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UNIOESTE - 2021 - Questão 37
Física - 06 - TRABALHO E ENERGIA
Banca
UNIOESTE
Tipo
Múltipla Escolha
Nível
Difícil
Origem
UNIOESTE
Enunciado
Resolva a questão, teste seu gabarito e consulte uma pista por vez.
O MUNDO AINDA ESTA CHOCADO COM A EXPLOSAO EM BEIRUTE, NO LIBANO, NO DIA 4 DE AGOSTO DE 2020. CERCA DE 2.750 TONELADAS DE NITRATO DE AMONIO, PRODUTO UTILIZADO COMO FERTILIZANTE E NA FABRICACAO DE EXPLOSIVOS, FORAM RESPONSAVEIS POR UMA DAS MAIORES TRAGEDIAS DA HUMANIDADE, COM QUASE DUAS CENTENAS DE MORTOS E MILHARES DE FERIDOS. \BEGIN{FLUSHRIGHT} \BEGIN{FOOTNOTESIZE} MAGALHAES, D. A. DE. ESTIMATIVA DA ENERGIA LIBERADA NA EXPLOSAO EM BEIRUTE. REVISTA A FISICA NA ESCOLA, V. 18, N. 2, 2020. P. 99. \END{FOOTNOTESIZE} \END{FLUSHRIGHT} SEGUNDO MAGALHAES (2020, P. 100), ``(\LDOTS) A ENERGIA LIBERADA NA EXPLOSAO DE BEIRUTE E APROXIMADAMENTE 2,9 X 10^{12} J (\LDOTS)''. PARA ANALISE DA GRANDIOSIDADE DESTA EXPLOSAO, PODEMOS CONTEXTUALIZAR TAL ENERGIA LIBERADA COM SITUACOES TRADICIONAIS DO ESTUDO DA FISICA ESCOLAR. ASSINALE A AFIRMATIVA CORRETA. \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL={\ALPH*})] \ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J E A ENERGIA POTENCIAL ELASTICA ACUMULADA UNIFORMEMENTE EM 100 MOLAS DISPOSTAS EM SERIE, COM CONSTANTE ELASTICA DE CADA MOLA K = 2,0 X 10^4 N/M, ENTAO O CONJUNTO DE MOLAS, AO SER LIBERADO PARA UM MOVIMENTO SEM ATRITO, TERA UMA ELONGACAO APROXIMADA DE X = 17 CM. \ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J E A ENERGIA CINETICA INICIAL DE UM PROJETIL DE MASSA M = 40,0 KG EM UM LANCAMENTO OBLIQUO A PARTIR DO NIVEL DO SOLO (Y_0 = 0), DE ANGULO DE LANCAMENTO INICIAL \THETA_0 = 60^O, ENTAO O COMPONENTE HORIZONTAL DO VETOR VELOCIDADE INICIAL DO PROJETIL SERA DE V_{0X} = 12,0 X 10^3 M/S. DESPREZE A RESISTENCIA DO AR. CONSIDERE QUE O PROJETIL AO FINAL DE SEU MOVIMENTO PARABOLICO, RETORNA AO NIVEL DO SOLO (Y_F = 0). \ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J REPRESENTA A VARIACAO DE ENERGIA CINETICA ADOTADA NA REALIZACAO DE TRABALHO SOBRE UMA CAIXA DE MASSA M = 100 KG QUE SE DESLOCA HORIZONTALMENTE, SEM ATRITO, A UMA ACELERACAO A = 3 M/S^2 NO MESMO SENTIDO E DIRECAO DO DESLOCAMENTO, ENTAO ESTA CAIXA SE DESLOCA POR 13 X 10^6 M. \ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J E A ENERGIA CINETICA INICIAL DE UMA ESFERA DE MASSA M = 50 KG, LANCADA VERTICALMENTE A PARTIR DO SOLO (Y_0 = 0), ENTAO O SEU DESLOCAMENTO VERTICAL A PARTIR DO SOLO, CONSIDERANDO QUE 40% DA ENERGIA CINETICA E DISSIPADA E NAO CONVERTIDA EM ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL, SERA DE 3,48 X 10^6 KM. CONSIDERE G = 10 M/S^2. \ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J E A ENERGIA ELETRICA INTEGRALMENTE APROVEITADA PARA MANTER ACESAS 5000 LAMPADAS DE POTENCIA P = 100 W CADA UMA, ENTAO E POSSIVEL MANTER O FUNCIONAMENTO DESTAS LAMPADAS POR APROXIMADAMENTE 7 DIAS. \END{ENUMERATE}
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Dicas
Uma pista de cada vez
1/23v
Dicas
Uma pista de cada vez
Use as dicas depois de tentar resolver por conta propria. Elas foram pensadas para destravar seu raciocinio sem entregar tudo de uma vez.
