Brasil 2024

Questão 1. Considere um recipiente cilíndrico de raio $R = 4, 00 cm$ e altura $H = 6, 00 cm$ , de paredes finas e massa $m = 160 g$ . Quando completamente vazio ele flutua em uma vasilha com água com a borda do recipiente a uma altura $h$ acima do nível de água, conforme mostra a figura ao lado.

A. Qual a altura $h$ , em cm?
B. Qual a máxima massa de água, em g, pode ser adicionada ao recipiente de modo que ele continue flutuando?

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Physical Modeling, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Container, Cylinder Fonte: Testo (PDF) — p.2

Quesito 1. Considerare un contenitore cilindrico di $R = 4, 00 cm$ radius e altezza $H = 6, 00 cm$ , pareti sottili e massa $m = 160 g$ . Quando è completamente vuoto flotta in un vasello con acqua con il bordo del recipiente ad un’altezza superiore a $h$ di livello dell’acqua, come mostra la figura qui accanto.
**A ** Qual è la altezza $h$ in cm?
B. Qual è la massima massa d’acqua in g che si può aggiungere al recipiente in modo che continui a fluttuare?

Question number one. Consider a cylindrical container with $R = 4, 00 cm$ radius and Height $H = 6, 00 cm$ , thin walls and mass $m = 160 g$ . When completely empty it floats in a vase with water with the edge of the container at a height $h$ above the water level, as shown in the figure next to it.

A. Qual a altura $h$ , em cm?
B. What is the maximum water mass in g that can be added to the container so that it continues to float?

Questão 2. Ana e Beatriz são estudantes de física e estão no alto de uma ponte de 30 metros de altura. Ana abandona uma pedra e $0, 50 s$ depois Beatriz lança outra verticalmente para baixo. As pedras atingem a água do rio abaixo simultaneamente. Desconsidere a resistência do ar. (a) Em que instante, em s, em relação ao momento em que foi solta, a primeira pedra atinge a água? (b) Qual a velocidade de lançamento, em m/s, da segunda pedra?

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Quesito 2. Ana e Beatriz sono studenti di fisica e sono alti su un ponte di 30 metri. di altezza. Ana abandona uma pedra e $0, 50 s$ depois Beatriz lança outra verticalmente para

Si’, basso. Le pietre colpiscono l’acqua del fiume in basso contemporaneamente. Non considerare la resistenza del ar. (a) Qual è l’istante in cui, rispetto al momento in cui è stato rilasciato, la prima pietra raggiunge il l’acqua? b) Qual è la velocità di lancio, in m/s, della seconda pietra?

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Question two. Ana and Beatriz are physics students and they’re on a 30-meter high bridge. of height. Ana abandona uma pedra e $0, 50 s$ depois Beatriz lança outra verticalmente para

It’s low. The stones hit the water down the river simultaneously. Disregard the resistance of the ar. (a) When, in s, the first stone touches the ground relative to the time when it was released the water? (b) What is the launch speed in m/s of the second stone?

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Questão 3. Um parque de diversões no sul do Brasil descreve assim uma de suas principais atrações: “Com 100 metros, a Big Tower é uma das maiores torres radicais do mundo! Sua altura é equivalente a um prédio de 30 andares. Na queda o elevador chega a uma velocidade de 120 km/h. Para os corajosos amantes da adrenalina é um desafio e tanto.” referência: https://www.betocarrero.com.br/atracoes/big-tower, consultado em 18/06/2024, adaptado. Considerando que o movimento do elevador é uniformemente acelerado durante os primeiros 20 andares de queda e que ele atinge a velocidade máxima nesse intervalo, qual é o valor da aceleração da queda, em $m/s^{2}$ ?

