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Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 1 Questão 01 - (UEMG/2015) O tempo é um rio que corre. O tempo não é um relógio. Ele é muito mais do que isso. O tempo passa, quer se tenha um relógio ou não. Uma pessoa quer atravessar um rio num local onde a distância entre as margens é de 50 m. Para isso, ela orienta o seu barco perpendicularmente às margens. Considere que a velocidade do barco em relação às águas seja de 2,0 m/s e que a correnteza tenha uma velocidade de 4,0 m/s. Sobre a travessia desse barco, assinale a afirmação CORRETA: a) Se a correnteza não existisse, o barco levaria 25 s para atravessar o rio. Com a correnteza, o barco levaria mais do que 25 s na travessia. b) Como a velocidade do barco é perpendicular às margens, a correnteza não afeta o tempo de travessia. c) O tempo de travessia, em nenhuma situação, seria afetado pela correnteza. d) Com a correnteza, o tempo de travessia do barco seria menor que 25 s, pois a correnteza aumenta vetorialmente a velocidade do barco. Questão 02 - (UEPG PR/2015) Um barco movimenta-se com velocidade igual a 10m/s em relação à água. A correnteza se movimenta em relação às margens com velocidade de 2m/s. A respeito desses movimentos, assinale o que for correto. 01. Se o barco tem seu leme dirigido rio abaixo, sua velocidade em relação às margens é de 12 m/s. 02. Se o barco deve atingir um ponto na margem oposta, exatamente à frente do ponto de partida, a velocidade resultante em relação às margens deve ser menor que 9 m/s. 04. Se o barco mantém seu leme numa direção perpendicular à margem, a velocidade resultante em relação às margens é maior que 10 m/s. 08. Se o barco tem seu leme dirigido rio acima, sua velocidade em relação às margens é de 8 m/s. 16. Se em certo trecho, a correnteza aumentar sua velocidade para um valor maior que 10 m/s, o barco, com seu leme dirigido para cima, não conseguirá subir o rio. Questão 03 - (UFJF MG/2015) Um barqueiro pretende atravessar, transversalmente, o Rio Paraibuna, que possui 8 m de largura, para chegar até a outra margem. Sabendo que a velocidade da correnteza do rio é de 0,3 m/s e que o barqueiro leva 20 s para fazer a travessia, faça o que se pede. Use quando necessário: g = 10 m/s 2 ; cos(30) = 0,87; sen(30) = 0,50; = 3. a) Desenhe o diagrama das velocidades, representando as velocidades da correnteza cV , a velocidade do barqueiro bV e a velocidade resultante rV . b) Em qual posição rio abaixo o barqueiro chega à outra margem, em relação ao ponto oposto ao da partida? c) Calcule a velocidade do barco em relação ao rio. Questão 04 - (UEL PR/2014) Observe a figura. Figura 2: Vista aérea de Veneza. (Disponível em: <http://veja.abril.com.br/blog/ricardo-setti/ files/2013/03/veneza29.jpg>. Acesso em: 27 mar. 2013.) A gôndola é um meio de transporte comumente usado nos famosos canais de Veneza e representa um dos principais atrativos turísticos da cidade. Um pedestre caminha no sentido oeste-leste com velocidade constante de 3 km/h em Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 2 relação à margem do canal e observa duas gôndolas em movimento: a primeira, no sentido oeste-leste, com velocidade constante de 10 km/h em relação à margem do canal; e a segunda, no sentido leste-oeste, com velocidade constante de 6 km/h também em relação à margem do canal. Além disso, um veneziano observa, de sua janela, o pedestre caminhando no sentido oeste-leste e em sua direção. Ao colocar o sistema referencial inercial no pedestre, as velocidades relativas da primeira gôndola, da segunda e do veneziano, em relação ao pedestre, são, respectivamente, de a) 7 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o oeste. b) 7 km/h para o oeste, 9 km/h para o leste, 3 km/h para o