grossura do fluido. Considere sua experiência quotidiana com a água, mel de abelha (ou melaço de cana) e óleo comestível. Sejam ${\mu }_A$, ${\mu }_M$ e ${\mu }_O$ suas respectivas viscosidades, podemos dizer que:

• A. ${\mu }_A<{\mu }_M<{\mu }_O$
• B. ${\mu }_A<{\mu }_O<{\mu }_M$
• C. ${\mu }_O<{\mu }_M<{\mu }_A$
• D. ${\mu }_M<{\mu }_A<{\mu }_O$
• E. ${\mu }_M<{\mu }_O<{\mu }_A$

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Quesito 6. La viscosità di un fluido (liquido o gas) è una proprietà che caratterizza la sua resistenza al flusso. Più viscoso, meno fluido scorre. Il problema In precedenza, abbiamo visto che l’asfalto è un liquido di alta viscosità, perché ci vuole molto tempo per Scavare attraverso un funile. Questa proprietà è associata alla grossazza del fluido. Considerate la sua esperienza quotidiana con l’acqua, il miele di api (o mela di cana) e l’olio commestibile. Se ${\mu }_A$, ${\mu }_M$ e ${\mu }_O$ hanno rispettive viscosità, possiamo dire che:

• A. ${\mu }_A<{\mu }_M<{\mu }_O$
• B. ${\mu }_A<{\mu }_O<{\mu }_M$
• C. ${\mu }_O<{\mu }_M<{\mu }_A$
• D. ${\mu }_M<{\mu }_A<{\mu }_O$
• E. ${\mu }_M<{\mu }_O<{\mu }_A$

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Question number six. The viscosity of a fluid (liquid or gas) is a property characteristic of its resistance to leakage. The more viscous, the less fluid it leaks. In the Trouble As we have seen before, asphalt is a very viscous liquid, because it takes a long time to I’m going through a funnel. Popularly, this property is associated with fluid thickness. Consider their daily experience with water, honey (or cane molasses) and edible oil. If ${\mu }_A$, ${\mu }_M$ and ${\mu }_O$ have their respective viscosities, we can say that:

• A. ${\mu }_A<{\mu }_M<{\mu }_O$
• B. ${\mu }_A<{\mu }_O<{\mu }_M$
• C. ${\mu }_O<{\mu }_M<{\mu }_A$
• D. ${\mu }_M<{\mu }_A<{\mu }_O$
• E. ${\mu }_M<{\mu }_O<{\mu }_A$

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Questão 7. Cotidianamente temos contato com várias unidades de energia: joule, caloria, quilowatt-hora e BTU. O joule (J) é a unidade de energia no Sistema Internacional (SI), mas não é uma de suas unidades fundamentais, como, por exemplo, são o metro (m), o quilograma (kg) e o segundo (s). Em termos destas unidades fundamentais, 1 J é equivalente a:

• A. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^2/{\text{s}}^3$
• B. $\text{kg}\cdot \text{m}/{\text{s}}^2$
• C. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^2/{\text{s}}^2$
• D. $\text{kg}\cdot \text{m}/{\text{s}}^3$
• E. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^3/{\text{s}}^2$

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Quesito 7. Ogni giorno, abbiamo contatto con diverse unità di energia: joule, calorie, Quilowattora e BTU. Il joule (J) è la unità di energia nel Sistema Internazionale (SI), ma non è una delle sue unità fondamentali, come per esempio sono il metro (m), il chilogrammo (kg) e il secondo (s). In termini di queste unità fondamentali, 1 J è equivalente a:

• A. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^2/{\text{s}}^3$
• B. $\text{kg}\cdot \text{m}/{\text{s}}^2$
• C. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^2/{\text{s}}^2$
• D. $\text{kg}\cdot \text{m}/{\text{s}}^3$
• E. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^3/{\text{s}}^2$

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Question seven. Every day we come into contact with several units of energy: joule, calorie, kilowatt-hour and BTU. The joule (J) is the unit of energy in the International System (SI), but is not one of its fundamental units, as for example are the metre (m), the kilogram (kg) and the second (s). In terms of these fundamental units, 1 J is equivalent to:

• A. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^2/{\text{s}}^3$
• B. $\text{kg}\cdot \text{m}/{\text{s}}^2$
• C. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^2/{\text{s}}^2$
• D. $\text{kg}\cdot \text{m}/{\text{s}}^3$
• E. $\text{kg}\cdot {\text{m}}^3/{\text{s}}^2$

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Questão 8. Uma escavadeira de brinquedo motorizada está se deslocando sobre um piso liso em direção oblíqua a uma região de piso acarpetado. Ao invés de rodas, o brinquedo possui esteiras rolantes (como um tanque de guerra) e para fazer uma curva é preciso mudar a velocidade de rolamento relativa entre as esteiras. A figura representa o instante em que o brinquedo (T), tendo percorrido a trajetória S, está na iminência de se mover sobre o carpete (representado em verde). Considerando que o contato do carpete com a esteira rolante faz com que esta se mova mais lentamente, qual o número da curva pontilhada que melhor representa a trajetória do brinquedo sobre o carpete?