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Physical Modeling Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Domanda 3. Un parco di divertimenti nel sud del Brasile descrive così uno dei suoi principali Attrazioni: Con 100 metri, la Big Tower è una delle più grandi torri radicali del mondo! La sua L’altezza è equivalente a un edificio di 30 piani. In caduta l’ascensore raggiunge una velocità di 120 km/h. Per i coraggiosi amanti dell’adrenalina è una sfida e tanto. riferimento: Il regolamento (CE) n. 1370/2009 è stato adottato dal Consiglio nel corso del suo mandato. Considerando che il movimento dell’ascensore è uniformemente accelerato durante le prime 20 piani di caduta e che raggiunga la velocità massima in questo intervallo, che è il valore di l’accelerazione della caduta, in $m/s^{2}$ ?

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Physical Modeling Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Question three. An amusement park in southern Brazil describes one of its main attractions Attractions: At 100 meters, the Big Tower is one of the largest radical towers in the world! Your Height is equivalent to a 30-story building. In the fall, the elevator reaches a speed of 120 km/h. For the brave adrenaline lovers it is a challenge and so much. reference: The Commission has therefore decided to take the necessary measures to ensure that the measures are implemented in a manner consistent with the objectives of the Union’s internal market. Whereas the movement of the lift is uniformly accelerated during the first 20 floors down and it reaches the maximum speed in this interval, which is the value of the aceleração da queda, em $m/s^{2}$ ?

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Physical Modeling Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Questão 4. Uma pessoa planeja construir uma parede de tijolos maciços para fechar completamente um vão de $4, 40 m$ de largura por $3, 50 m$ de altura. Os tijolos têm dimensões de $20, 0 cm \times 10, 0 cm \times 5, 00 cm$ . A parede deve ter espessura de $10, 0 cm$ de forma que os tijolos devem ser assentados com o lado maior na direção do comprimento da parede e o menor na direção da altura. Os tijolos devem ser assentados usando uma argamassa de densidade $1900 kg/m^{3}$ que os deixam separados por uma distância $d$ . Considere que a argamassa preenche completamente o espaço entre os tijolos.

A. Caso $d$ seja desprezível, quantos tijolos, aproximadamente, são utilizados na parede?
B. Caso $d = 2, 00 cm$ , quantos tijolos são utilizados, aproximadamente, na parede?
C. Caso $d = 2, 00 cm$ , qual a massa da argamassa aproximadamente, em kg, é utilizada na parede?

Topic: Order-of-Magnitude Estimation, Newtonian Mechanics Metodi: Physical Modeling, Dimensional Analysis Competenze: Estimation & Approximation, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3

Quattro. Una persona sta progettando di costruire un muro di mattoni Massicci per chiudere completamente un vuoto di $4, 40 m$ di larghezza per $3, 50 m$ di altezza. I mattoni hanno dimensioni $20, 0 cm \times 10, 0 cm \times 5, 00 cm$ . Il muro deve avere spessore $10, 0 cm$ in modo che i mattoni siano a posizioni con il lato più alto in direzione della lunghezza Il muro e il minor verso l’altezza. I mattoni devono essere appoggiati con un grattaio di densità $1900 kg/m^{3}$ che li lasciano separati da una distanza $d$ . Considera che la trama riempie completamente il spazio tra i mattoni.

A. Se $d$ è scarsa, quante mattoni circa vengono utilizzati per il muro?
B. In caso di $d = 2, 00 cm$ , quante mattoni sono utilizzati circa sul muro?
C. In caso di $d = 2, 00 cm$ , quale massa di argamassa in kg circa è utilizzata nel
Un muro?

Question four. A person plans to build a brick wall Massive to completely close a $4, 40 m$ gap of a width of $3, 50 m$ in height. The bricks have dimensions of $20, 0 cm \times 10, 0 cm \times 5, 00 cm$ . The wall must have thickness of $10, 0 cm$ such that the bricks must be Seated with the largest side in the direction of length The wall and the smaller one in the direction of height. The bricks shall be laid using a density grinder $1900 kg/m^{3}$ which leave them separated by a distance $d$ . Consider that the sludge completely fills the space between the bricks.

