OBF 2023

Questão 1 (exclusiva para alunos da 1a série). Uma criança veste uma blusa que, quanto iluminada por luz branca, apresenta um padrão de listas nas cores amarela, branca, preta e azul, conforme figura ao lado. Se esta criança entrar em uma sala iluminada por uma luz monocromática azul, o padrão de cores das listas irá apresentar quantas cores diferentes?

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

Domanda 1 (esclusiva per i bambini della prima elementare). Un bambino indossa una camicia che, quanto illuminata, in luce bianca, presenta un schema di liste in colori giallo, bianco, nero e blu, come riportato al lato. Se questo bambino entra in una stanza illuminata da una luce monocromatica blu, il colore standard delle liste sarà quanti colori diversi presentano?

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

Question 1 (exclusive for first graders). A child wears a blouse that, as bright as it is, by white light, it shows a pattern of lists in colours yellow, white, black and blue, as shown next to it. If this child enters a room lit by a blue monochrome light, the color pattern of the lists will How many different colors do you have?

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

Questão 2 (exclusiva para alunos da 1a série). Três blocos A, B e C, rugosos, de diferentes materiais, e massas respectivamente iguais a 3M, 2M e 2M são colocados numa mesa com atrito em duas configurações diferentes dadas pelas figuras abaixo. Em ambas as configurações o sistema permanece em equilíbrio estático. Qual o valor do coeficiente de atrito estático entre o bloco C e a superfície da mesa? Considere que as polias e os fios tem massas desprezíveis.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Vector Decomposition Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Block, Pulley, String Fonte: Testo (PDF) — p.3

Domanda 2 (esclusiva per la prima elementare). 3 blocchi A, B e C, rugosi, di materiali diversi, e rispettivamente di massa pari a 3M, 2M e 2M sono posti su una tavola a frattura in due configurazioni diverse date dalle Figure sotto. In entrambe le configurazioni il sistema rimane in equilibrio statico. Che cosa il valore del coefficiente di attrito statico tra il blocco C e la superficie del tavolo? Considera che le poli e i fili hanno masse dispregiate.

Question 2 (exclusive for first graders). Three blocks A, B and C, rough, of different materials, and weights equal to 3M respectively, 2M and 2M are placed on a table with friction in two different configurations given by the Figures below. In both configurations the system remains in static equilibrium. What the value of the static friction coefficient between block C and the table surface? Consider that The polishes and wires have despicable masses.

Questão 3 (exclusiva para alunos da 1a série). Dez cubos de açúcar de 15,0 mm de aresta à temperatura ambiente de $20, 0^{\circ} C$ são colocado numa garrafa térmica contendo 300 g de água a $90, 0^{\circ} C$ . A densidade e o calor específico do açúcar são, aproximadamente, iguais a $1, 6 g/cm^{3}$ e $1, 30 J/g \cdot^{\circ} C$ . Desprezando as trocas de calor com o ambiente e a capacidade calorífica da garrafa térmica, determine a temperatura de equilíbrio da mistura.

Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics Competenze: Mathematical Modeling Objects: Container Fonte: Testo (PDF) — p.3

Domanda 3 (esclusiva per i bambini della prima elementare). 10 cubetti di zucchero di 15,0 mm di spina a temperatura ambiente $20, 0^{\circ} C$ sono messe in una bottiglia termico contenente 300 g di acqua a $90, 0^{\circ} C$ . La densità e il calore specifico dello zucchero sono circa uguali a $1, 6 g/cm^{3}$ e $1, 30 J/g \cdot^{\circ} C$ . In particolare, il calore di un’acqua di base è più elevato rispetto al calore di un’acqua di base. la bottiglia termico, determinare la temperatura di equilibrio della miscela.

Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics Competenze: Mathematical Modeling Objects: Container Fonte: Testo (PDF) — p.3

Question 3 (exclusive for first graders). 10 cubic cubic metres of sugar of 15,0 mm of boron at room temperature $20, 0^{\circ} C$ are placed in a heat bottle containing 300 g of water a $90, 0^{\circ} C$ . The specific sugar density and heat are approximately equal to $1, 6 g/cm^{3}$ e $1, 30 J/g \cdot^{\circ} C$ . The Commission has already adopted a proposal for a directive on the approximation of the laws of the Member States relating to the use of energy. the thermal bottle, determine the equilibrium temperature of the mixture.

Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics Competenze: Mathematical Modeling Objects: Container Fonte: Testo (PDF) — p.3

Questão 4 (exclusiva para alunos da 1a série). Na quinta feira, dia 06/07/2023 a Terra atingiu o afélio, ponto mais distante de sua órbita em torno do Sol. Considere as três sentenças seguintes, numeradas por potências de 2 (1, 2 e 4), relacionadas ao afélio:

A variação da distância ao Sol é decorrência da órbita elíptica da Terra em torno do Sol.
No afélio há menor incidência de luz solar, por isso é usado para definir o início do inverno no hemisfério sul.
No afélio a Terra atinge sua menor velocidade de translação. Qual soma dos números das sentenças verdadeiras? (Preencha a caixa de resposta com 0 se nenhuma sentença é verdadeira, com 7 se todas são verdadeiras, etc.)

Topic: Gravitation, Astrophysics Metodi: Kepler’s Laws, Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: Planet, Star Fonte: Testo (PDF) — p.4

Question 4 (esclusiva per i bambini della prima elementare). Giovedì 6 luglio 2023 la Terra ha raggiunto l’afélium, punto più lontano dalla sua orbita in intorno al sole. Considerate le seguenti tre sentenze, numerate per potenze 2 (1, 2 e 4), relative al Afilio:

La variazione della distanza dal Sole è dovuta all’orbita elliptica della Terra attorno al Sole.
L’afellio ha una minor incidenza di luce solare, quindi viene usato per definire l’inizio dell’inverno. nell’emisfero meridionale.
L’afellio della Terra raggiunge la sua velocità di traslazione più bassa. Qual è la somma dei numeri delle sentenze vere? (Inserire la casella di risposta con 0 se nessuna frase è vera, con 7 se tutte sono vere, ecc.)

Topic: Gravitation, Astrophysics Metodi: Kepler’s Laws, Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: Planet, Star Fonte: Testo (PDF) — p.4

Question 4 (exclusive for first-graders). On Thursday, 06/07/2023, Earth reached the aphelion, the furthest point from its orbit at around the sun. Consider the following three sentences, numbered by powers of 2 (1, 2 and 4), relating to the the following:

The variation in distance from the Sun is due to the Earth’s elliptical orbit around the Sun.
In the aphelion there is less incidence of sunlight, so it’s used to define the beginning of winter. In the southern hemisphere.
In the aphelion the Earth reaches its lowest translation speed. What is the sum of the numbers of true sentences? (Fill the answer box with 0 if: No sentence is true, with 7 if all are true, etc.)

Topic: Gravitation, Astrophysics Metodi: Kepler’s Laws, Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: Planet, Star Fonte: Testo (PDF) — p.4

Questão 5. Um ajudante de pedreiro utiliza um sistema de roldanas para elevar sacos de argamassa de 20,0 kg cada, conforme mostra a figura ao lado. Note que a roldana superior é fixa e a inferior é móvel. Considere que o ajudante tem uma massa de 85 kg e o equipamento (plataforma de apoio da carga, roldanas, cordas) tem massa desprezível. Determine: (a) O número máximo de sacos de argamassa que ele consegue levantar. (b) A intensidade da força, em N, que o ajudante aplica no solo quando está elevando o número máximo de sacos com velocidade constante.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Pulley, String Fonte: Testo (PDF) — p.4

Quinta domanda. Un assistente di mattino usa un sistema di rotelle per sollevare sacchetti di argamassa di 20,0 kg ciascuno, come mostra la figura

Al fianco. Nota che la roccia superiore è fissa e la roccia inferiore è mobile. Considera che l’assistente ha una massa di 85 kg e che l’equipaggiamento (piattaforma di supporto della carica, rulletti, corde) ha una massa
Che disprezzo. Determina: (a) Il numero massimo di sacchetti di legame che egli possa ottenere alzati. (b) L’intensità della forza, in N, che l’assistente applica al suolo quando si sta sollevando il numero massimo di sacchi a velocità costante.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Pulley, String Fonte: Testo (PDF) — p.4

