Olimpiada Online de Física OOF 2015  · 2016-08-03 · partícula descrevendo um MCUV sobre uma...

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1 Sociedad Peruana de Docentes de Física - SPDF

TEMPO

Início de Test: 16:00 tempo de Lima - Perú

Completion Test: 19:00 tempo de Lima - Perú

PUNTAJE

Resposta Correta Pontos: +15

Resposta errada Pontos: -3

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1) Temos a seguinte equação dimensionalmente correta:

2 2A BK

x y

Se você sabe que nessa equação a quantidade ( /B A ) é medida em m/s, a

quantidade xy é medida em ohms () e a quantidade . /A B x é medido em

W/m2, determinar em que unidades é medido a quantidade K.

A) N B) J C) J/m3 D) W E) s

2) A figura mostra dois pontos fixos A e B e dois pontos móveis C e P. Se o vector

resultante dos vectores mostrados a azul é todo o momento zero, e no instante

mostrado a velocidade do ponto C é v , determinar a velocidade instantânea do

ponto P.

A) v B) / 2v C) / 3v D) / 4v E) 2 / 3v

3) Um aro de raio r = 3 m se encontra em repouso com o eixo vertical de simetria

axial. Se no momento em que este é deixado em liberdade de movimentos no

campo de gravidade, ele começa a girar em torno de seu eixo com uma

aceleração angular α= 2,5 rad/s2, determinar o quão longe irá percorrer um ponto

de sua periferia um tempo de 4 s. (g = 10 m /s2)

A) 60 m B) 80 m C) 100 m D) 120 m E) 140 m

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4) A figura mostra um arame fina uniforme e homogênea ABC dobrada na forma

indicada. A curva C representa a localização do centro de gravidade do arame

quando o comprimento da porção BC está mudando. Se o comprimento da porção

AB é L, sendo O ponto médio de AB, determinar o comprimento de BC quando a

curva C corta o eixo x.

A) 0,625 L B) 0,650 L C) 0,675 L D) 0,700 L E) 0,725 L

5) O gráfico mostra a relação entre o quadrado da força F que atua sobre uma

partícula descrevendo um MCUV sobre uma circunferência de raio 4 m, e à quarta

potência da sua velocidade instantânea (em unidades SI). Determinar o módulo da

força, em N, agindo sobre ela no tempo t = 3 s.

A) 85 B) 90 C) 10 D) 110 E) 115

6) A energia cinética K de uma partícula que se move sobre uma circunferência de

raio R = 16 m, dependendo de sua rota pela lei.

10K s

Onde K está em joules e s em metros. A magnitude da força que actua na

partícula quando s = 4 m é cerca de.

A) 10,0 N B) 11,2 N C) 12,5 N D) 13,7 N E) 15,0 N

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7) O bloco de massa m = 0,4 kg mostrados na figura, parte do reposso do ponto A.

Se a qualquer momento agindo sobre ela uma força central de magnitude

constante F = 2 N, cuja linha de ação passa em todos os momentos pelo ponto O,

e o comprime em todo momento contra a parede vertical, determinar a sua

velocidade ao passar pelo ponto B. Considere que a OA = 3m; OB = 5 m, não há

nenhum atrito. (g = 10 m/s2)

A) 8,9 B) 10 C) 11,2 D) 12,3 E) 14,4

8) ¿Qual das seguintes combinações está melhor representado a energia potencial U

de uma oscilador harmônico simples linear, considerando-se que o deslocamento

das oscilações é dada por x = A cos t?

A) I, II B) II, III C) I, III D) II, IV E) I, IV

9) Uma partícula oscila no eixo X em torno do ponto x = 0 descrevendo um MHS. Se

no tempo t = 0,5 s passa através do ponto x = -3 m com uma velocidade v = - √3

m/s, e no instante t = 2,5 s passa novamente através do mesmo ponto, movendo

para a direita por primeira vez desde o instante anterior, determinar a equação do

movimento.

A) 6 ( )6

x sen t

B) 6 ( )3

x sen t

C) 6 ( )3 2

x sen t

D) 3 3 ( )6

x sen t

E) 3 3 ( )3

x sen t

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10) Uma pessoa perto de uma piscina, tocando em um piano uma tecla

correspondente à nota Sol (392 Hz). Considerando a velocidade do som no ar é

Vaire = 340 m/s é na água Vagua = 1500 m/s, é correto afirmar que.