• A. 1
• B. 2
• C. 3
• D. 4
• E. 5

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4

Domanda 8. Un scavatore di giocattoli a motore è spostandosi su un pavimento liscio verso che si limita a una zona di pavimento carpetato. Ao invece di ruote, il giocattolo ha tappe a rotaia (come un carro da guerra) e per Per fare una curva bisogna cambiare velocità di rivestimento relativo tra le tappe. La figura rappresenta l’istante in cui il giocattolo (T), Dopo aver percorso la traiettoria S, è in procinto di spostarsi sul tappeto (representato in verde). Considerando che il contatto della tappa con la tappa rotante fa sì che si Si muove più lentamente, come il numero della curva puntata che meglio rappresenta la trajectoria Il giocattolo sul tappeto?

• A. 1
• B. 2
• C. 3
• D. 4
• E. 5

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4

Question eight. A motorized toy digger is moving on a smooth floor in the direction It’s a flat area. Ao Instead of wheels, the toy has mattresses. rolling stock (as a war tank) and for You have to change the speed to make a curve. of a relative rolling capacity between the rails. The figure represents the moment when the toy (T), having traveled the S trajectory, is about to move over the carpet (represented in green). Whereas contact of the carpet with the treadmill causes it to Move more slowly, as the number of the curve the point that best represents the trajectory The toy on the carpet?

• A. 1
• B. 2
• C. 3
• D. 4
• E. 5

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4

Questão 9. Em muitas regiões costeiras há um regime de marés no qual há um intervalo de 6 horas entre a maré alta e a baixa. Considere os seguintes fenômenos.

1. Atração gravitacional Terra-Lua.
2. Rotação da Terra em torno do próprio eixo.
3. Rotação da Lua em torno do próprio eixo. Os fenômenos acima que influenciam o regime de marés descrito são:

• A. nenhum;
• B. apenas 1 e 2;
• C. apenas 1 e 3;
• D. apenas 2 e 3;
• E. todos.

Topic: Gravitation Metodi: Newton’s Law of Gravitation, Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: Planet, Satellite Fonte: Testo (PDF) — p.4

Domanda 9. In molte regioni costiere esiste un regime di marea in cui si registra un intervallo di 6 ore tra alta e bassa marea. Considerate i seguenti fenomeni.

1. Attrazione gravitazionale Terra-Luna.
2. Ruotazione della Terra intorno all’asse stesso.
3. Ruotazione della Luna attorno all’asse stesso. I fenomeni che influenzano il regime delle maree descritto sono:

• A non è presente;
• B. solo 1 e 2;
• C. solo 1 e 3;
• D. solo 2 e 3;
• Tutti.

Topic: Gravitation Metodi: Newton’s Law of Gravitation, Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: Planet, Satellite Fonte: Testo (PDF) — p.4

Question nine. In many coastal regions there is a tidal regime in which there is a range of 6 hours between high and low tide. Consider the following phenomena.

1. Gravitational pull of Earth and Moon.
2. Earth’s rotation around its own axis.
3. Rotation of the moon around its axis. The above phenomena that influence the described tidal regime are:

• **A ** none;
• B. only 1 and 2;
• C. only 1 and 3;
• D only 2 and 3;
• All of them.

Topic: Gravitation Metodi: Newton’s Law of Gravitation, Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: Planet, Satellite Fonte: Testo (PDF) — p.4

Questão 10. Uma pessoa quer elevar uma carga de peso $P$ de uma altura $h$. Ele pode fazer isso diretamente (movimento vertical) ou usando um plano inclinado. Nesse caso, aplica uma força ao longo do plano inclinado de intensidade $F$ por uma distância $d$ até que a carga suba até uma altura $h$ ($d>h$). Considere que $W_1$ e $W_2$ são, respectivamente, as energias necessárias para realizar a tarefa diretamente ou pelo plano inclinado e que não haja forças dissipativas (atritos). Considerando o exposto, assinale a alternativa correta.

• A. $F<P$ e $W_1<W_2$.
• B. $F<P$ e $W_1=W_2$.
• C. $F<P$ e $W_1>W_2$.
• D. $F=P$ e $W_1=W_2$.
• E. $F>P$ e $W_1>W_2$.

Topic: Conservation of Energy, Newtonian Mechanics Metodi: Energy Conservation Method, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Inclined Plane, Block Fonte: Testo (PDF) — p.4

Quessione 10. Una persona vuole sollevare un peso $P$ di una altezza $h$. Lui può fare Questo è fatto direttamente (movimento verticale) o usando un piano inclinato. In questo caso, applicare un forza lungo il piano inclinato di intensità $F$ per una distanza $d$ fino a quando la carica sale fino a un’altezza $h$ ($d>h$). Considera che $W_1$ e $W_2$ sono rispettivamente le energie necessarie per svolgere il compito direttamente o per piano inclinato e che non vi siano forze dissipatorie (spacciati) Considerando quanto precede, indicare l’alternativa corretta.

• A. $F<P$ e $W_1<W_2$.
• B. $F<P$ e $W_1=W_2$.
• C. $F<P$ e $W_1>W_2$.
• D. $F=P$ e $W_1=W_2$.
• E. $F>P$ e $W_1>W_2$.

