USP 2007 Física - Questões

Um passageiro, viajando de metrô, fez o registro de tempo entre duas estações e obteve os valores indicados na tabela. Supondo que a velocidade média entre duas estações consecutivas seja sempre a mesma e que o trem pare o mesmo tempo em qualquer estação da linha, de $15\ \text{km}$ de extensão, é possível estimar que um trem, desde a partida da Estação Bosque até a chegada à Estação Terminal, leva aproximadamente

Perto de uma esquina, um pipoqueiro, $P$, e um “dogueiro”, $D$, empurram distraidamente seus carrinhos, com a mesma velocidade (em módulo), sendo que o carrinho do “dogueiro” tem o triplo da massa do carrinho do pipoqueiro.

Na esquina, eles colidem (em $O$) e os carrinhos se engancham, em um choque totalmente inelástico. Uma trajetória possível dos dois carrinhos, após a colisão, é compatível com a indicada por

Em um terminal de cargas, uma esteira rolante é utilizada para transportar caixas iguais, de massa $M\ =\ 80\ \text{kg}$, com centros igualmente espaçados de $1\ \text{m}$. Quando a velocidade da esteira é $1,5\ \text{m/s}$, a potência dos motores para mantê-la em movimento é $P_0$. Em um trecho de seu percurso, é necessário planejar uma inclinação para que a esteira eleve a carga a uma altura de $5\ \text{m}$, como indicado. Para acrescentar essa rampa e manter a velocidade da esteira, os motores devem passar a fornecer uma potência adicional aproximada de

Uma equipe tenta resgatar um barco naufragado que está a $90\ \text{m}$ de profundidade. O porão do barco tem tamanho suficiente para que um balão seja inflado dentro dele, expulse parte da água e permita que o barco seja içado até uma profundidade de $10\ \text{m}$. O balão dispõe de uma válvula que libera o ar, à medida que o barco sobe, para manter seu volume inalterado. No início da operação, a $90\ \text{m}$ de profundidade, são injetados $20 000$ mols de ar no balão. Ao alcançar a profundidade de $10\ \text{m}$, a porcentagem do ar injetado que ainda permanece no balão é

Pressão na superfície do mar $= 1\ \text{atm}$

No mar, a pressão da água aumenta de $1\ \text{atm}$ a cada $10\ \text{m}$ de profundidade.

A pressão do ar no balão é sempre igual a pressão externa da água.

A janela de uma casa age como se fosse um espelho e reflete a luz do Sol nela incidente, atingindo, às vezes, a casa vizinha. Para a hora do dia em que a luz do Sol incide na direção indicada na figura, o esquema que melhor representa a posição da janela capaz de refletir o raio de luz na direção de $P$ é