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ESTUDO DA FÍSICA

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OLIMPÍADA BRASILEIRA DE FÍSICA
(PROVA PARA O PRIMEIRO E SEGUNDO ANO DO ENSINO MÉDIO)

BOA SORTE

1. Uma pessoa está na sacada de um prédio e joga uma pedra verticalmente para cima com velocidade inicial de módulo V0. Depois, ela joga uma segunda pedra, só que agora verticalmente 
para baixo, com o mesmo módulo de velocidade V0. Desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que, em relação à situação em que elas atingem o chão, a pedra jogada para cima terá
a) a mesma aceleração que a jogada para baixo, mas velocidade maior em módulo.
b) a mesma aceleração que a jogada para baixo, mas velocidade menor em módulo.
c) a mesma aceleração e velocidade que a jogada para baixo.
d) a mesma velocidade que a jogada para baixo, mas uma aceleração maior em módulo.
e) a mesma velocidade que a jogada para baixo, mas aceleração menor em módulo.

 

2 - Qual dos gráficos posição versus tempo abaixo é o único possível de representar uma situação 
real de descrição de um movimento ?
a) b) c)
d) e)
 
3. Jogadores de futebol com chute forte conseguem chutar a bola, na cobrança de uma falta, com velocidade constante de até 108 km/h. Supondo que a falta é cobrada nas proximidades da grande área, a uma distância de 20 m do gol, e que a bola vá rente ao gramado, o tempo aproximado que a bola demora para chegar ao gol é:de
a) 1 min 
b) 0,01 s
c) 6 s   
d) 3,14 s
e) 0,67 s
 
4. Os estudantes da 1a série resolveram realizar um concurso de pontaria. Todos deveriam abandonar uma esfera metálica do alto de uma ponte de altura 5 m, sobre um barco que tinha um "X" marcado no fundo. O barco está com o motor desligado, sendo levado pela correnteza do rio, cujas águas se deslocavam paralelamente em relação à margem a uma velocidade de 28,8 km/h. Assinale a alternativa que fornece corretamente a distância horizontal, medida em relação à ponte, que o barco deveria estar quando a esfera fosse solta para acertar o "X".:
a) 2 m 
b) 144 m 
c) 5,76 m  
d) 6 m
e) 8 m
 
5. Quando deixamos uma pedra cair de uma altura de 5 m, próximo à superfície da Terra, ela demora 1 s para atingir o solo. Sabendo-se que a aceleração da gravidade na Lua é seis vezes menor que na Terra, o tempo que uma pedra demora para atingir o solo lunar, caindo desta mesma altura é
a) 6 vezes menor 
b) 6 vezes maior. 
c) O mesmo 
d) Aproximadamente 2, 5 vezes maior. 
e) Aproximadamente 2,5 vezes menor.  
 
6. O planeta Terra gira em torno do Sol completando uma volta em 1 ano (3 x 107 s). Supondo que seu movimento se dê numa órbita circular de raio r = 1,5 x 108 km, com velocidade de módulo constante, a velocidade linear da Terra neste movimento é de
a) 10 m/s.
b) 300 m/s.
c) 30 km/s.
d) 300.000 km/s.
e) zero.
  
 
7. Deseja-se projetar uma pista para pouso e decolagens de aviões a jato. Para decolar, o avião acelera com a1 = 4 m/s2 até atingir a velocidade de 100 m/s. Deve-se, porém, deixar espaço para que o piloto possa interromper a decolagem, caso surja algum problema. Neste caso, o avião desacelera com a2 = 5 m/s2. O comprimento da pista para que o piloto possa interromper a decolagem no instante em que o jato atinge a velocidade de decolagem sem, no entanto, ter deixado o solo é de  
a) 10000 m.
b) 4450 m.
c) 2250 m.
d) 1000 m
e) 250 m.