Para a alternativa a), comece por calcular a constante elástica equivalente do sistema de molas em série. Lembre-se que para molas em série, o inverso da constante elástica equivalente é a soma dos inversos das constantes elásticas individuais. Como as molas são idênticas, isso simplifica o cálculo.
![O MUNDO AINDA ESTA CHOCADO COM A EXPLOSAO EM BEIRUTE, NO LIBANO, NO DIA 4 DE AGOSTO DE 2020. CERCA DE 2.750 TONELADAS DE NITRATO DE AMONIO, PRODUTO UTILIZADO COMO FERTILIZANTE E NA FABRICACAO DE EXPLOSIVOS, FORAM RESPONSAVEIS POR UMA DAS MAIORES TRAGEDIAS DA HUMANIDADE, COM QUASE DUAS CENTENAS DE MORTOS E MILHARES DE FERIDOS.
\BEGIN{FLUSHRIGHT}
\BEGIN{FOOTNOTESIZE}
MAGALHAES, D. A. DE. ESTIMATIVA DA ENERGIA LIBERADA NA EXPLOSAO EM BEIRUTE. REVISTA A FISICA NA ESCOLA, V. 18, N. 2, 2020. P. 99.
\END{FOOTNOTESIZE}
\END{FLUSHRIGHT}
SEGUNDO MAGALHAES (2020, P. 100), ``(\LDOTS) A ENERGIA LIBERADA NA EXPLOSAO DE BEIRUTE E APROXIMADAMENTE 2,9 X 10^{12} J (\LDOTS)''. PARA ANALISE DA GRANDIOSIDADE DESTA EXPLOSAO, PODEMOS CONTEXTUALIZAR TAL ENERGIA LIBERADA COM SITUACOES TRADICIONAIS DO ESTUDO DA FISICA ESCOLAR. ASSINALE A AFIRMATIVA CORRETA.
\BEGIN{ENUMERATE}[LABEL={\ALPH*})]
\ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J E A ENERGIA POTENCIAL ELASTICA ACUMULADA UNIFORMEMENTE EM 100 MOLAS DISPOSTAS EM SERIE, COM CONSTANTE ELASTICA DE CADA MOLA K = 2,0 X 10^4 N/M, ENTAO O CONJUNTO DE MOLAS, AO SER LIBERADO PARA UM MOVIMENTO SEM ATRITO, TERA UMA ELONGACAO APROXIMADA DE X = 17 CM.
\ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J E A ENERGIA CINETICA INICIAL DE UM PROJETIL DE MASSA M = 40,0 KG EM UM LANCAMENTO OBLIQUO A PARTIR DO NIVEL DO SOLO (Y_0 = 0), DE ANGULO DE LANCAMENTO INICIAL \THETA_0 = 60^O, ENTAO O COMPONENTE HORIZONTAL DO VETOR VELOCIDADE INICIAL DO PROJETIL SERA DE V_{0X} = 12,0 X 10^3 M/S. DESPREZE A RESISTENCIA DO AR. CONSIDERE QUE O PROJETIL AO FINAL DE SEU MOVIMENTO PARABOLICO, RETORNA AO NIVEL DO SOLO (Y_F = 0).
\ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J REPRESENTA A VARIACAO DE ENERGIA CINETICA ADOTADA NA REALIZACAO DE TRABALHO SOBRE UMA CAIXA DE MASSA M = 100 KG QUE SE DESLOCA HORIZONTALMENTE, SEM ATRITO, A UMA ACELERACAO A = 3 M/S^2 NO MESMO SENTIDO E DIRECAO DO DESLOCAMENTO, ENTAO ESTA CAIXA SE DESLOCA POR 13 X 10^6 M.
\ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J E A ENERGIA CINETICA INICIAL DE UMA ESFERA DE MASSA M = 50 KG, LANCADA VERTICALMENTE A PARTIR DO SOLO (Y_0 = 0), ENTAO O SEU DESLOCAMENTO VERTICAL A PARTIR DO SOLO, CONSIDERANDO QUE 40% DA ENERGIA CINETICA E DISSIPADA E NAO CONVERTIDA EM ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL, SERA DE 3,48 X 10^6 KM. CONSIDERE G = 10 M/S^2.
\ITEM SE E = 2,9 X 10^{12} J E A ENERGIA ELETRICA INTEGRALMENTE APROVEITADA PARA MANTER ACESAS 5000 LAMPADAS DE POTENCIA P = 100 W CADA UMA, ENTAO E POSSIVEL MANTER O FUNCIONAMENTO DESTAS LAMPADAS POR APROXIMADAMENTE 7 DIAS.
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