Topic: Conservation of Energy, Newtonian Mechanics Metodi: Energy Conservation Method, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Inclined Plane, Block Fonte: Testo (PDF) — p.4

Question number ten. A person wants to lift a load of $P$ weight of a height $h$. He can do This is done directly (vertical movement) or using an inclined plane. In this case, apply a force along the inclined plane of intensity $F$ by a distance $d$ until the load rises up to a height $h$ ($d>h$). Consider that $W_1$ and $W_2$ are respectively the required energies to perform the task directly or on the slope and there are no dissipative forces (scoffs) Considering the above, indicate the correct alternative.

• A. $F<P$ e $W_1<W_2$.
• B. $F<P$ e $W_1=W_2$.
• C. $F<P$ e $W_1>W_2$.
• D. $F=P$ e $W_1=W_2$.
• E. $F>P$ e $W_1>W_2$.

Topic: Conservation of Energy, Newtonian Mechanics Metodi: Energy Conservation Method, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Inclined Plane, Block Fonte: Testo (PDF) — p.4

Questão 11. Em um laboratório com temperatura ambiente controlada há duas placas quadradas que estão há bastante tempo apoiadas em uma bancada de madeira. Uma das placas é de metal e outra é de plástico. Um estudante de física encosta rapidamente os dedos na placa de metal e depois na de plástico e tem a sensação que a de metal é mais fria. Depois, sobre cada placa coloca um cubo de gelo de mesma massa e observa que o gelo derrete mais rapidamente na placa de metal. Sejam $T_m$ e $T_p$, respectivamente, as temperaturas iniciais das placas de metal e plástico, podemos afirmar que:

• A. $T_m=T_p$ e o metal é melhor condutor de calor que o plástico.
• B. $T_m=T_p$ e o plástico é melhor condutor de calor que o metal.
• C. $T_m<T_p$ e o metal é melhor condutor de calor que o plástico.
• D. $T_m<T_p$ e o plástico é melhor condutor de calor que o metal.
• E. $T_m>T_p$ e o metal é melhor condutor de calor que o plástico.

Topic: Thermodynamics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5

• Quesito 11. In un laboratorio a temperatura ambiente controllata ci sono due placche. Quadrati che sono stati appoggiati a un banco di legno da tempo. Una delle Le placche sono di metallo e l’altra di plastica. Uno studente di fisica tende rapidamente i suoi dita La piastra di metallo e poi quella di plastica, e ha la sensazione che quella di metallo sia più fredda. Poi, Su ogni piastra si pone un cubo di ghiaccio di massa uguale e si osserva che il ghiaccio si scioglie di più velocemente sulla targa di metallo. Sejam $T_m$ e $T_p$, respectivamente, as temperaturas iniciais das le lastre di metallo e di plastica, possiamo affermare che:
• **A ** $T_m=T_p$ e il metallo è un migliore conduttore di calore rispetto al plastica.
• B. $T_m=T_p$ e o plástico é melhor condutor de calor que o metal.
• **C ** $T_m<T_p$ e il metallo è un migliore conduttore di calore rispetto al plastica.
• D. $T_m<T_p$ e o plástico é melhor condutor de calor que o metal.
• E. $T_m>T_p$ e o metal é melhor condutor de calor que o plástico.

Topic: Thermodynamics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5

Question number 11. In a controlled room temperature lab there are two plates squares that have been supported for a long time on a wooden bench. One of the The plates are metal and the other is plastic. A physics student quickly bends his fingers You get the metal plate and then the plastic plate and you get the feeling that the metal plate is colder. Then, On each plate, you put a cube of ice of the same mass and you notice that the ice melts more. quickly on the metal plate. Sejam $T_m$ e $T_p$, respectivamente, as temperaturas iniciais das metal and plastic plates, we can state that:

• **A ** $T_m=T_p$ and metal is a better heat conductor than plastic.
• B. $T_m=T_p$ e o plástico é melhor condutor de calor que o metal.
• **C ** $T_m<T_p$ and metal is better conductor of heat than plastic.
• D. $T_m<T_p$ e o plástico é melhor condutor de calor que o metal.
• **E ** $T_m>T_p$ and metal is better conductor of heat than plastic.

Topic: Thermodynamics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5

Questão 12. Em um dia de verão uma estudante de física encheu um copo com água e com alguns cubos de gelo. O copo estava inicialmente seco e à temperatura ambiente e foi enchido cuidadosamente, sem derramar, até a borda. Além disso, ela se certificou que nenhum cubo de gelo estaria tocando o fundo do copo. Após alguns instantes, ela observou que o copo acumulava gotas de água na parte externa e que parte do gelo havia fundido. Considere as seguintes assertivas sobre a situação descrita.

1. Houve condensação da umidade do ar na parte exterior do copo.
2. O gelo fundido elevou o nível da água e provocou seu escoamento pela borda do copo.
3. A água cedeu calor para a fusão do gelo. As assertivas verdadeiras são:

• A. apenas 1;
• B. apenas 2;
• C. apenas 1 e 3;
• D. apenas 2 e 3;
• E. todas.