 

 
8. Um avião bombardeiro voa em alta velocidade em movimento retilíneo e uniforme e solta uma bomba enquanto sobrevoa um vilarejo. Desprezando a resistência do ar, sabendo que a bomba e o avião estão voando solidariamente quando a bomba é solta, que a bomba não tem propulsão, e mais, que o avião continua em movimento retilíneo e uniforme, podemos afirmar que:
a) o piloto do bombardeiro verá a bomba executando uma trajetória parabólica. 
b) o piloto do bombardeiro verá a bomba caindo exatamente abaixo dele em linha reta na vertical. 
c) a bomba cai verticalmente sobre o vilarejo, destruindo-o, segundo um dos moradores do vilarejo. 
d) a bomba não atinge o vilarejo, porque executa uma trajetória de 30o de inclinação em relação ao solo, quando visto por um morador do vilarejo.  
e) o piloto do bombardeiro vê a bomba executando uma trajetória de 30o de inclinação em relação à sua vertical.
 
 
9. Um estudante de ensino médio está num carro que percorre um retão de uma rodovia à uma velocidade de 40 m/s. Num determinado instante, começam a cair, verticalmente, uns pingos de chuva. O estudante observa pela janela do carro e constata que, para ele, os pingos estão caindo fazendo um ângulo de 45o em relação à vertical. Qual a velocidade com que os pingos caem em relação a uma pessoa que esteja parada na beira da rodovia?
a) 40 m/s.  
b) 68 m/s. 
c) 23,5 m/s. 
d) 20 m/s.  
e) 80 m/s.
 
10. Os aviões da ponte aérea Rio-São Paulo percorrem a distância entre as cidades, de 400 km, em 40 minutos. A velocidade média destes aviões neste trajeto é de  
a) 10 km/h.
b) 1600 km/h.
c) 400 km/h.
d) 40 km/h.
e) 600 km/h.
 
11. Um estudante de 50 kg está sobre uma balança dentro de um elevador que quando começa a subir leva 8 décimos de segundo para partir do repouso e alcançar uma velocidade de 2 m/s, aumentando uniformemente. Durante esse tempo, o estudante vai ler no mostrador da balança um valor para sua massa igual a:
a) 62,5 kg    
b) 50 kg   
c) 37,5 kg  
d) 100 kg 
e) 66 kg
 

12 - Uma força F  = 100 N, inclinada de em relação à horizontal, puxa um corpo de 20 kg sobre uma superfície horizontal com coeficiente de atrito cinético igual a 0,2. A cada segundo o corpo sofre uma variação de velocidade igual a:

a) 2,80 km/h   
b) 1,30 km/h  
c) 4,68 km/h  
d) 10,08 km/h  
e) zero
 
13. Um livro de Física está apoiado sobre uma mesa plana e horizontal. Em relação a este sistema, é correto afirmar que
a) o peso do livro e a força normal que a mesa exerce sobre ele formam uma par ação-reação, anulando-se, portanto.
b) quando o livro está em repouso sobre a mesa, a força de atrito que age sobre ele devido ao contato com a mesa é sempre nula.
c) se empurrarmos o livro e o colocarmos em movimento, a força que teremos que fazer para mantê-lo com velocidade constante será menor que aquela necessária para colocá-lo em movimento.
d) após colocado em movimento, o livro somente permanecerá em movimento caso continuemos aplicando uma força sobre ele.
e) a força de atrito entre o livro e a mesa é a mesma qualquer que seja a massa do livro.
  
14. Num acidente de um carro de fórmula 1, um carro, de massa m = 1000 kg e velocidade 216 km/h choca-se com um muro e demora 0,5 s para parar. Comparada com o peso do carro, a força, considerada constante, que atua no carro, durante este intervalo de tempo é
a) 12 vezes maior  
b) 12 vezes menor  
c) igual
d) 10 vezes maior.
e) 10 vezes menor.

 
15. Um avião levanta vôo porque
a) é mais leve do que o ar. 
b) uma força vertical, apontando para cima, age sobre ele. 
c) os ventos feitos pelo motor o empurram para cima. 
d) o movimento das hélices cria vácuo, e qualquer objeto flutua no vácuo.
e) não estando mais em contato com o chão, seu peso é nulo. 
 