A. If $d$ is despicable, how many bricks are used on the wall?
B. In case of $d = 2, 00 cm$ , how many bricks are used approximately on the wall?
**C ** Case $d = 2, 00 cm$ , which is the mass of the alloy approximately in kg, used in the The wall?

Questão 5. A velocidade $V$ de propagação de uma onda em uma corda vibrante é dada por:

$V = \frac{T}{μ}$

onde $T$ é a tensão na corda e $μ$ é a densidade linear de massa da corda, ou seja, a massa por unidade de comprimento da corda. Considere uma corda de violão de aço de comprimento de $650 mm$ e diâmetro de $0, 40 mm$ na qual $V = 400 m/s$ . Sabendo que a densidade do aço é $8000$ $kg/m^{3}$ , determine:

A. $μ$ , em kg/m.
B. $T$ , em N.

Topic: Oscillations & Waves, Newtonian Mechanics Metodi: Wave Equation, Dimensional Analysis, Physical Modeling Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: String Fonte: Testo (PDF) — p.3

Quinta domanda. La velocità $V$ di diffusione di un’onda su una corda vibrante è data da:

$V = \frac{T}{μ}$

dove $T$ è la tensione della corda e $μ$ è la densità lineare di massa della corda, cioè la massa per unità di lunghezza della corda. Considerate una corda di chitarra in acciaio di lunghezza di $650 mm$ e diametro $0, 40 mm$ in cui $V = 400 m/s$ . Sapendo che la densità dell’acciaio è $8000$ $kg/m^{3}$ , determina:

A. $μ$ , em kg/m.
B. $T$ , em N.

Question five. The $V$ speed of propagation of a wave on a vibrating string is given by:

$V = \frac{T}{μ}$

where $T$ is the tension on the rope and $μ$ is the linear density of the rope mass, i.e. the mass per unit of length of rope. Consider a steel guitar string of length $650 mm$ and diameter of $0, 40 mm$ where $V = 400 m/s$ . Knowing that the density of the steel is $8000$ $kg/m^{3}$ , determine:

A. $μ$ , em kg/m.
B. $T$ , em N.

Questão 6. Fazendo uma trilha com sua bicicleta, um ciclista desce uma rampa com uma velocidade constante de $6, 0 m/s$ . A figura abaixo à esquerda, na qual $H = 9, 00 m$ e $L = 12, 0$ m, mostra a rampa e a figura abaixo à direita mostra o sistema de freios a disco instalados nas duas rodas da bicicleta. Ao acionar o freio com a roda em movimento a peça A aplica uma força dissipativa, ou seja, transforma energia mecânica em energia térmica. Nesta bicicleta os discos são feitos de aço (calor específico de $0, 100 cal/g^{\circ} C$ ) e cada um tem uma massa de 150 g. Desconsiderando as demais forças dissipativas (resistência do ar, etc), responda as questões a seguir. A massa do conjunto ciclista-bicicleta é 80 kg.

A. Quanta energia mecânica é dissipada nos freios, em J?
B. Considere que 60% da energia mecânica dissipada seja convertida em calor transferido aos discos (os 40% restantes são transferidos para o ambiente, pelo vento, radiação, etc). Qual a variação da temperatura dos discos em $^{\circ} C$ ?

Topic: Conservation of Energy, Thermodynamics Metodi: Energy Conservation Method, First Law of Thermodynamics Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Disk, Wheel Fonte: Testo (PDF) — p.4

Quesito 6. Facendo un tracciato con la bicicletta, un ciclista scende una rampa con una velocità costante di $6, 0 m/s$ . La figura di seguito a sinistra, in cui $H = 9, 00 m$ e $L = 12, 0$ m, mostra la rampa e la figura sotto a destra mostra il sistema di frenatura a disco installato nei due ruote della bicicletta. Quando si attiva il freino con la ruota in movimento, la parte A applica una la forza dissipativa, cioè trasforma l’energia meccanica in energia termica. Su questa bici i dischi sono in acciaio (calore specifico $0, 100 cal/g^{\circ} C$ ) e ognuno ha una massa di 150 g. Rispondere alle domande di risposta, senza considerare le altre forze dissipative (resistenza dell’aria, ecc.).