Question five. A stone mason’s assistant uses a rolling system to lift 20.0 kg of bags of gravel each, as shown in Figure Right next to me. Note that the upper roller is fixed and the lower is mobile. Consider that the helper has a mass of 85 kg and the equipment (load support platform, rollers, ropes) has mass I’m not a big fan of this. Determine: (a) The maximum number of bags of garlic he can obtain Get up. (b) The force intensity, in N, that the assistant applies to the ground when you’re raising the maximum number of bags at a constant speed.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Pulley, String Fonte: Testo (PDF) — p.4

Questão 6. Em um espelho plano as distâncias da imagem ao espelho e do objeto ao espelho são iguais. Em uma estrada um motorista que se movimenta com uma velocidade de 60,0 km/h, medida em relação à estrada, observa através do espelho retrovisor interno, que é plano, um caminhão que se movimenta no mesmo sentido com uma velocidade de 45,0 km/h, também medida em relação à estrada. Determine as velocidades, em km/h,

A. da imagem do caminhão em relação ao motorista.
B. da imagem do caminhão em relação ao caminhão. 4

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

Quesito 6. In uno specchio piatto le distanze tra l’immagine e lo specchio e l’oggetto sono uguali. Su una strada un autista che si muove a una velocità di 60,0 km/h, misurata rispetto alla strada, osserva attraverso il specchio retrospettivo interno, che è piatto, un camion che si muove nella stessa direzione a una velocità di 45,0 km/h, anche misurata in

Relazione con la strada. Determina le velocità, in km/h,
A dell’immagine del camion rispetto al conducente.
B. dell’immagine del camion rispetto al camion. 4

Question number six. In a flat mirror the distances from the image to the mirror and the object to the mirror are equal. On a road a driver travelling at a speed of 60.0 km/h, measured In relation to the road, he looks through the internal mirror, which is flat, a truck a speed of 45,0 km/h, also measured in relationship to the road. Determine the speeds in km/h,

**A ** of the image of the truck in relation to the driver.
**B ** of the image of the truck in relation to the truck. 4

Questão 7. A figura abaixo à esquerda mostra um amassador de latas de refrigerante. O dispositivo pode ser fixado, por exemplo, na parede. Desta forma é possível amassar a lata sem muito esforço simplesmente puxando a alavanca para baixo. A figura abaixo à direita é uma representação esquemática do amassador visto de lado. Nessa figura, os pontos B, C e D são pinos pelos quais as peças se articulam, a distância de A a B é 55,0 cm, de B a C é 15,0 cm e o ângulo $θ = 6 0^{\circ}$ . O dispositivo, de massa desprezível, é projetado de forma que a haste CD é submetida apenas a esforços ao longo de seu comprimento. Estime a maior força exercida no pino D, em N, quando uma pessoa aplica uma força de 100 N no ponto A da barra AB.

Topic: Rigid Body Statics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Free-Body Diagram Competenze: Diagrammatic Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Lever, Rod Fonte: Testo (PDF) — p.5

Quesito 7. La figura in basso a sinistra mostra un massaggiatore di scatola di liquidi. Il dispositivo può essere fissato, per esempio, al muro. Così si può raccogliere la lata senza molto sforzo semplicemente tirando giù la leva. La figura a destra è una rappresentazione schema del massatore visto da un lato. In questa figura, i punti B, C e D sono i pino per i che le parti si articolaranno, la distanza da A a B è di 55,0 cm, da B a C è di 15,0 cm e l’angolo $θ = 6 0^{\circ}$ . Il dispositivo, di massa scarsa, è progettato in modo che la stella CD sia sottoposta solo per lo sforzo lungo il suo percorso. Calcola la maggiore forza esercitata sul pino D, in N, quando una persona applica una forza di 100 N al punto A della barra AB.

Question seven. The figure below on the left shows a soda can massager. The device can be fixed, for example, to the wall. This way you can collect the can without much effort. Just pulling the lever down. The figure below on the right is a representation of the The massager’s diagram is viewed from the side. In this figure, points B, C and D are pins for where the parts are articulated, the distance from A to B is 55.0 cm, from B to C is 15.0 cm and the angle $θ = 6 0^{\circ}$ . The device, of negligible mass, is designed so that the CD-bar is submitted only the efforts along its length. Estimate the greatest force exerted on the D-pin in N, when a person applies a force of 100 N to point A of bar AB.

