Física UEMG

Resolução – UEMG 2018 – Física

Questão

Filmes de ficção, como Star Wars (Guerra nas Estrelas), mostram voos de espaçonaves e suas manobras direcionais, além de batalhas envolvendo naves e civilizações tecnologicamente avançadas. Em relação a esses filmes, é correto afirmar que eles
(A) respeitam as leis da Física, especialmente aquelas que envolvem as conservações do momento linear e da energia mecânica.
(B) respeitam as questões relativas à acústica em meio vácuo, assim como a velocidade e a visualização de “pacotes de onda” (“disparos” laser) no vazio do espaço.
(C) desrespeitam as noções de gravidade artificial no interior da nave, desconsiderando efeitos de imponderabilidade.
(D) desrespeitam as noções de dinâmicas de voo em superfícies planetárias, adotando designs não aerodinâmicos de naves.

Solução:

Aqui, nós devemos ir por eliminação. Sabemos que nos filmes de Star Wars há som no vácuo e as naves fazem manobras, não respeitando as leis da física. Portanto as letras A e B estão fora. Nos filmes podemos ver que as naves tem um gerador de gravidade artificial. Então a letra C também está fora.

Resposta: letra D.


Questão

Considere a seguinte figura:

A cena resume, fotograficamente, o momento mais marcante do filme “2001, uma Odisseia no Espaço”, de Stanley Kubrick. É o momento em que o astronauta David Bowman entra na nave-mãe (nave esférica maior) após acoplar, por avizinhamento, seu módulo de voo (nave esférica menor). A cena mostra o astronauta prestes a entrar na nave sem o capacete característico do traje espacial. A cena de entrada dura menos de 10 segundos. É correto afirmar que o astronauta, caso esse fosse um acontecimento real,
(A) morreria ou ficaria seriamente ferido, porque seu corpo poderia implodir com a diferença de pressão com o espaço sideral.
(B) viveria, porque seu corpo conseguiria controlar os processos de embolia, hipertemia e aumento de temperatura.
(C) morreria, porque seria incinerado no espaço.
(D) morreria ou ficaria seriamente ferido, porque, devido à temperatura extremamente baixa e à pressão externa, seu corpo sofreria com o congelamento e com os efeitos de alta pressão corpórea em relação à baixíssima pressão do espaço.

Solução:

O espaço, por ser vácuo, possui baixíssima pressão e temperatura, portanto o corpo sofreria congelamento e alta pressão.

Resposta: letra D


Questão

Em uma viagem a Júpiter, deseja-se construir uma nave espacial com uma seção rotacional para simular, por efeitos centrífugos, a gravidade. A seção terá um raio de 90 metros. Quantas rotações por minuto (RPM) deverá ter essa seção para simular a gravidade terrestre? (considere g = 10 m/s²).
(A) 10/π
(B) 2/π
(C) 20/π
(D) 15/π

Solução:

A aceleração centrípeta pode ser calculada da seguinte forma: $$a = \frac{v^{2}}{r}$$ (I), em que v é a velocidade e r é o raio de rotação.

Podemos também calcular a velocidade da seguinte forma: $$v = \omega\cdot r$$ (II), em que ω é a velocidade angular.

A velocidade angular pode ser calculada da seguinte forma: $$\omega = 2\cdot\pi\cdot f$$ (III), em f é a frequência em Hz.

Substituindo II e III em I, temos

$$a = \frac{(\omega r)^{2}}{r} \longrightarrow a = (2\pi f)^{2} r \longrightarrow 10 = (2\pi f)^{2}\cdot 90 \longrightarrow f = \frac{1}{6\pi}\, Hz$$

Nós temos a frequência em Hertz, ou seja, rotações por segundo. Precisamos agora transformar esse valor em rotações por minuto.

1 s ———- 1/6π

60 s ———- x

x = 10/π

Resposta: letra A.


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Guimarães

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