Topic: Thermodynamics, Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5

Domanda 12. Un giorno d’estate uno studente di fisica ha riempito un bicchiere di acqua e con

• Un paio di cubetti di ghiaccio. Il bicchiere era inizialmente secco e a temperatura ambiente e si è riempito attentamente, senza versare, fino al bordo. Inoltre, si è assicurata che nessun cubo Il ghiaccio che ha toccato il fondo del bicchiere. Dopo qualche istante, ha notato che il bicchiere accumulava gocce d’acqua all’esterno e parte del ghiaccio si era fonduta. Considerate le le seguenti affermazioni sulla situazione descritta.

1. C’è stata una condensazione dell’umidità dell’aria nell’esterno del bicchiere.
2. Il ghiaccio fonduto ha alzato il livello dell’acqua e ha provocato il suo scorrere attraverso il bordo del bicchiere.
3. L’acqua ha ceduto calore per la fusione del ghiaccio. Le vere affermazioni sono:

• A solo 1;
• B. solo 2;
• C. solo 1 e 3;
• D. solo 2 e 3;
• tutti i moneti.

Topic: Thermodynamics, Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5

Question 12 On a summer’s day, a physics student filled a glass with water and A few ice cubes. The glass was initially dry and at room temperature and was filled carefully, without spilling, to the edge. Besides, she made sure that no cube I’d be touching the bottom of the glass. After a few moments, she noticed that the glass It was accumulating droplets of water on the outside and that part of the ice had melted. Consider the following: the following assertions on the situation described.

1. There was condensation of the air moisture on the outside of the glass.
2. The melted ice raised the water level and caused it to flow through the edge of the glass.
3. Water gave off heat to melt the ice. The true assertions are:

• A only 1;
• **B ** only 2;
• C. only 1 and 3;
• D only 2 and 3;
• All of them.

Topic: Thermodynamics, Fluid Mechanics Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5

Questão 13. Um carro está fazendo uma curva à esquerda em uma estrada. Considere que as rodas do carro estão girando sem deslizar e o carro mantém sua velocidade escalar (rapidez) constante durante a curva. Sejam ${\omega }_i$ e ${\alpha }_i$, respectivamente, a velocidade e aceleração angulares das rodas internas (mais próximas do centro de curvatura da estrada) e ${\omega }_e$ e ${\alpha }_e$ as correspondentes grandezas para as rodas externas. É correto afirmar que:

• A. ${\omega }_i<{\omega }_e$ e ${\alpha }_i<{\alpha }_e$.
• B. ${\omega }_i>{\omega }_e$ e ${\alpha }_i>{\alpha }_e$.
• C. ${\omega }_i={\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.
• D. ${\omega }_i<{\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.
• E. ${\omega }_i>{\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.

Topic: Rotational Dynamics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Wheel Fonte: Testo (PDF) — p.5

Domanda 13. Una macchina sta girando a sinistra su una strada. Considerate che le ruote della macchina stanno girando senza scivolare e la macchina mantiene la sua velocità di scala (velocità) costante durante la curva. Se ${\omega }_i$ e ${\alpha }_i$ rispettivamente, la velocità e l’accelerazione le angolazioni delle ruote interne (più vicine al centro di curvatura della strada) e ${\omega }_e$ e ${\alpha }_e$ le le dimensioni corrispondenti alle ruote esterne. È corretto affermare che:

• A. ${\omega }_i<{\omega }_e$ e ${\alpha }_i<{\alpha }_e$.
• B. ${\omega }_i>{\omega }_e$ e ${\alpha }_i>{\alpha }_e$.
• C. ${\omega }_i={\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.
• D. ${\omega }_i<{\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.
• E. ${\omega }_i>{\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.

Topic: Rotational Dynamics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Wheel Fonte: Testo (PDF) — p.5

Question number 13. A car is making a left turn on a road. Consider The wheels of the car are spinning without slipping and the car keeps its speed climbing (speed) constant during the curve. The speed and acceleration shall be ${\omega }_i$ and ${\alpha }_i$ respectively angles of the inner wheels (nearest to the road centre of curvature) and ${\omega }_e$ and ${\alpha }_e$ the corresponding dimensions for the outer wheels. It is correct to state that:

• A. ${\omega }_i<{\omega }_e$ e ${\alpha }_i<{\alpha }_e$.
• B. ${\omega }_i>{\omega }_e$ e ${\alpha }_i>{\alpha }_e$.
• C. ${\omega }_i={\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.
• D. ${\omega }_i<{\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.
• E. ${\omega }_i>{\omega }_e$ e ${\alpha }_i={\alpha }_e=0$.

Topic: Rotational Dynamics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Wheel Fonte: Testo (PDF) — p.5

Questão 14. Um arco-íris é um fenômeno ótico causado pela incidência da luz solar em gotículas de água suspensas no ar. O fenômeno ocorre sempre que o Sol está atrás e acima do observador, com o Sol em baixa altitude angular (final ou início do dia) e com as gotículas de água à frente do observador. Considerando os fenômenos óticos no interior das gotículas, a melhor explicação para a formação do arco-íris descrito no texto é:

• A. a refração causa a dispersão e o desvio da luz em direção ao observador.
• B. a reflexão causa a dispersão e o desvio da luz em direção ao observador.
• C. a refração causa a dispersão da luz e a transmissão desvia a luz em direção ao observador.
• D. a refração causa a dispersão da luz e a reflexão total desvia a luz em direção ao observador.
• E. a transmissão causa a dispersão da luz e a reflexão total desvia a luz em direção ao observador.