Questão 8. Em uma oficina utiliza-se um dispositivo hidráulico para elevar algumas peças. O dispositivo é formado por dois pistões que estão acoplados a cilindros que se comunicam e estão preenchidos com óleo, conforme ilustrado na figura, fora de escala, ao lado. Os cilindros acoplados aos pistões A e B têm, respectivamente, raios $r_{A} = 10, 0$ cm e $r_{B} = 60, 0$ cm. Sem a presença do bloco de massa $M$ na plataforma B o sistema está em equilíbrio. É necessário aplicar uma força vertical $F = 200$ no pistão A para elevar o bloco apoiado na plataforma B com velocidade constante. Determine:

A. A massa $M$ , em kg, do bloco.
B. A variação da energia potencial do bloco, em J, quando o pistão A desce 0,50 cm.

Topic: Fluid Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Piston, Cylinder, Block Fonte: Testo (PDF) — p.5

Domanda 8. Em Una officina si utilizza um dispositivo

Un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, un’altra volta, Il dispositivo è costituito da due pistoni che sono a cilindri comunicanti e riempiti di olio, come illustrato in figura, fuori scala, accanto. I cilindri acoplados aos pistões A e B têm, respectivamente, raios $r_{A} = 10, 0$ cm e $r_{B} = 60, 0$ cm. Senza la presenza del blocco di massa $M$ sulla piattaforma B il sistema è in equilibrio. È necessario applicare una forza verticale $F = 200$ sul pistone A per sollevare il blocco appoggiato sulla piattaforma B con velocità costante. Determina:
**A ** Il massa $M$ , in kg, del blocco.
B. La variazione dell’energia potenziale del blocco in J quando il pistone A scende 0,50 cm.

Question eight. Em One workshop used um device hydraulic to lift some parts. The device consists of two pistons which are Coupled to cylinders which communicate and are filled with oil, as illustrated In the figure, off scale, next to it. The cylinders The piston A and B are coupled to be of radii $r_{A} = 10, 0$ cm and $r_{B} = 60, 0$ cm respectively. Without the presence of the mass block $M$ on platform B the system is in equilibrium. It is necessary apply a vertical force $F = 200$ to the piston A to lift the supporting block on platform B with constant speed. Determine:

**A ** The mass $M$ in kg of the block.
B. The change in the block’s potential energy in J when the piston A drops 0.50 cm.

Questão 9. André é um atleta que vai disputar uma meia-maratona. Em um de seus treinos ele percorreu uma distância de 4,8 km com uma velocidade constante de 18,0 km/h, com passadas de 1,20 m. Um dos parâmetros importantes do treinamento é a cadência das passadas, que no seu relógio de treinamento é dado pelo número de passos por minuto. A cadência também pode ser vista como sendo a frequência das passadas.

A. Qual a cadência do treinamento de André conforme medida em seu relógio?
B. Qual a cadência do treinamento de André em Hz?

Topic: Newtonian Mechanics, Oscillations & Waves Metodi: Kinematic Equations Competenze: Unit Conversion, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6

Domanda 9. André è un atleta che andrà a una mezza maratona. In uno dei suoi allenamenti ha percorso una distanza di 4,8 km a velocità costante di 18,0 km/h, con passaggi de 1,20 m. Un parametro importante della formazione è la cadenza dei passati, che non è il suo orologio di allenamento è dato dal numero di passi al minuto. La cadenza può anche essere visti come la frequenza del passato. Qual è la cadenza di allenamento di André, misurata dal suo orologio?

B. Qual è la cadenza di allenamento di André a Hz?

Topic: Newtonian Mechanics, Oscillations & Waves Metodi: Kinematic Equations Competenze: Unit Conversion, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6

Question nine. André is an athlete who will be competing in a half marathon. In one of his training sessions he travelled a distance of 4.8 km at a constant speed of 18.0 km/h, with passes de 1,20 m. One of the important parameters of training is the cadence of past experiences, which in the Your training clock is given by the number of steps per minute. The cadence can also be It’s not a frequency, it’s a frequency of the past. What is the training rate of André as measured on his watch?

What is the training frequency of André in Hz?

