RBProf. Ricardo BastosMétodo TEF-MED
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Acervo UNICAMP · Método TEF

UNICAMP 2006 | 1ª Fase

Questões Gerais · questões de Física Q09 e Q10 — resolução comentada Método TEF.

Dados da prova

Utilize sempre que necessário:

$g=10\text{ m/s}^2$
Q09
Dinâmica — Sustentação e Pressão

O avião estabeleceu um novo paradigma nos meios de transporte. Em 1906, Alberto Santos-Dumont realizou em Paris um vôo histórico com o 14 Bis. A massa desse avião, incluindo o piloto, era de 300 kg, e a área total das duas asas era de aproximadamente 50 m2.

A força de sustentação de um avião, dirigida verticalmente de baixo para cima, resulta da diferença de pressão entre a parte inferior e a parte superior das asas. O gráfico representa, de forma simplificada, o módulo da força de sustentação aplicada ao 14 Bis em função do tempo, durante a parte inicial do vôo.

Força de sustentação do 14 Bis em função do tempo

A) Em que instante a aeronave decola, ou seja, perde contato com o chão?

B) Qual é a diferença de pressão entre a parte inferior e a parte superior das asas, ΔP= Pinf - Psup, no instante t = 20 s?

Resposta — UNICAMP 2006 — 1ª Fase (Q09)

$t\approx10\text{ s}$; $\Delta P=60\text{ Pa}$.
Resolução

A) A aeronave perde contato com o chão quando a força de sustentação iguala o peso:

$F_{sust}=mg=300\cdot10=3000\text{ N}$.

Pelo gráfico, isso ocorre em aproximadamente $t=10\text{ s}$.

B) Em $t=20\text{ s}$, o gráfico indica $F_{sust}\approx3000\text{ N}$.

Como $F_{sust}=\Delta P\,A$:

$\Delta P=\dfrac{3000}{50}=60\text{ Pa}$.

Q10
Ondulatória — Tsunamis

Ondas são fenômenos nos quais há transporte de energia sem que seja necessário o transporte de massa. Um exemplo particularmente extremo são os tsunamis, ondas que se formam no oceano, como conseqüência, por exemplo, de terremotos submarinos.

A) Se, na região de formação, o comprimento de onda de um tsunami é de 150 km e sua velocidade é de 200 m/s, qual é o período da onda?

B) A velocidade de propagação da onda é dada por $v=\sqrt{gh}$, onde h é a profundidade local do oceano e g é a aceleração da gravidade. Qual é a velocidade numa região próxima à costa, onde a profundidade é de 6,4 m?

C) Sendo A a amplitude (altura) da onda e supondo-se que a energia do tsunami se conserva, o produto $vA^2$ mantém-se constante durante a propagação. Se a amplitude da onda na região de formação for de 1,0 m, qual será a amplitude perto da costa, onde a profundidade é de 6,4 m?

Resposta — UNICAMP 2006 — 1ª Fase (Q10)

$T=750\text{ s}$; $v=8\text{ m/s}$; $A=5{,}0\text{ m}$.
Resolução

A) $\lambda=150\text{ km}=1{,}5\times10^5\text{ m}$.

Como $v=\lambda/T$:

$T=\dfrac{\lambda}{v}=\dfrac{1{,}5\times10^5}{200}=750\text{ s}$.

B) $v=\sqrt{gh}=\sqrt{10\cdot6{,}4}=\sqrt{64}=8\text{ m/s}$.

C) Pela conservação dada no enunciado:

$v_iA_i^2=v_fA_f^2$.

$200\cdot(1{,}0)^2=8A_f^2$.

$A_f^2=25\Rightarrow A_f=5{,}0\text{ m}$.

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