Topic: Geometric Optics Metodi: Snell’s Law, Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: Droplet Fonte: Testo (PDF) — p.6

Quattro. Un arcobaleno è un fenomeno ottico causato dall’incidenza della luce solare in goccioline d’acqua sospese in aria. O fenomeno che si verifica quando il sole è dietro e sopra osservatore, con il sole a bassa altitudine angolare (fine o l’inizio della giornata) e con le goccioline di acqua davanti al osservatore. Considerando i fenomeni ottici all’interno delle goccioline, la migliore spiegazione per la formazione dell’arcobaleno descritta nel testo è:

• A. la refrazione provoca la dispersione e la deviazione della luce verso l’osservatore.
• B. la riflessione provoca la dispersione e la deviazione della luce verso l’osservatore.
• C. la refrazione causa la dispersione della luce e la trasmissione devia la luce verso l’osservatore.
• D. la refrazione causa la dispersione della luce e la riflessione totale devi la luce verso l’osservatore.
• E. la trasmissione causa la dispersione della luce e la riflessione totale devi la luce verso il osservatore.

Topic: Geometric Optics Metodi: Snell’s Law, Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: Droplet Fonte: Testo (PDF) — p.6

Question number fourteen. A rainbow is an optical phenomenon caused by incidence from sunlight to water droplets suspended in the air. O This phenomenon occurs whenever the Sun is behind and above the Sun. Observer with the Sun at low angular altitude (end or early in the day) and with the water droplets in front of the The observer. Considering the optical phenomena inside the droplets, the best explanation for the rainbow formation described in the text is:

• A. refraction causes the light to disperse and diverge towards the observer.
• B. reflection causes the light to be scattered and deflected towards the observer.
• C. refraction causes the light to disperse and the transmission deflects the light towards the observer.
• D. refraction causes the light to disperse and total reflection diverts the light towards the observer.
• E. transmission causes the light to disperse and the total reflection diverts the light towards the The observer.

Topic: Geometric Optics Metodi: Snell’s Law, Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: Droplet Fonte: Testo (PDF) — p.6

Questão 15. Uma garrafa parcialmente cheia com água e corante pode ser usada como um prumo rudimentar. Observando o nível d’água, com a garrafa em repouso, pode-se determinar a direção vertical. As figuras ao lado apresentam fotos que foram tiradas da garrafa em repouso em diferentes posições. Sobre as fotos foram sobrepostas setas. Quais das setas indicam, aproximadamente, a direção vertical e para cima do ambiente no qual as fotos foram tiradas?

• A. apenas 2 e 4.
• B. apenas 2 e 5.
• C. apenas 3 e 4.
• D. apenas 1 2 e 3.
• E. apenas 1, 3 e 4.

Topic: Fluid Mechanics, Newtonian Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Container Fonte: Testo (PDF) — p.6

Quesito 15. Un bicchiere parzialmente pieno di acqua e colorante può essere usato come un prumo rudimentare. Guardando il livello dell’acqua, con la bottiglia a riposo, si può determinare la direzione verticale. Le figure del Il lato mostra foto che sono state prese dalla bottiglia a riposo in diverse posizioni. - Le foto Le frecce sono state sovrapposte. Quali delle frecce indicano: Approximativamente, la direzione verticale e sopra il ambiente in cui le foto sono state scattate?

• A solo 2 e 4.
• **B ** solo 2 e 5.
• C. solo 3 e 4.
• **D ** solo 12 e 3.
• E. solo 1, 3 e 4.

Topic: Fluid Mechanics, Newtonian Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Container Fonte: Testo (PDF) — p.6

Question number 15. A bottle partially filled with water and dye It can be used as a rudimentary plum. Looking at the water level, with the bottle at rest, the vertical direction can be determined. The figures in the Side shows pictures that were taken from the bottle resting in different positions. About the photos They’ve overlaid arrows. Which arrows indicate, approximately the vertical direction and up the the environment in which the photos were taken?

• A only 2 and 4.
• **B ** only 2 and 5.
• C only 3 and 4.
• D only 12 and 3.
• **E ** only 1, 3 and 4.

Topic: Fluid Mechanics, Newtonian Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Container Fonte: Testo (PDF) — p.6

Questão 16. A figura mostra um sarilho manual. Este dispositivo era bastante utilizado para obter água de poços antes da invenção de bombas hidráulicas. O sarilho é composto de duas máquinas simples: uma alavanca e uma roda e eixo. Observe que o giro do cilindro horizontal faz com que a corda se enrole e eleve o balde que está preso na outra extremidade. Considere um poço com uma profundidade de $h=6\text{m}$ e um sarilho com cilindro de raio $r=10\text{cm}$. Quanto tempo, em s, uma pessoa demora para elevar um balde de água caso dê uma volta completa na manivela a cada 4 s. fonte: www.water-right.com/homeownerresources/how-does-a-well-work

• A. 12
• B. 20
• C. 40
• D. 60
• E. 80

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Cylinder, String, Lever Fonte: Testo (PDF) — p.7