leste. c) 13 km/h para o leste, 3 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste. d) 13 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste, 3 km/h para o oeste. e) 13 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste. Questão 05 - (UECE/2014) Considere um avião que decola de um ponto A, sobre o equador, e viaja sempre na mesma latitude para oeste, pousando em outro ponto B. Em seguida, o avião retorna ao ponto de partida pela mesma trajetória e nas mesmas condições de voo, como: velocidade e massa total da aeronave, ausência de ventos e quaisquer outros fatores que possam determinar as características do deslocamento, do ponto de vista da mecânica newtoniana. A duração das viagens é a mesma, mesmo que em uma o avião se desloque no mesmo sentido de rotação da Terra e na outra, em sentido contrário. Tomando um sistema de referência inercial fora da Terra, essa igualdade no tempo de voo se explica porque, na viagem para oeste, o avião a) sofre ação de força gravitacional, devido à rotação da Terra, que causa maior aceleração no sentido leste- oeste. b) parte com velocidade de módulo menor que no retorno. c) parte com velocidade de módulo maior que no retorno. d) sofre ação de força gravitacional, devido à rotação da Terra, que causa menor aceleração no sentido leste- oeste. Questão 06 - (UEM PR/2014) Um rio de 500 m de largura e com margens retilíneas e paralelas é atravessado por um barco que o trafega perpendicularmente às suas margens com uma velocidade constante de 36 km/h. Considere que as águas do rio percorrem seu leito paralelamente às suas margens com uma velocidade constante de 18 km/h, despreze as dimensões do barco e assinale o que for correto. 01. O intervalo de tempo que o barco leva para atravessar o rio é de 50 s. 02. Durante a travessia, a distância que o barco percorre ao longo da margem é de 300 m. 04. Para um observador fixo no ponto de partida da travessia do barco, a trajetória realizada pelo barco é retilínea. 08. Para um observador fixo no ponto de partida da travessia do barco, o barco afasta-se com velocidade de 15 m/s. 16. A força resultante que atua sobre o barco está na mesma direção da trajetória desse barco. Questão 07 - (UECE/2014) Dois carros se deslocam em linha reta e com velocidade constante ao longo de duas estradas perpendiculares entre si, conforme a figura a seguir. O módulo da velocidade do carro 1 em relação ao 2 nos tempos 𝑡 e 𝑡 + t é, respectivamente, a) 2 2 2 1 )t(v)t(v e 2 2 2 1 )tt(v)tt(v Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 3 b) 2 2 2 1 )t(v)t(v e 2 2 2 1 )tt(v)tt(v c) 2 2 2 1 )t(v)t(v e 2 2 2 1 )tt(v)tt(v d) 2 2 2 1 )t(v)t(v e 2 2 2 1 )tt(v)tt(v Questão 08 - (ACAFE SC/2013) Em uma dada situação, quatro pequenas esferas idênticas 1, 2, 3 e 4 são abandonadas juntas em uma determinada altura acima do solo. Por um processo qualquer elas se separam, simultaneamente, com velocidades 1v , 2v , 3v e 4v , com o mesmo módulo constante v, da maneira mostrada na figura. Assinale a alternativa correta que completa as lacunas a seguir. Supondo que não há atrito com o ar e que as esferas ainda não chegaram ao solo depois de um tempo t, a posição relativa entre as esferas 1 e 3 é _______ e a posição relativa entre as esferas 2 e 4 é ________. a) 4.v.t - 2.v.t b) 2.v.t - 2.v.t c) v.t - 2.v.t d) v.t - v.t Questão 09 - (ACAFE SC/2013) Um estudante resolveu saltar de um ônibus em movimento (não faça isso!) em uma estrada retilínea quando esse estava com velocidade de módulo 3,0 m/s (10,8 km/h). Sua intençãoera tocar o solo na base de uma árvore que estava a 1,6 m de distância do ônibus em uma direção perpendicular a estrada. Para conseguir seu objetivo, saltou horizontalmente na direção da árvore com velocidade de módulo 4 m/s, quando observou que ela estava na frente da porta do ônibus (ele estava parado na porta). Após o início do salto demorou 0,4s para tocar o solo. Desprezando a resistência do ar e considerando a porta do ônibus em uma altura de 0,8 m do solo, marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas. ( ) O estudante não vai conseguir saltar na base da árvore. ( ) O módulo da velocidade inicial do estudante imediatamente após o salto foi de 5 m/s. ( ) O estudante consegue saltar na base da árvore. Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 4 ( ) O módulo da velocidade inicial do estudante imediatamente após o salto foi de 4 m/s. ( ) Como o ônibus está em um movimento retilíneo, o estudante não está sujeito ao princípio da inércia. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) V - V - F - F - F b) F - F - V - V - V c) F - V - V - V - F d) V - V - F - F - V Questão 10 - (FATEC SP/2013) Esportes de aventura têm cada vez mais se popularizado e profissionais desse ramo, ao mesmo tempo em que atuam como guias turísticos, fazem um trabalho de conscientização ambiental. Um desses esportes é o rafting, que consiste basicamente em um grupo de pessoas descer uma corredeira dentro de um bote inflável. Certa vez, a guia Camile, treinando para um rali de aventura, pediu ao seu amigo Matteo que medisse a velocidade média do bote utilizado por ela em um certo trecho do rio. Matteo, como bom estudante de Física, observou que a trajetória do bote era paralela às margens, e que sua velocidade de descida em relação às margens era de 8 m/s. Supondo que essa situação não sofresse alteração e considerando a velocidade constante em todo o trecho do rali com extensão de 36 km, Camile e seu grupo percorreriam, descendo o rio, o trajeto em, aproximadamente, a) 1 h 15 min. b) 2 h 25 min. c) 4 h 35 min. d) 5 h 45 min. e) 6 h 55 min. Questão 11 - (ITA SP/2013) Ao passar pelo ponto O, um helicóptero segue na direção norte com velocidade v constante. Nesse momento, um avião passa pelo ponto P, a uma distância de O, e voa para o oeste, em direção a O, com velocidade u também constante, conforme mostra a figura. Considerando t o instante em que a distância d entre o helicóptero e o avião for mínima, assinale a alternativa correta. Se precisar, use os seguintes valores para as constantes: carga do próton = 1,610 –19 C; massa do próton = 1,710 –27 kg; aceleração da gravidade g = 10 m/s 2 ; 1 atm = 76 cm Hg; velocidade da luz no vácuo c = 310 8 m/s. a) A distância percorrida pelo helicóptero no instante em que o avião alcança o ponto O é u/v. b) A distância do helicóptero ao ponto O no instante t é igual a 22 uvv . c) A distância do avião ao ponto O no instante t é igual a v 2 /(v 2 + u 2 ). d) O instante t ´e igual a v/(v 2 + u 2 ). e) A distância d é igual a 22 uv/v . Questão 12 - (UEA AM/2013) Em dezembro de 2009 o navio Crystal Symphony esteve em Parintins, um dos principais destinos de navios no Amazonas. Com 55 000 toneladas e 250 metros de comprimento, ele é um dos mais espaçosos a navegar, e também um dos poucos a ostentar seis estrelas. Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 5 (www.worldcruises1.blogspot.com.br. Adaptado.) Na figura, o Crystal Symphony aparece ao fundo e, em primeiro plano, um navio de 30 metros de comprimento navega em sentido contrário, numa trajetória retilínea paralela à dele. Sabendo que os módulos das velocidades do Crystal Symphony e do navio menor são constantes e valem, respectivamente, 2 m/s e 5 m/s, o intervalo de tempo, em segundos, para que eles se cruzem é igual a a) 30. b) 20. c) 40. d) 35. e) 25. Questão 13 - (UPE/2012) Considere um rio de margens paralelas, cuja distância entre as margens é de 140 m. A velocidade da água em relação às margens é de 20 m/s. Um bote cuja velocidade em relação à água é 10 m/s atravessa