I. seu comprimento de onda no ar é de 86,7 cm.

II. seu comprimento de onda na água é 3,83 m.

III. seu frequência na água é a mesma que no ar.

A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III

D) Sólo I y II E) I, II y III

11) Se a densidade da água do mar, devido à salinidade, varia linearmente com a

profundidade x na maneira mostrada na gráfica vs x, determinar a equação da

pressão hidrostática (em kPa) em função da profundidade x (em km).(g=10 m/s2)

A) = 10,24x + 0,01x2 B) = 10,24x + 0,02x2 C) = 10,34x + 0,01x2

D) = 10,34x + 0,02x2 E) = 10,44x + 0,01x2

12) A figura mostra uma haste de comprimento L, cujo coeficiente de expansão linear

é 1 , e semi-anel de raio R, cujo coeficiente de expansão linear é 2. Determinar

em que relação deve encontrar-se 1 e2 para que a distância entre as

extremidades A e B se mantém constante ao mudar a temperatura do conjunto.

A) L

R B)

2

L

R C)

R

L D)

2R

L E)

L

R

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13) Se em todos os pontos da circunferência: x2 + y2 = 4, a intensidade do campo

elétrico tem uma direção horizontal, determinar em que relação se encontram os

valores absolutos das magnitudes da carga elétrica q(-) e Q(+) localizado em

pontos (1;0) m e (4, 0) m, respectivamente.

A) 1/4 B) 4 C) 1/8 D) 8 E) 1/16

14) A diferença de potencial aplicada a um tubo de raios-X é 5 kV e a corrente através

dele é 3,2 mA. O número de elétrons que bate o alvo por segundo é.

A) 2 1016 B) 5 1016 C) 1 1017 D) 4 1017 E) 6 1014

15) Se a resistência equivalente entre os terminais A e B quando os interruptores K

estão abertos, é a mesma que quando fechado, determinar o valor da resistência

R.

A) 3 B) 8 C) 10 D) 12 E) 14

16) Organize a energia consumida nos seguintes circuitos em ordem decrescente

(todas as resistências são idênticas).

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A) I > II > III > IV B) III > IV > I > II C) IV > III > II > I D) II > III > I > IV E) II > I > IV > III

17) Com o uso, os filamentos das lâmpadas incandescentes ficam finas pela perda de

material. De acordo com essas informações, a medida que o tempo passa, as

lâmpadas incandescentes comuns.

A) diminuem sua resistência elétrica e aumenta sua potência. B) resistência elétrica menor e não mudar sua potência. C) não mudam sua resistência elétrica e diminuir sua potência. D) aumenta sua resistência elétrica e diminui sua potência. E) aumenta sua resistência elétrica e não mudar sua potência.

18) Uma espira circular condutora de corrente i é colocado em um campo magnético

como se mostra na Fig. Qual das seguintes afirmações é verdadeira para a

espira?

A) A espira se moverá na direção x B) A espira se movera na direção -x C) A espira se contraerá D) A espira se expandirá E) No pasa absolutamente nada

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19) Uma semiesfera uniforme e homogênea de raio R se encontra apoiada sobre uma

rampa plana cuja inclinação é aumentada muito lentamente. Determinar o ângulo

que forma a superfície plana da semiesfera com a horizontal, no momento em

que está prestes a deslizar. Note-se que a distância do centro de gravidade G ao

centro geométrico O da semiesfera é 3R/8 e que o coeficiente de atrito estático

entre a semiesfera e a rampa é.

1tan(sen (0,3))

A) 30o B) 45º C) 60º D) sen-1(0,6) E) sen-1(0,8)

20) Se mostram dois blocos A e B de igual massa m, acoplados por uma corda ideal e

apoiado em uma cunha prismática de seção triangulo-retangular de massa 3m. O

sistema é abandonado desde o repouso e se deprecia todo tipo de atrito. Quando

o bloco A percorre uma distância x = 25 cm com referencia a da cunha, a distância

horizontal que a cunha terá viajado com referencia a Terra é.(cos = 0,8).

A) 1 cm para a direita B) 1 cm à esquerda C) 1,5 cm para a direita D) 1,5 cm à esquerda E) 2 cm a direita

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21) Um bloco de 2 kg, movendo-se a 10 m/s, atinge uma mola de constante 2 N/m

ligado a um bloco de 2 kg em repouso sobre um piso liso. O tempo (em segundos)

durante o qual o bloco em movimento está em contacto com a mola será.

A) 2 B) 1/ 2 C) 1 D) 1/ 2 E) 2

22) Uma partícula é liberada a partir do ponto A e se move sobre a superfície cilíndrica

de raio R, cujo centro de curvatura está localizado no ponto O. Determinar a

posição da partícula, definida pelo ângulo θ, no qual a velocidade v sua projeção

na parede vertical mostrada tomar seu valor máximo possível. Desprezar toda

classe de atrito.