Quesito 16. La figura mostra un problema manuale. Questo dispositivo era utilizzato per ottenere acqua da pozzi prima dell’invenzione delle pompe idrauliche. Il problema è composto da: due semplici macchine: una leva e una ruota e un asse. Si noti che il giro del cilindro orizzontale fa sì che la Se la corda si arronda e solleva il bucato che è bloccato nell’altra

• L’estremità. Considerate un pozzo con una profondità di $h=6\text{m}$ e un cilindro di raggio $r=10\text{cm}$. Quanto tempo, in s, una persona impiega per alzare un balda d’acqua se si fa un giro completo sulla maniglia a ogni 4 secondi. Fonte: www.water-right.com/homeownerresources/how-does-a-well-work
• A. 12
• B. 20
• C. 40
• D. 60
• E. 80

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Cylinder, String, Lever Fonte: Testo (PDF) — p.7

Question 16 is: The figure shows manual trouble. This device was used to obtain well water before the invention of hydraulic pumps. The trouble is made up of Two simple machines: a lever and a wheel and axle. Note that the horizontal cylinder rotation causes the The rope is wrapped and the bucket that is stuck in the other one is lifted the end. Consider a well with a depth a diameter of $h=6\text{m}$ and a cylinder beam $r=10\text{cm}$. How long, in s, does it take a person to lift a water bucket if you complete a turn on the crank every 4 seconds. The Commission shall adopt implementing acts in accordance with Article 21 of this Regulation. The Commission has also adopted a number of measures to ensure that the Commission and the Member States are able to take appropriate measures to ensure that the measures taken are implemented in accordance with the common position.

• A. 12
• B. 20
• C. 40
• D. 60
• E. 80

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Cylinder, String, Lever Fonte: Testo (PDF) — p.7

Questão 17. Considere novamente o sarilho da questão anterior com cilindro de raio $r=10$ cm e uma manivela com uma haste de comprimento $L=30\text{cm}$. A haste da manivela é a peça que liga o eixo de rotação do sarilho ao tubo onde a pessoa aplica a força necessária para acioná-lo. Suponha que uma pessoa interrompa a subida de um balde de água com massa total de 12 kg. Qual a menor força, em N, que a pessoa deve aplicar na manivela para sustentar o balde em equilíbrio estático?

• A. 20
• B. 40
• C. 60
• D. 80
• E. 120

Topic: Rigid Body Statics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis Competenze: Mathematical Modeling Objects: Lever, Cylinder Fonte: Testo (PDF) — p.7

Domanda 17. Riconsiderate il problema della questione precedente con cilindro di raggio $r=10$ cm e una maniglia con una canna di lunghezza $L=30\text{cm}$. La canna della manivela è la un pezzo che collega l’asse di rotazione del turbato al tubo dove la persona applica la forza necessaria per

• Azionarlo. Supponiamo che una persona interrompa l’ascensione di un vascello di acqua di massa totale de 12 kg. Qual è la forza minima, in N, che la persona deve applicare alla maniglia per sostenere il un bucato in equilibrio statico?
• A. 20
• B. 40
• C. 60
• D. 80
• E. 120

Topic: Rigid Body Statics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis Competenze: Mathematical Modeling Objects: Lever, Cylinder Fonte: Testo (PDF) — p.7

Question number 17. Consider again the problem of the previous question with radius cylinder $r=10$ cm and a handle with a length of $L=30\text{cm}$. The handle rod is the piece that connects the rotation shaft of the trough to the tube where the person applies the force necessary to I’m going to start it. Suppose a person stops climbing a bucket of water with full mass de 12 kg. What is the minimum force, in N, that a person must apply to the crank to support the bucket in static equilibrium?

• A. 20
• B. 40
• C. 60
• D. 80
• E. 120

Topic: Rigid Body Statics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis Competenze: Mathematical Modeling Objects: Lever, Cylinder Fonte: Testo (PDF) — p.7

Questão 18. Em caso de emergência uma lupa (lente de aumento) pode ser usada para acender uma fogueira em um dia ensolarado. Considere uma situação na qual os raios solares incidem perpendicularmente ao plano da lupa. Caso o papel seja posicionado a uma certa distância da lupa, ocorre a formação de um círculo brilhante de luz no centro da sombra da lupa (veja figura). Depois de algum tempo, o papel entra em combustão. Considerando essa situação, é correto afirmar que: (a) A lupa multiplica a energia solar incidente e a ignição do papel ocorre quando a energia luminosa absorvida atingir um limiar.

• B. A lupa multiplica a energia solar incidente e a ignição do papel ocorre quando a temperatura do papel atingir um limiar.
• C. A lupa concentra (focaliza) a energia solar incidente e a ignição do papel ocorre quando a energia luminosa absorvida atingir um limiar. (d) A lupa concentra (focaliza) a energia solar incidente e a ignição do papel ocorre quando a temperatura do papel atingir um limiar. (e) A lupa concentra (focaliza) a energia solar incidente e a ignição do papel ocorre quando a energia luminosa absorvida e a temperatura do papel atingirem seus respectivos limiares.