o rio de uma margem à outra no menor tempo possível. Assinale a alternativa que corresponde a este tempo em segundos. a) 6,36 b) 12,36 c) 13 d) 14 e) 14,36 Questão 14 - (UFTM/2012) Boleadeira é o nome de um aparato composto por três esferas unidas por três cordas inextensíveis e de mesmo comprimento, presas entre si por uma das pontas. O comprimento de cada corda é 0,5 m e o conjunto é colocado em movimento circular uniforme, na horizontal, com velocidade angular de 6 rad/s, em disposição simétrica, conforme figura. Desprezando-se a resistência imposta pelo ar e considerando que o conjunto seja lançado com velocidade v (do ponto de junção das cordas em relação ao solo) de módulo 4 m/s, pode-se afirmar que o módulo da velocidade resultante da esfera A no momento indicado na figura, também em relação ao solo, é, em m/s, a) 3. b) 4. c) 5. d) 6. e) 7. Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 6 Questão 15 - (UFRN/2011) Considere um grande navio, tipo transatlântico, movendo-se em linha reta e com velocidade constante (velocidade de cruzeiro). Em seu interior, existe um salão de jogos climatizado e nele uma mesa de pingue-pongue orientada paralelamente ao comprimento do navio. Dois jovens resolvem jogar pingue- pongue, mas discordam sobre quem deve ficar de frente ou de costas para o sentido do deslocamento do navio. Segundo um deles, tal escolha influenciaria no resultado do jogo, pois o movimento do navio afetaria o movimento relativo da bolinha de pingue-pongue. Nesse contexto, de acordo com as Leis da Física, pode-se afirmar que a) a discussão não é pertinente, pois, no caso, o navio se comporta como um referencial não inercial, não afetando o movimento da bola. b) a discussão é pertinente, pois, no caso, o navio se comporta como um referencial não inercial, não afetando o movimento da bola. c) a discussão é pertinente, pois, no caso, o navio se comporta como um referencial inercial, afetando o movimento da bola. d) a discussão não é pertinente, pois, no caso, o navio se comporta como um referencial inercial, não afetando o movimento da bola. Questão 16 - (UEG GO/2011) Numa apresentação acrobática de motocross, em relação à plateia, o piloto acelera sua moto até uma velocidade com módulo VM, salta e desenvolve uma manobra arriscada na qual projeta seu corpo para trás com uma velocidade cujo módulo, em relação à moto, é dado por VP. Um pouco antes de saltar, o piloto liga o farol da moto que emite luz com velocidade C, avisando que quer atenção do público. Com relação à mecânica clássica e relativística, é CORRETO afirmar que, para um observador na plateia, o módulo da velocidade a) da luz que sai do farol é a soma da velocidade VM mais a velocidade C. b) da luz que sai do farol é a diferença da velocidade VM com a velocidade C. c) do piloto, no momento da manobra, é a soma da velocidade VM mais a velocidade VP. d) do piloto, no momento da manobra, é a diferença da velocidade VM com a velocidade VP. Questão 17 - (UFV MG/2011) Um revolver esta preso a periferia de um disco, com seu cano apontando radialmente para fora. O disco, que esta em um plano horizontal, gira em alta rotacao em torno de um eixo vertical que passa por seu centro. A figura ao lado mostra uma visao de cima do disco. No instante mostrado na figura ao lado, o revolver dispara uma bala. Considere um observadorem repouso em relacao ao solo que ve a trajetoria da bala de um ponto acima do disco. A alternativa que mostra CORRETAMENTE a trajetoria observada e: a) b) c) Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 7 d) Questão 18 - (UEM PR/2011) Considere duas carretas idênticas, de 30 m de comprimento, trafegando em uma estrada reta e plana. A primeira carreta tem velocidade constante de 72 km/h e a segunda carreta tem velocidade constante de 36 km/h. Com base nessas informações, analise as alternativas e assinale o que for correto. 