PAVE XVIII — 1ª Etapa · Física

Cinemática — Velocidade Média

Jogos Olímpicos de Inverno — Pequim 2022

Atleta de skeleton descendo uma pista de gelo

Fonte: Wander Roberto / @anoc_olympic.

A gaúcha Nicole Silveira finalizou sua participação nas Olimpíadas de Inverno de Pequim 2022 na 13ª posição no Skeleton. Ela é pioneira na modalidade aqui no Brasil e esse resultado é o segundo melhor da história do Brasil nos Jogos e o melhor quando falamos dos esportes de gelo.

Na quarta e última bateria, Nicole não teve uma boa saída, mas conseguiu conduzir a prova com equilíbrio e pegou velocidade ao longo do percurso. Com o tempo de 1min02s40, ela somou 4min10s48 e terminou em 13º lugar, subindo duas posições em relação à terceira descida.

Referência: https://www.olimpiadatododia.com.br/pequim-2022/418319-brasileira-nicole-silveira-faz-historia-e-termina-em-13-no-skeleton/. Acesso em: 20/02/2022.

Considerando a melhor descida de Nicole Silveira, quando o seu tempo foi de aproximadamente 1min e cujo percurso na pista em Pequim 2022 tem 1,9 km, marque a alternativa que represente corretamente: o material do qual a pista é constituída predominantemente, o percurso realizado na pista e a velocidade média aproximada de descida do trenó.

(a) Dióxido de carbono no estado sólido cristalizado; $60\,\text{m}$ e $1900\,\text{m/s}$.

(b) Água no estado sólido cristalizado; $900\,\text{m}$ e $31{,}66\,\text{m/s}$.

(d) Água no estado sólido cristalizado; $1900\,\text{m}$ e $31{,}66\,\text{m/s}$.

(e) Água no estado sólido cristalizado; $25\,\text{km}$ e $60\,\text{m}$.

(f) I.R.

Gabarito oficial

(d)

Resolução comentada

A pista é constituída de gelo, isto é, água no estado sólido cristalizado. Convertendo as grandezas:

$$1{,}9\,\text{km}=1900\,\text{m}\qquad 1\,\text{min}=60\,\text{s}$$

$$v_m=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{1900}{60}\approx31{,}66\,\text{m/s}$$

Alternativa correta: (d).

Dinâmica — Força de Atrito

Os conhecimentos de Física podem ser grandes aliados na hora de escolher materiais de construção, como, por exemplo, pisos de revestimento para áreas com piscinas ou pátios externos. O coeficiente de atrito e a facilidade de manutenção são os principais aspectos a serem considerados.

Piso antiderrapante molhado ao lado de uma piscina

Fonte: https://www.mapadaobra.com.br/capacitacao/pisos-antiderrapantes/. Acesso em: 19/02/2022.

Segundo um engenheiro civil, “o primeiro passo é conhecer bem o ambiente onde o piso será aplicado. — Na hora de comprar, você tem que especificar um piso antiderrapante para área externa ou piso antiderrapante para área externa molhável e solicitar os laudos dos fabricantes — afirma”.

Se considerarmos a opção de um piso antiderrapante em uma área com piscina, pode-se afirmar que

(a) é uma boa escolha em virtude desse tipo de material diminuir a força normal com os objetos.

(b) é uma boa escolha em virtude desse tipo de material diminuir a força de atrito quando em contato com a água.

(d) é uma escolha inapropriada devido ao fato de os materiais antiderrapantes não influenciarem no atrito estático e cinético.

(e) é uma escolha inapropriada devido ao fato de os materiais antiderrapantes não apresentarem coeficiente de atrito estático e cinético quando em contato com a água.

(f) I.R.

Gabarito oficial

(c)

Resolução comentada

A superfície antiderrapante é projetada para elevar o coeficiente de atrito entre o piso e o pé ou calçado, reduzindo a possibilidade de deslizamento mesmo na presença de água. Pela relação $F_{at}=\mu N$, um coeficiente maior permite uma força de atrito maior.

Alternativa correta: (c).

Cinemática — Lançamento Horizontal

Medidas de distanciamento social no controle da pandemia de COVID-19

Vários países adotaram medidas de distanciamento social com o objetivo de reduzir as interações em uma comunidade. Houve fechamento de comércio, escolas, eventos e, em alguns grandes picos de transmissão do SARS-CoV-2, adotou-se o lockdown (termo em inglês que significa fechamento total). Um dos grandes motivos para essas medidas é que as doenças transmitidas por gotículas respiratórias exigem certa proximidade física para ocorrer o contágio. Um grupo de pesquisadores, em 2013, estudou o movimento das partículas enquanto uma pessoa espirra. Os resultados mostraram que, em média, a velocidade inicial de um espirro é de $5\,\text{m/s}$, podendo durar cerca de $0{,}40\,\text{s}$.

Referência: adaptado de AQUINO, Estela M. L. et al. Medidas de distanciamento social no controle da pandemia de COVID-19: potenciais impactos e desafios no Brasil. Ciência & Saúde Coletiva [online]. 2020, v. 25, p. 2423-2446. Disponível em: https://doi.org/10.1590/1413-81232020256.1.10502020. Acesso em: 20/02/2022.

Sabendo que o movimento das partículas de um espirro se assemelha ao lançamento horizontal, e que a componente da velocidade horizontal influencia no alcance das partículas, determine a classificação do SARS-CoV-2 e qual a distância mínima de segurança para evitar a sua transmissão.

(a) É um vírus por não apresentar células, e a distância mínima é de $1{,}5\,\text{m}$.

(b) É um vírus por não apresentar células, e a distância mínima é de $2\,\text{m}$.

(d) É uma bactéria por não apresentar membrana, e a distância mínima é de $1{,}5\,\text{m}$.

(e) É um vírus por apresentar membrana, e a distância mínima é de $1{,}5\,\text{m}$.

(f) I.R.

Gabarito oficial

(b) $2\,\text{m}$

Resolução comentada

O SARS-CoV-2 é um vírus, portanto é acelular. Na horizontal, a velocidade é considerada constante:

$$\Delta x=v_xt=5\times0{,}40=2{,}0\,\text{m}$$

Alternativa correta: (b).

Dados da prova