SIMULADO DISSERTATVIO PROVA D-1 GRUPO EXTN RESOLUÇÃO DA PROVA DE CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS DE FÍSICA QUESTÃO 1. (FUVEST) Arnaldo e Batista disputam uma corrida de longa distância. O gráfico das velocidades dos dois atletas, no primeiro minuto da corrida, é mostrado na página de respostas. Determine: a) a aceleração aB de Batista em t = 10s; b) as distâncias dA e dB percorridas por Arnaldo e Batista, respectivamente, até t = 50s; c) a velocidade média vA de Arnaldo no intervalo de tempo entre 0 e 50s. QUESTÃO 2. (FUVEST) Um consórcio internacional, que reúne dezenas de países, milhares de cientistas e emprega bilhões de dólares, é responsável pelo Large Hadrons Colider (LHC), um túnel circular subterrâneo, de alto vácuo, com 27km de extensão, no qual eletromagnetos aceleram partículas, como prótons e antiprótons, até que alcancem 11.000 voltas por segundo para, então, colidirem entre si. As experiências realizadas no LHC investigam componentes elementares da matéria e reproduzem condições de energia que teriam existido por ocasião do Big Bang. a) Calcule a velocidade do próton, em km/s, relativamente ao solo, no instante da colisão. b) Calcule o percentual dessa velocidade em relação à velocidade da luz, considerada, para esse cálculo, igual a 300.000km/s. QUESTÃO 3. (UNICAMP) As medidas astronômicas desempenharam papel vital para o avanço do conhecimento sobre o Universo. O astrônomo grego Aristarco de Samos (310-230 A.C.) determinou a distância Terra-Sol e o diâmetro do Sol. Ele verificou que o diâmetro do Sol é maior que o da Terra e propôs que a Terra gira em torno do Sol. a) Para determinar a distância Terra-Sol dS, Aristarco mediu o ângulo α formado entre o Sol e a Lua na situação mostrada na figura a seguir. Sabendo-se que a luz leva 1,3s para percorrer a distância Terra-Lua dL, e que medidas atuais fornecem um valor de α = 89,85°, calcule dS. Dados: 8 velocidade da luz: c = 3,0 ⋅10 m/s –3 cos(89,85°) = sen(0,15°) = 2,6 ⋅10 b) O telescópio Hubble, lançado em 1990, representou um enorme avanço para os estudos astronômicos. Por estar orbitando a Terra a 600km de altura, suas imagens não estão sujeitas aos efeitos da atmosfera. A figura abaixo mostra um desenho esquemático do espelho esférico primário do Hubble, juntamente com dois raios notáveis de luz. Se F é o foco do espelho, desenhe na figura a continuação dos dois raios após a reflexão no espelho.