01. O tempo necessário para que a primeira carreta ultrapasse completamente a segunda carreta é de 6 s. 02. Se a segunda carreta tivesse metade do comprimento da primeira, o intervalo de tempo necessário para a primeira carreta ultrapassar completamente a segunda carreta seria de 5 s. 04. Se as carretas estiverem se deslocando em sentidos contrários na rodovia, o intervalo de tempo necessário para que uma carreta passe totalmente pela outra carreta é de 2 s. 08. Se a segunda carreta estiver parada, o intervalo de tempo necessário para que a primeira a ultrapasse completamente é de 3 s. 16. Se a massa da primeira carreta é de 15 toneladas, sua energia cinética é de 3 x 10 6 J. Questão 19 - (UECE/2011) Uma pessoa se desloca em uma estrada horizontal com velocidade de 10,8 km/h em relação ao solo. Essa pessoa vê um pingo de chuva cair verticalmente com velocidade constante e igual a 4 m/s. O módulo da velocidade em km/h deste pingo em relação ao solo é a) 18,0. b) 1,39. c) 10,8. d) 4,0. Questão 20 - (PUC RJ/2010) Um pequeno avião acelera, logo após a sua decolagem, em linha reta, formando um ângulo de 45º com o plano horizontal. Sabendo que a componente horizontal de sua aceleração é de 6,0 m/s 2 , calcule a componente vertical da mesma. (Considere g = 10 m/s 2 ) a) 6,0 m/s 2 b) 4,0 m/s 2 c) 16,0 m/s 2 d) 12,0 m/s 2 e) 3,0 m/s 2 Questão 21 - (UDESC/2010) Dois caminhões deslocam-se com velocidade uniforme, em sentidos contrários, numa rodovia de mão dupla. A velocidade do primeiro caminhão e a do segundo, em relação à rodovia, são iguais a 40 km/h e 50 km/h, respectivamente. Um caroneiro, no primeiro caminhão, verificou que o segundo caminhão levou apenas 1,0 s para passar por ele. O comprimento do segundo caminhão e a velocidade dele em relação ao caroneiro mencionado são, respectivamente, iguais a: a) 25 m e 90 km/h b) 2,8 m e 10 km/h c) 4,0 m e 25 m/s d) 28 m e 10 m/s e) 14 m e 50 km/h Questão 22 - (UEM PR/2010) Dentro do vagão de uma locomotiva, está um garoto que joga verticalmente para cima uma bola de tênis. Após atingir a altura máxima, a bola retorna à sua mão. A locomotiva se move com velocidade constante V, em relação a uma plataforma fixa. Na plataforma, estão dois observadores, A e B. O observador A está parado sobre a plataforma, enquanto que o observador B se move com a mesma velocidade constante V da locomotiva. Despreze a resistência do ar e assinale o que for correto. 01. O garoto e o observador A veem a bola descrever a mesma trajetória. 02. O garoto e o observador B veem a bola descrever a mesma trajetória. Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 8 04. Os observadores A e B veem a bola descrever a mesma trajetória. 08. O observador A vê a bola descrever uma trajetória parabólica. 16. O observador B vê a bola descrever uma trajetória parabólica. Questão 23 - (UERJ/2010) Dois automóveis, M e N, inicialmente a 50 km de distância um do outro, deslocam-se com velocidades constantes na mesma direção e em sentidos opostos. O valor da velocidade de M, em relação a um ponto fixo da estrada, é igual a 60 km/h. Após 30 minutos, os automóveis cruzam uma mesma linha da estrada. Em relação a um ponto fixo da estrada, a velocidade de N tem o seguinte valor, em quilômetros por hora: a) 40 b) 50 c) 60 d) 70 Questão 24 - (UFAL/2010) De dentro de um automóvel em movimento retilíneo uniforme, numa estrada horizontal, um estudante olha pela janela lateral e observa a chuva caindo, fazendo um ângulo com a direção vertical, com sen() = 0,8 e cos() = 0,6. Para uma pessoa parada na estrada, a chuva cai verticalmente, com velocidade constante de módulo v. Se o velocímetro do automóvel marca 80,0 km/h, pode-se concluir que