E’ il prossimo. Il peso del gruppo ciclista-bicicletta è di 80 kg.
A Quanta energia meccanica viene dissipata nei freni, in J?
B. Considera che il 60% dell’energia meccanica dissipata sia convertita in calore trasferito La produzione di energia elettrica è stata aumentata in misura significativa. Qual è la variazione della temperatura dei dischi in $^{\circ} C$ ?

Question number six. Making a trail with his bike, a cyclist descends a ramp with a velocidade constante de $6, 0 m/s$ . The figure below on the left, in which $H = 9, 00 m$ and $L = 12, 0$ m, shows the ramp and the figure below on the right shows the disc brake system installed on the Two wheels of the bicycle. When the brake is actuated with the wheel in motion, part A applies a The energy used in the process is the energy of the system. On this bike, discs are made of steel (specific heat of $0, 100 cal/g^{\circ} C$ ) and each has a mass of 150 g. The answer to the questions is that the air force is not a force of diffusion. Next one. The mass of the cyclist-bicycle set is 80 kg.

A How much mechanical energy is dissipated in the brakes in J?
B. Consider that 60% of the dissipated mechanical energy is converted into transferred heat The remaining 40% is transferred to the environment by wind, radiation, etc. What is the difference in the temperature of the discs in $^{\circ} C$ ?

Questão 7. Alberto e Bruno moram em cidades que estão ligadas por uma estrada de 300 km de extensão. Certo dia, Alberto decide fazer uma visita surpresa a Bruno e inicia sua viagem às 8h00min da manhã. Coincidentemente, Bruno tem a mesma ideia, e parte em direção à cidade de Alberto às 8h27min da manhã. Sabendo que Alberto e Bruno dirigem durante este percurso seus automóveis com velocidades escalares médias de 60 km/h e 80 km/h, respectivamente, determine: (a) O intervalo de tempo, em minutos, contados do início de sua viagem, em que o carro de Alberto cruza o carro de Bruno. (b) A distância, em km, percorrida pelo carro de Bruno até o ponto onde se cruzaram.

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

Quesito 7. Alberto e Bruno vivono in città collegate da una strada di 300 km di estensione. Un giorno Alberto decide di fare una visita sorpresa a Bruno e inizia il suo viaggio verso la

Le otto di mattina. E Bruno, per coincidenza, ha la stessa idea. Alberto alle 8:27 del mattino. Sapendo che Alberto e Bruno guidano durante questo percorso le loro auto con velocità medie di scalare di 60 km/h e 80 km/h, rispettivamente; determinare: (a) L’intervallo di tempo, in minuti, contato dall’inizio del viaggio, in cui la macchina di Alberto attraversa la macchina di Bruno. (b) Distanza in chilometri percorsa dalla macchina di Bruno fino al punto di intersezione.

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

Question seven. Alberto and Bruno live in cities that are connected by a 300-kilometer highway of extension. One day, Alberto decides to make a surprise visit to Bruno and begins his journey to the 8:00 in the morning. Coincidentally, Bruno has the same idea, and he’s heading for town. I’m going to take Albert at 8:27 in the morning. Knowing that Alberto and Bruno drive on this route their vehicles with average speed of 60 km/h and 80 km/h respectively, determine: (a) The time interval in minutes after the start of the journey in which the car of the person concerned has travelled Alberto crosses Bruno’s car. (b) The distance in km travelled by Bruno’s car to the point where they crossed.

