PAVE XIX — 1ª Etapa · Física | Prof. Ricardo Bastos

Cinemática — Velocidade Média

Buscando motivar seus alunos para a aula de Física, o professor levou alguns kits de robótica, que permitem a montagem de protótipos controlados por um aplicativo, que é instalado no celular. Após a montagem e a programação dos protótipos, que nesta aula foram carrinhos, foi proposta uma nova atividade: uma corrida percorrendo uma trajetória retilínea de 8 metros no corredor da escola.

Carrinhos de robótica alinhados para uma corrida

Fonte: https://www.iffarroupilha.edu.br/noticias-svs/item/7118-turmas-finais-do-msi-realizam-corrida-dos-carrinhos-montados-e-programados. Acesso em: 01/03/2022.

Sabendo que o carrinho mais rápido levou aproximadamente 10 segundos para efetuar o percurso, podemos concluir que sua velocidade média foi aproximadamente de:

(a) $3{,}50\,\text{km/h}$

(b) $0{,}50\,\text{km/h}$

(d) $1{,}80\,\text{km/h}$

(e) $0{,}25\,\text{km/h}$

(f) I.R.

Gabarito oficial

(c) $2{,}88\,\text{km/h}$

Resolução comentada

A velocidade média é a razão entre o deslocamento e o intervalo de tempo:

$$v_m=\frac{8}{10}=0{,}8\,\text{m/s}$$

Convertendo para quilômetros por hora:

$$v_m=0{,}8\times3{,}6=2{,}88\,\text{km/h}$$

Alternativa correta: (c).

Cinemática — Queda Livre e Conversão de Unidades

Edifícios de vinte andares são relativamente altos na realidade das cidades brasileiras. Um dos prédios mais altos na cidade de Pelotas tem 18 pavimentos e 54 metros de altura. Sabemos que praticamente todos os objetos sólidos, de qualquer massa, abandonados de uma determinada altura, chegam ao solo mais ou menos com a mesma velocidade. Então, se soltamos um objeto do alto dos 18 pavimentos do referido prédio essa velocidade final, de chegada ao solo, é de cerca de $32\,\text{m/s}$. A colisão de um objeto em queda nessa velocidade com uma pessoa pode ser fatal.

Podemos caracterizar o tipo de movimento e a velocidade de chegada em km/h como sendo:

(a) Movimento uniforme, de velocidade constante, e $32\,\text{m/s}$ corresponde a cerca de $115\,\text{km/h}$.

(b) Movimento variado, já que a velocidade não é constante, e $32\,\text{m/s}$ corresponde a cerca de $115\,\text{km/h}$.

(d) Movimento variado, já que a velocidade não é constante, e $32\,\text{m/s}$ corresponde a cerca de $64\,\text{km/h}$.

(e) Movimento uniforme, de velocidade constante, e $32\,\text{m/s}$ corresponde a $32\,\text{km/h}$.

(f) I.R.

Gabarito oficial

(b)

Resolução comentada

Na queda livre, a gravidade acelera o objeto; portanto, a velocidade varia ao longo do movimento. Para converter $32\,\text{m/s}$ em km/h:

$$v=32\times3{,}6=115{,}2\,\text{km/h}\approx115\,\text{km/h}$$

Alternativa correta: (b).

Hidrostática — Pressão Manométrica

Na cidade de Pelotas o órgão responsável pelo abastecimento de água é o Sanep (Serviço Autônomo de Saneamento de Pelotas). A água para uso nas cidades brasileiras deve ser distribuída numa pressão manométrica mínima de $10\,\text{mCa}$ (10 metros de coluna d’água). $1\,\text{mCa}$ corresponde a cerca de $10\,000\,\text{N/m}^2$, ou $10\,000\,\text{Pa}$ de pressão. Na figura anexa vemos a representação de um medidor de pressão, um manômetro, do tipo usado em reservatórios de abastecimento, onde cada risco indicador representa $2\,\text{mCa}$. Essa figura se refere a uma foto de um medidor do reservatório R15 do Sanep, responsável pelo abastecimento do bairro Laranjal.

Referência: https://portal.sanep.com.br/noticia/conheca-o-caminho-percorrido-pela-agua-ate-as-torneiras. Acesso em: 01/10/2022.

Manômetro graduado de 0 a 60 metros de coluna d'água

Fonte: autoria própria.

Observando o manômetro, o valor indicado pelo ponteiro corresponde a:

(a) $14\,000\,\text{Pa}$

(b) $120\,000\,\text{Pa}$

(d) $140\,000\,\text{Pa}$

(e) $150\,000\,\text{Pa}$

(f) I.R.

Gabarito oficial

(d) $140\,000\,\text{Pa}$

Resolução comentada

O ponteiro indica $14\,\text{mCa}$. Como cada metro de coluna d’água equivale a aproximadamente $10\,000\,\text{Pa}$:

$$p=14\times10\,000=140\,000\,\text{Pa}$$

Alternativa correta: (d).

Dados da prova