A) tg-1( 2 ) B) ctg-1( 2 ) C) tg-1( 3 ) D) ctg-1( 3 ) E) tg-1( 2 )

23) A haste metálica homogénea MNPQ, de 5 kg e dobrada em , é equilibrado

horizontalmente no plano XY dentro de um campo magnético homogéneo de 4i T.

Se a haste pode rotar em torno de um eixo horizontal através dos pontos M e N, e

a sua resistência eléctrica é de 4 , determinar a tensão aplicada à seus extremos

M e N. (P = (1; 0,5; 0) m, g = 10 m/s2)

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A) 60 V B) 50 V C) 12,5 V D) 30 V E) 40 V

24) Um pequeno anel de massa m pode deslizar livremente inserido num fio localizado

no plano xy vertical e ligado a uma mola ideal, cuja extremidade superior está fixa

ao ponto P(0; -1) m. Determinar a equação da curva C, que define a forma do fio,

de modo que em qualquer lugar onde é colocado o anel em equilíbrio. Considere-

se que não existe atrito, qual na posição mostrada a mola não está deformada e

que os valores numéricos de m, g (aceleração da gravidade) e k (constante da

mola) no sistema internacional de satisfazer: k = mg.

A) 2y x B)

22y x C) 22y x

D) 2 2 2( ( 1) 1)y x y E)

2 2 22 ( ( 1) 1)y x y

25) Com que rapidez vo deve lanzarse uma partícula desde o ponto A para que após

de incidir horizontalmente sobre a superfície semi-esférica no ponto P, e chocar

elasticamente com este, logre impactar na cúspide Q do mesmo. Considere.

5 3 1

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A) gR B) 2

gR

C) 3

gR

D) ( 1) gR E) 1

( )2

gR

26) A figura mostra um sistema formado por duas esferinhas idênticas de massas m e

uma plataforma móvel de massa M. Se o sistema começa a partir de repouso na

posição mostrada na figura, determinar o ângulo para que a magnitude da

aceleração da plataforma seja máxima. Depreciar tudo atrito. (M = 6m)

A) Cos-1(15-1) B) 2-1Cos-1(15-1) C) Cos-1(13-1) D) 2-1Cos-1(13-1) E) 2-1Cos-1(15-1)

27) A tampa semi-esférica de raio 12 cm e 1,5 kg de massa está cobrindo um buraco

circular no fundo de um recipiente contendo água e óleo. Determinar a magnitude

da força com a qual a tampa pressiona o fundo do recipiente. ( óleo = 800 kg/m3; g

= 10 m/s2)

A) 40,0 N B) 44,4 N C) 48,0 N D) 52,4 N E) 56,0 N

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28) Um bloco é liberado a partir da posição mostrada com uma energia cinética Ko =

10 J do ponto x = 0 e em todos os momentos agir sobre ele duas forças

desequilibradas: uma força constante 6F i (N) e a força de atrito de

deslizamento de magnitude f = 4 N. Se os choques que o bloco realiza com a

parede vertical localizado em no ponto x = 1 m, são perfeitamente elásticos,

determinar a distância (em metros) que se desliza o bloco até que finalmente pára.

Assume-se que a força de atrito estático não pode ser maior do que 5 N.

A) 4,5 B) 4,8 C) 5,0 D) 5,2 E) 5,4

29) Dois anéis O e O' pode deslizar livremente ao longo das hastes verticais AB e A'B'

(ver figura). Uma corda inextensível e fixada ao ponto A' e o anel O, e passada

através do anel O'. Se no instante em que ∠AOO' = α, o anel em O' se desloca

para baixo com uma velocidade v, determinar a velocidade do anel O nesse

instante.

A) 1

( )sen

vsen

B)

1( )

senv

sen

C)

1 cos( )

cosv

D) 1 cos

( )cos

v

E) tan( / 2)v

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30) Duas pequenas esferas idênticas A e B, de massa 2,25 kg cada, se encontram em

repouso conectadas por uma barra de 25 cm de massa desprezível, enquanto que

A está conectada a uma mola ideal (K = 20 N/m), inicialmente não deformada. Se

um agente externo desloca o sistema para a esquerda, comprimindo a mola 25

cm, e o sistema se libera a partir do repouso, ¿qué distância máxima se desloca a

esfera B na superfície áspera? Considere que o ponto P limita a superfície lisa

esquerda da superfície áspera direita ( = 0,05; g = 10 m/s2)

A) 5 cm B) 15 cm C) 12,5 cm D) 20 cm E) 25 cm