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

Questão 8. Em um laboratório de física há uma mesa horizontal com pequenos furos pelos quais saem jatos de ar (parecida com a usada no jogo hoquei de mesa). Desta forma um disco plástico pode deslizar sobre ela com força de atrito desprezível. A mesa tem uma beirada elevada em relação ao plano de movimento para impedir que o disco caia. Um estudante lança um disco com velocidade perpendicular a um lado da mesa, de forma que o disco realiza um movimento de bate e volta unidimensional, pois a velocidade inverte seu sentido quando colide com uma beirada da mesa. Ele realiza medidas de posição do centro do disco em função do tempo que são apresentadas no gráfico. As beiradas da mesa são de borracha e, em geral, restituem quase toda a energia ao disco em uma colisão. No entanto, o estudante recobriu uma beirada da mesa com uma fita levemente amortecedora. (a) Qual a distância $d$ , em cm, percorrida pelo disco durante o intervalo de 0 a 3 s mostrado no gráfico? (b) Determine o coeficiente de restituição da colisão com a beirada da mesa coberta com fita. Ele é definido por $e = \frac{v _{f}}{v _{i}}$ onde $v_{i}$ e $v_{f}$ são, respectivamente, as velocidades escalares imediatamente antes e depois da colisão com essa beirada.

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Experimental Data Analysis, Kinematic Equations, Energy Conservation Method Competenze: Experimental Data Analysis, Graph Linearization, Physical Reasoning Objects: Disk Fonte: Testo (PDF) — p.5

Domanda 8. In un laboratorio di fisica c’è una tavola orizzontale con piccoli fori per i capelli che uscivano aerei (simile a quello usato nel gioco di hockey da tavolo). In questo modo un disco la plastica può scivolare su di essa con una forza di attrito dispregiata. Il tavolo ha un bordo alti rispetto al piano di movimento per impedire il cadere del disco. Uno studente lancia un disco con velocità perpendicolare a un lato del tavolo, in modo che il disco realizzi un movimento di battuta e di ritorno unidimensionario, poiché la velocità inverte il suo senso quando si schianta Con un’artiglieria. Si esegue una misurazione della posizione del centro del disco in funzione del tempo che vengono mostrati nel grafico. I bordi del tavolo sono di gomma e in genere restituiscono quasi tutta l’energia al disco in un colpisso. Tuttavia, lo studente ha ottenuto un a bordo del tavolo con una cinta leggermente ammortizzante. (a) Qual è la distanza $d$ in cm percorsa dal disco durante l’intervallo da 0 a 3 secondi mostrato sul grafico? (b) Determina il coefficiente di restituzione della collisione con il bordo della tavola coperta di

Cose. È definito da $e = \frac{v _{f}}{v _{i}}$ dove $v_{i}$ e $v_{f}$ sono rispettivamente le velocità scalari immediatamente prima e dopo l’incontro con quella sponda.

Question eight. In a physics lab there is a horizontal table with small holes in the hair which are air jets (similar to the one used in the game of table hockey). This way a record plastic can slide over it with negligible friction force. The table has a sidewalk high relative to the plane of motion to prevent the disc from falling. A student throws a disk with a speed perpendicular to one side of the table, so that the disk performs a One-dimensional beat and spin motion, as the speed reverses its direction when it collides With a tablecloth. It performs position measurements of the center of the disc according to the time that are shown on the graph. The edges of the table are rubber and generally They’ll return almost all the energy to the disk in a collision. However, the student recovered a edge of the table with a slightly cushioning tape. (a) What is the distance $d$ in cm travelled by the disc during the interval of 0 to 3 s shown on the chart? (b) Determine the coefficient of return of the collision with the edge of the table covered with

It’s not a tape. It is defined by $e = \frac{v _{f}}{v _{i}}$ where $v_{i}$ and $v_{f}$ are the scalar velocities respectively immediately before and after the collision with that edge.

Raccolta Gare di Fisica

Esplora

Brasil 2024

Vista grafico