UFPR 2011 Física - Questões

Na cobrança de uma falta durante uma partida de futebol, a bola, antes do chute, está a uma distância horizontal de $27\ \text{m}$ da linha do gol. Após o chute, ao cruzar a linha do gol, a bola passou a uma altura de $1,35\ \text{m}$ do chão quando estava em movimento descendente, e levou $0,9\ \text{s}$ neste movimento. Despreze a resistência do ar e considere $g=10\ \text{m/s}^2$.

1. a) Calcule o módulo da velocidade na direção vertical no instante em que a bola foi chutada.

2. b) Calcule o ângulo, em relação ao chão, da força que o jogador imprimiu sobre a bola pelo seu chute.

3. c) Calcule a altura máxima atingida pela bola em relação ao solo.

O trecho da BR 277 que liga Curitiba a Paranaguá tem sido muito utilizado pelos ciclistas curitibanos para seus treinos. Considere que um ciclista, antes de sair de Curitiba, calibrou os pneus de sua bicicleta com pressão de 30 libras por polegada ao quadrado $(lb/pol^2)$, a uma temperatura inicial de $20\ ^\circ\text{C}$. Ao terminar de descer a serra, ele mediu a pressão dos pneus e constatou que ela subiu para 35 libras por polegada ao quadrado. Considerando que não houve variação do volume dos pneus, calcule o valor da temperatura dos pneus dessa bicicleta nesse instante.

A humanidade usa a energia dos ventos desde a antiguidade, através do uso de barcos a vela e moinhos de vento para moer grãos ou bombear água. Atualmente, a preocupação com o meio ambiente, a necessidade de energias limpas e renováveis e o desenvolvimento da tecnologia fizeram com que a energia eólica despertasse muito interesse, sendo considerada como parte da matriz energética de muitos países. Nesse caso, a energia cinética dos ventos é convertida em energia de movimentação das pás de uma turbina que está acoplada a um gerador elétrico. A partir da rotação da turbina a conversão de energia é semelhante à das usinas hidroelétricas. Considere uma turbina que gera a potência de $2\ MW$ e cujo rotor gira com velocidade constante de $60\ \text{rpm}$.

1. a) Considerando que cada pá da turbina tem um comprimento de $30\ \text{m}$, calcule o módulo da velocidade tangencial de um ponto na extremidade externa da pá.

2. b) Calcule o módulo aceleração centrípeta desse ponto.

3. c) Se a energia gerada pela turbina for armazenada numa bateria, determine a energia armazenada em duas horas de funcionamento.

Considere a seguinte experiência: coloca-se, por um longo período de tempo, dois objetos de massas diferentes em contato entre si, de modo que suas temperaturas fiquem iguais. Em seguida, os objetos são separados e cada um deles é aquecido, de modo a receber uma mesma quantidade de calor $Q$.

A temperatura final dos dois objetos será a mesma? Justifique a sua resposta.

Sabemos que pessoas com hipermetropia e pessoas com miopia precisam utilizar lentes de contato ou óculos para enxergar corretamente. Explique o que é cada um desses problemas da visão e responda que tipo de lente deve ser utilizada para se fazer cada correção.