7 Questões de Física do MACKENZIE 2018

No mês de fevereiro do vigente ano, do dia 7 ao dia 25, na cidade de Pyeongchang na Coreia do Sul, o mundo acompanhou a disputa de 2.952 atletas, disputando 102 provas de 15 disciplinas esportivas na 23ª edição dos Jogos Olímpicos de Inverno. Praticamente todas as provas ocorreram sob temperaturas negativas, dentre elas, a belíssima patinação artística no gelo, que envolve um par de atletas. A foto acima mostra o italiano Ondrej Hotarek que, em meio à coreografia da prova, crava a ponta de um de seus patins em um ponto e gira a colega Valentina Marchei, cuja ponta de um dos patins desenha no gelo uma circunferência de raio 2,0 metros. Supondo-se que a velocidade angular de Valentina seja constante e valha 6,2 rad/s e considerando-se p ? 3,1 , pode-se afirmar corretamente que o módulo da velocidade vetorial média da ponta dos patins de Valentina, ao percorrer de um ponto a outro diametralmente oposto da circunferência, vale, em m/s, a) 2,0 b) 3,0 c) 5,0 d) 6,0 e) 8,0 (Mackenzie 2018)

1. A) 2,0
2. B) 3,0
3. C) 5,0
4. D) 6,0
5. E) 8,0

Para a prática de esportes olímpicos, é adequada a piscina olímpica. As dimensões dela, segundo Federação Internacional de Natação, devem ser de 50 m para o comprimento; 25 m, para a largura, e 2,0 m, para a profundidade. A temperatura média ideal da água deve ser igual a 25 °C. A quantidade de energia necessária, em joules, a ser fornecida para deixar a água da piscina na temperatura ideal – sendo essa a única troca de energia a se considerar –, observando que inicialmente a água, que preenche todo o volume da piscina, estava a 20 °C, é igual a Dados: c_água = 1,0 cal/g°C (calor específico sensível da água) ?_água = 1,0 g/cm³ (massa específica da água) 1,0 cal = 4,0 J (Mackenzie 2018)

1. A) 2,0 . 10¹⁰ J
2. B) 3,0 . 10¹⁰ J
3. C) 4,0 . 10¹⁰ J
4. D) 5,0 . 10¹⁰ J
5. E) 6,0 . 10¹⁰ J

Com o intuito de facilitar seu trabalho, um operário construiu um artifício com cordas e polias fixas ideais e ainda uma barra homogênea de comprimento L = 20 m, articulada no ponto A. A massa da barra vale M_B = 60 kg e o peso do bloco levantado tem módulo Q = 500 N. Considerando-se que o sistema está em equilíbrio no instante em que é retratado, que o módulo da aceleração gravitacional local seja g = 10 m/s², que o trecho BC da corda esteja perpendicular à barra e que o valor do ângulo é T = 53°, afirma-se corretamente que o módulo da reação horizontal da força na barra no ponto A vale, em N (newton), Dados: sen 53° = 0,80; cos 53° = 0,60 (Mackenzie 2018)

1. A) 650
2. B) 534
3. C) 400
4. D) 384
5. E) 250

No dia vinte e três de janeiro de 2018, a cidade de São Paulo ganhou a sua 72ª estação de metrô, a estação Higienópolis-Mackenzie que faz parte da Linha 4 – Amarela. A estação é totalmente acessível aos usuários com deficiência e mobilidade reduzida. Os pavimentos contam com cinco elevadores que fazem a interligação da rua com o mezanino e com as plataformas, além de 26 escadas rolantes e 13 fixas. Suponha-se que uma pessoa com massa 80 kg rejeite os elevadores e as escadas rolantes e, disposta a emagrecer dissipando a sua energia, suba diariamente os 25 metros de profundidade da estação. Considerando-se a massa específica da água 1,0 g/cm³, seu calor específico sensível 1,0 cal/g.ºC, a aceleração gravitacional g = 10 m/s² e 1,0 cal equivalente aproximada a 4,0 joules, em cinco dias, a energia dissipada por essa pessoa aquece um litro de água de um intervalo de temperatura em °C igual a (Mackenzie 2018)

1. A) 50
2. B) 25
3. C) 20
4. D) 10
5. E) 5,0

Um feixe de luz apresenta um comprimento de onda igual a 400 nm quando se propaga no vácuo. Ao incidir em um determinado meio X, sua velocidade passa a ser 40% menor que a velocidade de propagação da luz no vácuo. O índice de refração desse meio X e o comprimento de onda do feixe no meio X são, respectivamente, Dado: velocidade da luz no vácuo igual a 3,0 . 108 m/s. (Mackenzie 2018)

1. A) 4/3 ; 240 nm
2. B) 4/3 ; 300 nm
3. C) 5/3 ; 240 nm
4. D) 5/3 ; 300 nm
5. E) 3/2 ; 300 nm

A época era aproximadamente 200 a.C., o local, a cidade-estado de Siracusa, Sicília, nas Grandes Guerras Púnicas. Os contadores da história foram, dentre outros, Tzestes e Luciano de Samosata em sua obra Hippias. Eles contaram que já naquela época o “cientista bélico” Arquimedes teria inventado várias armas de guerra, incluindo catapultas, a terrível “Mão de Ferro” (um guindaste que pegava os navios e os levantava), um “Canhão a Vapor” e aquilo que ficou conhecido como o “Raio da Morte” ou “Raio de Calor”. O “Raio da Morte” era, na realidade, a concentração dos raios de luz, advindos do sol, refletidos em um sistema formado por inúmeros espelhos, formando o que seria um poderoso espelho esférico côncavo. Considerando-se ser o eixo principal deste espelho paralelo ao horizonte; a distância do vértice do espelho ao ponto de concentração máxima (ponto de queima) dos raios, d, e altura do ponto de queima ao eixo principal, h, afirma-se corretamente que o raio de curvatura do espelho esférico é fornecido pela expressão (Mackenzie 2018)

1. A) √(h² – d²)
2. B) 2√(h² + d²)
3. C) 2√(d² – h²)
4. D) 2√(h² – d²)
5. E) √(d² – h²)