Topic: Geometric Optics, Thermodynamics Metodi: Ray Tracing, Thin Lens & Mirror Equation Competenze: Physical Reasoning Objects: Lens Fonte: Testo (PDF) — p.7

Domanda 18. In caso di emergenza, un lucchetto (lente di aumento) può essere utilizzato per Usato per accendere un fuoco in un giorno sole. Considerate una situazione in cui i raggi solari incidono perpendicularmente al piano della lente. Se il foglio è posizionato a una certa distanza dalla lente, si verifica: la formazione di un cerchio luminoso di luce al centro della ombra della luccia (vedere figura). Dopo un po’ di tempo, il il carta viene bruciata. Considerando questa situazione, è corretto affermare che: (a) La luccia moltiplica l’energia solare incidente e l’incendio del foglio si verifica quando l’energia la luce assorbita raggiunge un limite.

• B. La luccia moltiplica l’energia solare incidente e l’incendio del carta si verifica quando la temperatura del carta raggiunge un limite.
• C. La lupa concentra (focalizza) l’energia solare incidente e l’incendio del foglio si verifica quando l’energia luminosa assorbita raggiunge un limite. (d) La luccia concentra (focalizza) l’energia solare incidente e l’incendio del foglio si verifica quando la temperatura della carta raggiunge un limite. (e) La luccia concentra (focalizza) l’energia solare incidente e l’incendio del foglio si verifica quando la luce si accende. la luce assorbita e la temperatura del foglio raggiungono i loro limiti.

Topic: Geometric Optics, Thermodynamics Metodi: Ray Tracing, Thin Lens & Mirror Equation Competenze: Physical Reasoning Objects: Lens Fonte: Testo (PDF) — p.7

Question number 18. In case of emergency a magnifying glass (growth lens) can be used to It’s used to light a fire on a sunny day. Consider a situation where the sun’s rays They are perpendicular to the plane of the lens. If the paper is positioned at a certain distance from the magnifying glass, it occurs The formation of a bright circle of light at the center of the shadow of the magnifying glass (see figure). After some time, the paper is burned. In view of this situation, it is correct to state that: (a) The magnifying glass multiplies the incident solar energy and the ignition of the paper occurs when the energy is absorbed light reaching a threshold. The magnifying glass multiplies the incident solar energy and the paper ignites when the paper temperature reaches a threshold.

• C. The magnifying glass concentrates (focuses) the incident solar energy and the paper ignites when the light is turned on. The absorbed light energy reaches a threshold. (d) The magnifying glass concentrates (focuses) the incident solar energy and the paper ignites when the temperature of the paper reaches a threshold. (e) The magnifying glass concentrates (focuses) the incident solar energy and the ignition of the paper occurs when the absorbed light energy and the paper temperature reach their respective thresholds.

Topic: Geometric Optics, Thermodynamics Metodi: Ray Tracing, Thin Lens & Mirror Equation Competenze: Physical Reasoning Objects: Lens Fonte: Testo (PDF) — p.7

Questão 19. Um parafuso se desprende do alto de um beiral de um prédio de altura $h$ e cai sob a ação exclusiva da gravidade. Ele atinge o solo no instante $t_f$ com velocidade $V_f$. Sejam $t_a$ o instante em que o parafuso está a uma altura $h/2$ e $t_b$ o instante em que a velocidade do parafuso é $V_f/2$. É correto afirmar que:

• A. $t_b=t_a$ e $t_b=t_f/2$.
• B. $t_b=t_a$ e $t_b<t_f/2$.
• C. $t_b=t_a$ e $t_b>t_f/2$.
• D. $t_b<t_a$ e $t_b=t_f/2$.
• E. $t_b>t_a$ e $t_b=t_f/2$.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.8

• Quesito 19. Un chiodo si sgancia dal alto di un vetro di un edificio di $h$ e cade sotto l’esclusiva azione della gravità. Ele atinge o solo no instante $t_f$ com velocidade $V_f$. Che siano $t_a$ il momento in cui lo scalo è a un’altezza $h/2$ e $t_b$ il momento in cui la velocità del il parafuso è $V_f/2$. È corretto affermare che:
• A. $t_b=t_a$ e $t_b=t_f/2$.
• B. $t_b=t_a$ e $t_b<t_f/2$.
• C. $t_b=t_a$ e $t_b>t_f/2$.
• D. $t_b<t_a$ e $t_b=t_f/2$.
• E. $t_b>t_a$ e $t_b=t_f/2$.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.8

Question number 19. A screw comes off the top of a beam of a building height $h$ and falls under the exclusive action of gravity. Ele atinge o solo no instante $t_f$ com velocidade $V_f$. Be it $t_a$ the moment the screw is at a height $h/2$ and $t_b$ the moment the speed of the screw is at a height $h/2$ and $t_b$ the moment the speed of the screw is at a height $h/2$ the screw is $V_f/2$. It is correct to state that:

• A. $t_b=t_a$ e $t_b=t_f/2$.
• B. $t_b=t_a$ e $t_b<t_f/2$.
• C. $t_b=t_a$ e $t_b>t_f/2$.
• D. $t_b<t_a$ e $t_b=t_f/2$.
• E. $t_b>t_a$ e $t_b=t_f/2$.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.8

