3º Colegial - 1ª Fase

1) Uma viagem de ida e de volta de aeroplano será mais ou menos demorada se estiver ventando ? Explique sua resposta com base em: v, velocidade do aeroplano; V, velocidade do vento e d, distância em uma direção.

2) Uma canaleta de raio R está apoiada em uma mesa como mostra a figura ao lado. A bola demora um tempo T para ir do ponto P ao ponto Q. Determine a velocidade no ponto Q e ilustre qual será a trajetória da bola ao deixar a canaleta.

3) Imagine uma roldana sem atrito pela qual passa uma corda, ambas de massa desprezíveis, presa em uma das extremidade há um corpo maciço de massa M e na outra um macaco de mesma massa. O que acontece se o macaco começa a escala a corda ?

Figura da questão 2

Figura da questão 3

4) Imagine a seguinte situação: uma pessoa está dentro de um barco inflável numa piscina e segura uma bola de chumbo de 10 kg. A pessoa joga a bola na água e observa seu nível. O nível da água aumenta ou diminui ? Explique.

5) Um programa de rádio está sendo transmitido no auditório de uma emissora. Uma pessoa que se encontra no auditório está aproximadamente a 35 metros do palco onde está instalado o alto-falante. Uma outra pessoa que se encontra a 60 km da emissora sintoniza esta estação. Descreva como o som "chega" até esses dois ouvintes. Os dois ouvintes ouvirão o programa no mesmo instante?

6) Na figura indicamos duas esferas idênticas, de massas iguais a 1 g, que recebem iguais cargas negativa. As esferas são suspensas por fios leves de comprimento 10 cm cada um e formam entre si um ângulo de 60º após a aplicação das cargas. Calcular a intensidade da força eletrostática entre as esferas e quantos elétrons foram adicionados a cada esfera.

7) Qual o período mínimo para o qual uma lata cheia de água pode rodar num círculo vertical, conforme na figura abaixo, sem que se entorne a água? Considere que o conjunto lata mais água tem massa m e que está preso a um fio de massa desprezível e inextensível.

Figura da questão 7

Figura da questão 8

8) A leitura de uma balança se mantém, aumente ou diminui quando se abaixa um copo de alumínio, suspenso por ela, para dentro de um copo de água ?

9) Se aproximarmos um fósforo aceso no fundo de um copo de papel cheio de água, a borda do fundo e alguma parafina dos lados se aquecem, mas o próprio copo não, mesmo que a água esteja prestes a ferver. Já num copo de isopor um fósforo aceso no fundo, faz um buraco nele. Qual a explicação que pode ser dada para o fato do copo de papel não furar e o de isopor formar o buraco ?

3º Colegial - 2ª Fase

Dados: g = 10 m/s²

1) Suzana tenta retirar, do fundo de um rio, um objeto utilizando uma vara linear. Ela deve atingir o alvo, acima, abaixo ou exatamente na posição em que observa o objeto ? Explique sua resposta.

2) Realizaram-se as seguintes experiências:

2.1 - Atritou-se um bastão de vidro com um lenço de seda e, em seguida, aproximou-se o bastão de um fino fio de água. Logo após, substituiu-se o bastão de vidro por um imã e repetiu-se o procedimento de aproximação ao fio de água.

2.2 - Atritou-se um bastão de vidro com um lenço de seda e, em seguida, aproximou-o de 10 g de limalha de ferro. Logo após, substituiu-se o bastão de vidro por um ímã e repetiu-se o procedimento de aproximação.

Das experiências acima, pergunta-se;

1. O que irá ocorrer nas experiências 2.1 e 2.2 e qual propriedade física da água pode explicar a ocorrência em 2.1 ?
2. De suas conclusões, diga se é possível um ímã atrair pedaços de papéis ou mesmo qualquer outro metal. Explique

3) Os corpos celestes, assim como todo objeto, criam em torno de si um campo gravitacional. Então, em qualquer ponto do universo existirá um campo gravitacional criado por um ou mais astros.

1. Existe entre a Terra e a Lua algum local onde o campo gravitacional devido somente à Terra e à Lua, é nulo? Discuta como devem ser os módulos, direções e sentidos para que isso aconteça.
2. Qual a massa e o peso de um astronauta num local onde o campo gravitacional é nulo, sabendo-se que na Terra sua massa é 80Kg.
3. Seria possível determinar o peso do astronauta neste local utilizando uma balança de braços iguais, por que?

5) Descreva de maneira simplificada, um experimento para determinar a aceleração da gravidade.

6) Gotas de água caem de um chuveiro sobre o piso, situado 2m abaixo. As gotas caem em intervalos regulares e quando a primeira gota atinge o chão, a quarta gota está começando a cair. Determine a posição da segunda e terceira gota no instante em que a primeria gota atingir o chão.

7) A bióloga Silvia Martins estuda a reprodução de uma espécie de bactéria chamada FAST. Suas pesquisas revelam que a bactéria reproduz com extrema rapidez. Num dado instante t = 0, dentro de uma incubadora têm-se 10 bactérias. Com estes dados, Silvia propôs uma equação para o número N de bactérias na incubadora para um tempo t, que é dada por N(t) = 10 + 6t + 2t², onde t é expresso em segundos.

1. Depois de 10s, quantas bactérias estariam na incubadora ? E depois de 11s ? Calcule quantas novas bactérias nasceriam durante o tempo de 10s a 11s.
2. Calcule a taxa de natalidade da bactéria para t = 10,5s.
3. Explique, conceitualmente, por que as respostas dos ítens (a) e (b) estão relacionadas.

8) Você pode conceber um método para definir um padrão de comprimento em termos de um padrão de tempo, ou vive-versa ? Pense no que acontece em um relógio de pêndulo. Em caso afirmativo, podem o comprimento e o tempo serem considerados como grandezas fundamentais ?

9) Um projétil de massa 0,5Kg, com velocidade de 400m/s, atinge um saco de areia que se encontra sobre um carrinho em repouso. Supondo que a massa do carrinho com o saco de areia seja igual a 19,5Kg, determine a velocidade final do sistema; a variação da energia mecânica; a quantidade de calor produzido e responda o que representa a perda da energia mecânica.

10) A engenheira Cristiane, que estuda fluxo de tráfego nas grandes cidades, verificou que existe um enorme fluxo de automóveis, em direção ao centro da cidade, entre 7h e 8h da manhã. De posse dos dados, ela construiu um gráfico. O gráfico apresenta o números de carros chegando ao centro da cidade por minuto. A "razão de chegada de carros" é denominada de R. Observer que o tempo t = 0 corresponde a 7h, o tempo t = 1800 s corresponde a 7h30min, e assim por diante, até que t = 3600 s corresponda a 8h. A seguir, Cristiane propôs uma equação que descreve a curva do gráfico: R(t) = 100 - (0,01)t².