o valor de v é igual a: a) 48,0 km/h b) 60,0 km/h c) 64,0 km/h d) 80,0 km/h e) 106,7 km/h Questão 25 - (UFC CE/2010) Duas pessoas pegam simultaneamente escadas rolantes, paralelas, de mesmo comprimento l, em uma loja, sendo que uma delas desce e a outra sobe. A escada que desce tem velocidade VA = 1 m/s e a que sobe é VB. Considere o tempo de descida da escada igual a 12 s. Sabendo-se que as pessoas se cruzam a 1/3 do caminho percorrido pela pessoa que sobe, determine: a) a velocidade VB da escada que sobe. b) o comprimento das escadas. c) a razão entre os tempos gastos na descida e na subida das pessoas. Questão 26 - (UNICAMP SP/2010) A experimentação é parte essencial do método científico, e muitas vezes podemos fazer medidas de grandezas físicas usando instrumentos extremamente simples. Quando necessário use g = 10 m/s 2 para a aceleração da gravidade na superfície da Terra e = 3. a) Usando o relógio e a régua graduada em centímetros da figura, determine o módulo da velocidade que a extremidade do ponteiro dos segundos (o mais fino) possui no seu movimento circular uniforme. b) Para o seu funcionamento, o relógio usa uma pilha que, quando nova, tem a capacidade de fornecer uma carga q = 2,4Ah = 8,64 × 10 3 C. Observa-se que o relógio funciona durante 400 dias até que a pilha fique completamente descarregada. Qual é a corrente elétrica média fornecida pela pilha? Questão 27 - (UFMG/2009) Numa corrida, Rubens Barrichelo segue atrás de Felipe Massa, em um trecho da pista reto e plano. Inicialmente, os dois carros movem-se com velocidade constante, de mesmos módulo, direção e sentido. Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 9 No instante t1, Felipe aumenta a velocidade de seu carro com aceleração constante; e, no instante t2, Barrichelo também aumenta a velocidade do seu carro com a mesma aceleração. Considerando essas informações, assinale a alternativa cujo gráfico melhor descreve o módulo da velocidade relativa entre os dois veículos, em função do tempo. a) b) c) d) Questão 28 - (ITA SP/2009) Um barco leva 10 horas para subir e 4 horas para descer um mesmo trecho do rio Amazonas, mantendo constante o módulo de sua velocidade em relação à água. Quanto tempo o barco leva para descer esse trecho com os motores desligados? a) 14 horas e 30 minutos b) 13 horas e 20 minutos c) 7 horas e 20 minutos d) 10 horas e) Não é possível resolver porque não foi dada a distância percorrida pelo barco. Questão 29 - (ITA SP/2009) Dentro de um elevador em queda livre num campo gravitacional g, uma bola é jogada para baixo com velocidade v de uma altura h. Assinale o tempo previsto para a bola atingir o piso do elevador. a) g/vt b) v/ht c) g/h2t d) g/)vgh2v(t 2 e) g/)vgh2v(t 2 Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 10 Questão 30 - (UFAC/2009) Um barco atravessa o Rio Negro de 5.000 m de largura, movendo-se perpendicularmente à margem, com uma velocidade de aproximadamente 20 m/s. A correnteza arrasta o barco de 1.500 m rio abaixo. Qual avelocidade média da correnteza? a) 6,0 m/s b) 60 m/s c) 20 m/s d) 8 m/s e) 7,5 m/s Blog do Enem Física – Cinemática: composição do movimento, velocidade e Princípio de Galileu. 11 GABARITO: 1) Gab: B 2) Gab: 29 3) Gab: a) b) A posição rio abaixo que o barqueiro chega à outra margem é obtida pela multiplicação da correnteza pelo tempo da travessia. tVS C m6s20s/m3,0S c) 0,4 m/s 4) Gab: A 5) Gab: B 6) Gab: 05 7) Gab: A 8) Gab: B 9) Gab: A 10) Gab: A 11) Gab: C 12) Gab: C 13) Gab: D 14) Gab: E 15) Gab: D 16) Gab: D 17) Gab: A 18) Gab: 29 19) Gab: A 20) Gab: A 21) Gab: A 22) Gab: 10 23) Gab: A 24) Gab: B 25) Gab: a) VB = 0,5 m/s b) l = 12 m c) 2 1 t t s d 26) Gab: a) 2,8 mm/s b) 0,25 mA 27) Gab: A 28) Gab: B 29) Gab: B 30) Gab: A
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