16. Dois blocos, A e B, de massas diferentes, estão sobre uma mesa plana e horizontal e ligados por um fio inextensível e de massa desprezível. O bloco A é puxado por uma força F, retesando o fio que puxa então o bloco B. Despreze o atrito com a superfície. Nesta situação, podemos afirmar que  
a) a força resultante que atua no bloco B é igual à que atua no bloco A.   
b) a força resultante no bloco B é igual à força F. 
c) a aceleração do bloco A é maior que a aceleração do bloco B. 
d) os dois corpos têm a mesma aceleração. 
e) a tensão no fio é nula.
 
17. A figura abaixo representa a visão por cima de uma plataforma plana e horizontal que está realizando um movimento circular uniforme no sentido horário. Uma caixa está sobre ela, em repouso em relação à plataforma. Quando a caixa está na posição indicada pela figura, a flecha que indica 
corretamente o sentido da força de atrito é representada pela alternativa:
a) b) c)
d) e)
18. Um carro do futuro desce uma rampa plana de uma estrada feita na Lua. Sabendo que a aceleração da gravidade na Lua é seis vezes menor que a da Terra, podemos afirmar que, em comparação com uma rampa idêntica na Terra, 
a) a força de atrito entre o solo e as rodas do carro é menor.
b) o carro chega mais rapidamente ao final da rampa.
c) o carro demora o mesmo tempo para chegar ao final da rampa.
d) a variação da energia potencial é maior.
e) o peso do carro é o mesmo.
 
19. No clássico problema de um burro puxando uma carroça, um estudante conclui que o burro e a carroça não deveriam se mover, pois a força que a carroça faz no burro é igual em intensidade à força que o burro faz na carroça, mas com sentido oposto. Sob as luzes do conhecimento da Física, pode-se afirmar que a conclusão do estudante está errada porque:
a) ele esqueceu-se de considerar as forças de atrito das patas do burro e das rodas da carroça com a superfície. 
b) considerou somente as situações em que a massa da carroça é maior que a massa do burro, pois se a massa fosse menor, ele concluiria que o burro e a carroça poderiam se mover. 
c) as leis da Física não podem explicar este fato. 
d) o estudante não considerou que mesmo que as duas forças possuam intensidades iguais e sentidos opostos, elas atuam em corpos diferentes. 
e) na verdade, as duas forças estão no mesmo sentido, e por isto elas se somam, permitindo o movimento.
 
 
20. Um corpo executa um movimento circular uniforme. Em relação a esta situação, podemos afirmar que
a) como sua velocidade é constante, a força que age sobre ele é nula. 
b) a força resultante que atua sobre ele é a força centrípeta.
c) como a força centrípeta cancela a força centrífuga, então a força resultante que atua sobre ele é nula.
d) a força resultante que atua sobre ele é a força centrífuga.
e) a força resultante é sempre igual à força peso.
  
21. Um planeta tem massa igual a 105 vezes a massa da Terra e raio 102 vezes maior. Desprezando efeitos de rotação e da atmosfera, se considerarmos a aceleração da gravidade como sendo 10 m/s2 na superfície da Terra, então a aceleração na superfície do planeta será
a) 105 vezes maior. 
b) 104 vezes maior. 
c) 103 vezes maior. 
d) 102 vezes maior. 
e) 101 vezes maior.
 
22. Um esquimó com massa de 60 Kg parte do repouso de um ponto A, situado a uma altura de 20 m em relação ao solo, no topo de uma rampa inclinada coberta de gelo. Desprezando as forças de atrito, calcule o módulo da velocidade com que o esquimó chega ao ponto B.
a) Não é possível calcular sem o valor do ângulo θ de inclinação do plano. 
b) 10 m/s.
c) 20 m/s. 
d) 25 m/s. 
e) 30 m/s.  