Questão 20. A borracha é um material que armazena energia potencial elástica quando deformada de forma análoga a uma mola. Considere uma pequena bola de borracha que é abandonada do repouso sobre um piso rígido. A figura representa a bola durante a colisão com o piso. A colisão (quique da bola), apesar de rápida, não é instantânea, dura um intervalo de tempo $\tau$ da ordem de milissegundos. Na figura, $t_i$ é o instante no qual a bola toca o piso com velocidade ${\vec{V}}_i$ para baixo. De $t_i\le t\le t_i+\tau /2$ a bola se comprime contra o solo. Em aproximadamente $t_i+\tau /2$ a deformação da bola é máxima e a velocidade de seu centro de massa é nula. No intervalo $t_i+\tau /2<t<t_f$, a bola se estende. Em $t_f$ ela volta à sua forma original e a velocidade de seu centro de massa passa a ser ${\vec{V}}_f$ para cima. Considerando que a rapidez depois da colisão é ligeiramente menor que antes, ou seja, $|{\vec{V}}_f|=0,95|{\vec{V}}_i|$, analise as seguintes afirmativas:

1. No intervalo $t_i<t<t_i+\tau /2$ há predominantemente conversão de energia cinética em energia potencial elástica.
2. O piso rígido acumula a energia necessária para lançar a bola novamente para cima.
3. O sistema não é conservativo. A cada colisão da bola com piso parte da energia mecânica é transformada em energia térmica. As afirmativas verdadeiras são:

• A. apenas 1;
• B. apenas 2;
• C. apenas 3;
• D. apenas 1 e 2;
• E. apenas 1 e 3;

Topic: Conservation of Energy, Elasticity & Materials Metodi: Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning Objects: Ball, Spring Fonte: Testo (PDF) — p.8

• Quessione 20. La gomma è un materiale che immagazzina energia potenziale elastica quando distorta in modo analogo a una mola. Considerate una piccola palla di gomma che è abbandonata dal riposo su un pavimento rigido. La figura rappresenta la palla durante l’impatto con Il pavimento. L’impatto (quick of the ball) non è istantaneo, ma dura un intervallo di tempo $\tau$ dell’ordine dei millisecondi. Nella figura, $t_i$ è l’istante in cui la palla tocca il pavimento con velocità ${\vec{V}}_i$ verso il basso. A $t_i\le t\le t_i+\tau /2$ la palla si compresse sul suolo. Em approssimativamente $t_i+\tau /2$ la deformazione della palla è massima e la velocità del suo centro di massa è nulla. All’intervallo $t_i+\tau /2<t<t_f$, la palla si estende. Em $t_f$ ela volta à sua forma la velocità del suo centro di massa diventa ${\vec{V}}_f$ in alto. Considerando che la velocità dopo il collaggio è leggermente inferiore a prima, cioè ̇ \vec{V}_f ̇ = 0,95\vec{V}_ii, analizzare le seguenti affermazioni:

1. L’intervallo $t_i<t<t_i+\tau /2$ è prevalentemente di conversione di energia cinetica in energia potenziale elastica.
2. Il pavimento rigido accumula l’energia necessaria per lanciare la palla di nuovo in alto.
3. Il sistema non è conservatore. Ogni colpissione della palla con il pavimento è parte dell’energia meccanica. si trasforma in energia termica. Le affermazioni vere sono:

• A solo 1;
• B. solo 2;
• C. solo 3;
• D. solo 1 e 2;
• E. solo 1 e 3;

Topic: Conservation of Energy, Elasticity & Materials Metodi: Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning Objects: Ball, Spring Fonte: Testo (PDF) — p.8

Question number 20. Rubber is a material that stores potential elastic energy when deformed in a manner similar to a spring. Consider a small rubber ball that is abandoned from rest on a rigid floor. The figure represents the ball during the collision with The floor. The collision (ball kick) is not instantaneous, although it is rapid, lasts for an interval The time of $\tau$ of the order of milliseconds. In the figure, $t_i$ is the instant the ball hits the floor with ${\vec{V}}_i$ downward speed. From $t_i\le t\le t_i+\tau /2$ the ball is compressed against the ground. Em approximately $t_i+\tau /2$ the ball’s deformation is maximum and the speed of its centre of mass is zero. In the $t_i+\tau /2<t<t_f$ interval, the ball extends. Em $t_f$ ela volta à sua forma The original mass is ${\vec{V}}_f$ and the speed of its center of mass is ${\vec{V}}_f$ upwards. Whereas the velocity after the collision is slightly less than before, i.e., $to\vec{V}fto = The following statements are analysed:

1. In the $t_i<t<t_i+\tau /2$ range there is predominantly kinetic energy conversion in the potential energy elastic.
2. The rigid floor accumulates the energy needed to throw the ball back up.
3. The system is not conservative. With each ball’s collision with the floor, part of the mechanical energy It’s converted into thermal energy. The true affirmations are:

• A only 1;
• **B ** only 2;
• **C ** only 3;
• D only 1 and 2;
• E only 1 and 3;

Topic: Conservation of Energy, Elasticity & Materials Metodi: Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning Objects: Ball, Spring Fonte: Testo (PDF) — p.8