Topic: Newtonian Mechanics, Oscillations & Waves Metodi: Kinematic Equations Competenze: Unit Conversion, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6

Questão 10. O movimento de três partículas A, B e C em movimento retilíneo é monitorado em um laboratório didático. Os gráficos de suas velocidades em função do tempo são mostrado na figura abaixo. Considerando o intervalo de tempo entre 0 e 4 s, determine:

A. A distância percorrida, em m, da partícula que realizou o maior deslocamento.
B. O menor valor da aceleração instantânea, em $m/s^{2}$ , experimentado por qualquer uma das partículas.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Calculus-Integration Competenze: Graph Linearization, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6

Quessione 10. Il movimento di tre particelle A, B e C in movimento reticolo è monitorato in un laboratorio didattico. I grafici delle loro velocità in funzione del tempo sono mostrati nella figura qui sotto. Considerando l’intervallo di tempo compreso tra 0 e 4 s, determina:

A. La distanza percorsa, in m, dalla particella che ha effettuato il più grande spostamento.
B. Il valore di accelerazione istantanea più basso, in $m/s^{2}$ , sperimentato da una qualsiasi delle due parti:
Particelle.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Calculus-Integration Competenze: Graph Linearization, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6

Question number ten. The motion of three particles A, B and C in reticle motion is monitored In a teaching lab. The graphs of their velocities in terms of time are shown in the figure below. Considering the time interval between 0 and 4 s, determine:

A. The distance travelled in m from the particle that made the largest displacement.
**B ** The lowest instantaneous acceleration value in $m/s^{2}$ experienced by any of the following: particles.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Calculus-Integration Competenze: Graph Linearization, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6

Questão 11. Durante um jogo de Futebol Americano um jogador cuja massa é 90,0 kg salta em direção a um jogador adversário, inicialmente em repouso, atingindo-o com uma velocidade de 7,20 m/s. Eles se seguram e passam a se mover com uma velocidade de 3,00 m/s. As velocidades antes e depois da colisão possuem mesma direção e sentido. Despreza as perdas com as interações com o gramado.

A. Qual a massa, em kg, do jogador adversário?
B. Qual a perda mecânica mecânica na colisão, em J?

Topic: Conservation of Momentum, Conservation of Energy Metodi: Conservation of Momentum, Conservation of Energy Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6

Quesito 11. Durante una partita di football americano un giocatore di 90 kg salta verso un giocatore avversario, inizialmente a riposo, colpendole a velocità de 7,20 m/s. Si agganciano e si muovono a velocità di 3,00 metri al secondo. As le velocità prima e dopo l’impatto hanno la stessa direzione e senso. Sprezzi le perdite con le interazioni con il prato.
**A ** Qual è la massa, in kg, del giocatore avversario? Qual è la perdita meccanica meccanica in collisione in J?

Question number 11. During an American football game, a player whose weight is 90 kg jumps towards an opponent, initially at rest, hitting him at a speed de 7,20 m/s. They hold each other and move at a speed of 3.00 m/s. As The speed before and after the collision is the same direction and direction. Disdain the losses with the interactions with the lawn.

What is the weight in kg of the opponent’s player?
B. What is the mechanical mechanical loss in collision in J?

Questão 12. Um esfera de 500 g de massa está presa a um fio inextensível de 30,0 cm de comprimento. Ela é posta para girar com velocidade angular constante de 15,0 rad/s em uma trajetória circular horizontal de raio 10,0 cm, conforme ilustrada na figura ao lado. Nessas condições, qual o valor da tensão do fio, em N?

Topic: Newtonian Mechanics, Rotational Dynamics Metodi: Free-Body Diagram, Vector Decomposition Competenze: Diagrammatic Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Sphere, String Fonte: Testo (PDF) — p.7

Domanda 12. Una sfera di 500 g di massa è attaccata a un filo estensibile di 30 cm di lunghezza. È posta a rotare a velocità angolare costante di 15,0 rad/s in una traiettoria circolare orizzontale di 10,0 cm di radius, come illustrato nella figura accanto. In tali condizioni, quale il valore della tensione del filo in N?

Question 12 A 500 g mass sphere is attached to an elongated, unstretchable wire 30 cm long. She’s been posted to rotating at a constant angular speed of 15,0 rad/s at a horizontal circular trajectory with a radius of 10,0 cm, as illustrated in the figure next to it. In such circumstances, what the value of the wire voltage in N?

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