 

 
 
23. Dois corpos 1 e 2, com temperaturas T1 e T2, respectivamente, são colocados em contato. Admita que suas capacidades caloríficas satisfaçam à relação C1 = 2C2. Qual a temperatura em que os dois corpos alcançam o equilíbrio térmico?
a) ( T1 + T2 )/2 
b) ( T1 + T2 )/3 
c) (2 T1 + T2 )/3
d) ( T1 +2 T2 )/3 
e) 2 ( T1 + T2 )/3
 
24. Para considerar o tamanho das moléculas, Van der Waals, em 1881, introduziu um parâmetro b na equação de estado dos gases ideais, a qual ficou escrita como P(V-nb) = nRT, em que P é a pressão, V é o volume, T é a temperatura e b é chamado volume próprio das moléculas. Dos gráficos a seguir, 
o que melhor representa agora a isoterma do gás é
a) b) c)
d) e)
 
25. Dois recipientes, um contendo gás ideal e outro em que se fez vácuo, estão ligados por uma válvula inicialmente fechada. As paredes dos recipientes não permitem troca de calor com o meio externo. Num dado instante, abre-se a válvula. O gás se expande até preencher os dois recipientes. Neste processo, o gráfico que melhor representa a energia interna do gás em função da temperatura é
a) b) c)
d) e)
 
26. Um míope não consegue focalizar com nitidez objetos que estejam a mais de 1 m de sua vista. Qual deve ser a distância focal das lentes dos óculos para que esse míope possa ver com nitidez objetos distantes?
a) 1 m 
b) 1,5 m
c) - 1,5 m 
d) - 0,5 m  
e) - 1 m
 
27. A figura abaixo mostra duas lâmpadas, L1 e L2 iluminando dois objetos opacos, O1 e O2, e um anteparo marcado com os pontos A, B, C e D. Com base nessa figura, e utilizando as leis da óptica geométrica, pode-se afirmar que:
a) O ponto B recebe luz de L1 e L2. 
b) O ponto D recebe luz de L1.  
c) O ponto C está na sombra. 
d) O ponto A recebe luz de L1. 
e) O ponto D está na sombra.

 
28. Um bloco, com energia cinética de 20 J, atinge horizontalmente uma mola de constante elástica K = 1000 N/m, que inicialmente está em seu estado de equilíbrio. O bloco comprime a mola até parar. Desprezando perdas por atrito, calcule a compressão horizontal da mola.
a) 4 cm. 
b) 40 cm. 
c) 10 cm. 
d)1 cm.  
e) 20 cm. 
 
29. Um casal de namorados encontra-se numa pista de patinação. A menina, de massa 50 kg, está em repouso e o rapaz, de massa 70 kg, se desloca em direção a ela com velocidade de módulo 12 m/s. O rapaz colide com a menina e após a colisão, os dois seguem abraçados. Desprezando o atrito, o módulo da velocidade com que o casal segue após a colisão é
a) 7 m/s. 
b) 12 m/s. 
c) 15 m/s. 
d) 3 m/s. 
e) 10 m/s. 
 

 

30. A figura abaixo mostra o esquema de um elevador hidráulico, onde há um líquido incompressível e em suas superfícies duas plataformas de massa desprezível. A área A1 é menor que A2. Podemos 
afirmar que para levantar um objeto de peso P fazendo o menor esforço possível, devemos:
a) colocar o objeto na plataforma 2 e aplicar uma força F1 para baixo na plataforma 1, pois como A1 é menor que A2 e as pressões nas plataformas são iguais, então a força F1 será menor que o peso.
b) colocar o objeto na plataforma 1 e aplicar uma força F2 para baixo na plataforma 2, pois como A1 é menor que A2 e as pressões nas plataformas são iguais, então a força F2 será menor que o peso.
c) colocar o objeto na plataforma 2 e aplicar uma força F1 para baixo na plataforma 1, pois como A1 é menor que A2, então a pressão na plataforma 1 é menor que a pressão na plataforma 2 e com isto a força F1 será menor que o peso.
d) colocar o objeto na plataforma 1 e aplicar uma força F2 para baixo na plataforma 2, pois como A1 é menor que A2, então a pressão na plataforma 1 é menor que a pressão na plataforma 2 e com isto a força F2 será menor que o peso.
e) De fato, não faz diferença. A força que teremos que fazer para elevar o objeto será a mesma independente de qual plataforma o coloquemos.

 

 

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