Sociedade Portuguesa de Física
Olimpíadas de Física
Etapa Regional
3 de Maio de 2014
Duração: 1 h 15 min
PROVA TEÓRICA
Escalão A
Considere g = 10 m/s2 1) O ourives João Diamante, senhor bem-parecido com 1,80 m de altura e 80 kg de
massa, vive numa pacata cidade do Oeste. Todas as manhãs João vai à sua garagem,
retira o seu carro verde de 1220 kg, coloca o cinto de segurança, e parte
vagarosamente para o seu local de trabalho.
a) Numa manhã, depois de meter o carro a trabalhar, olhou para o termómetro
digital e verificou que este marcava 98 ˚F. Verifica se devia ter saído bem
!
agasalhado de casa. [ 𝑇(℉) = ! 𝑇(℃) + 32 ]
b) Uma parte do seu trajeto matinal é uma estrada reta e horizontal que começa e
acaba em dois semáforos. Numa das manhãs, João Diamante encontra-se parado
com o seu carro no primeiro semáforo. Quando este passa a verde, João acelera a
1,8 m/s2 durante 5 segundos, a seguir move-se com movimento uniforme
durante 225 metros, volta a acelerar a 1,5 m/s2 durante 4 segundos, e começa a
travar com uma força média de 3900 N até parar junto ao segundo semáforo.
Qual é a distância entre os dois semáforos?
(sugestão: constrói o gráfico da velocidade em função do tempo)
c) A 150 metros do primeiro semáforo encontra-se uma escola secundária. Por
razões de segurança, numa faixa de 50 metros para cada lado da entrada da
escola, o limite de velocidade é 30 km/h. Verifica se João Diamante ultrapassa o
limite de velocidade.
d) João Diamante não gosta de usar o cinto de
segurança. Anos atrás teve um acidente de
viação que lhe deixou uma marca do cinto no
peito. Sobre o acidente que teve, sabemos que
se deslocava a 90 km/h e que o cinto o
imobilizou em 0,4 segundos. Compara a força
média que o cinto exerceu no corpo de João
Diamante com a que o recordista mundial de
halterofilismo na categoria de 105 kg, Hossein Rezazadeh, exerceu quando
manteve um haltere de 263 kg em repouso acima da sua cabeça.
2) Numa manhã solarenga, Alberto Pirite, garimpeiro amador, entra na ourivesaria do
João Diamante com uma pepita de ouro de 0,123 kg. Depois da negociação e da
compra, João Diamante começou a pensar no artefacto que podia construir com o
ouro que comprou ao Alberto Pirite.
Pegou numa folha e começou a fazer algumas contas. Ficou convencido de que se
fizesse uma chapa retangular com a área de 4 cm2 e espessura de 1,2 mm poderia
fazer ainda um fio de secção circular de raio igual a 1,5 mm, e comprimento
suficiente para, pelo menos, dar uma volta ao pescoço. Será que não se enganou nas
contas? (ρouro = 19300 kg/m3)