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FÍSICA
QUESTÃO 1
O gráfico abaixo mostra a abscissa da posição de uma partícula que se move ao longo do eixo x em função do tempo t e destaca três instantes de tempo distintos t1, t2 e t3.

UFRJ

CONCURSO DE SELEÇÃO 2002

24/03/2002

a) Suponha a situação mostrada na figura anterior, onde se representa um automóvel descrevendo uma curva de raio R, com velocidade tal que a estrada não exerça forças de atrito sobre o automóvel. Calcule o ângulo α de inclinação da curva, em função da aceleração da gravidade g e de .
b) Suponha agora que o automóvel faça a curva de raio
R, com uma velocidade maior do que . Faça um diagrama representando por setas as forças que atuam sobre o automóvel nessa situação.

QUESTÃO 4

Coloque em ordem crescente os valores das velocidades escalares instantâneas da partícula nos instantes t1, t2 e t3. Justifique a sua resposta.

QUESTÃO 2
Um vertedouro de uma represa tem uma forma triangular, conforme mostra a figura abaixo. Um técnico quer determinar empiricamente o volume de água por unidade de tempo que sai pelo vertedouro, isto é, a vazão.
Como a represa é muito grande, a vazão não depende do tempo. Os parâmetros relevantes são: h, a altura do nível de água medida a partir do vértice do triângulo, e g, a aceleração da gravidade local. A partir dessas informações, o técnico escreve a seguinte fórmula para a vazão Q: onde C é uma grandeza adimensional.

Frente

Lateral

Calcule os valores dos expoentes x e y para que Q tenha dimensão de vazão.

QUESTÃO 3
Pistas com curvas de piso inclinado são projetadas para permitir que um automóvel possa descrever uma curva com mais segurança, reduzindo as forças de atrito da estrada sobre ele. Para simplificar, considere o automóvel como um ponto material.

Um carro de corrida, incluindo o piloto, tem 800 kg de massa e seu motor é capaz de desenvolver, no máximo,
160 kW de potência. O carro acelera na largada, primeiramente, utilizando a tração de