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1 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro CAPÍTULO 1 – MECÂNICA ....................................................................................................... 2 CAPÍTULO 2 – ÓPTICA E ONDAS ........................................................................................... 16 CAPÍTULO 3 – ELETRICIDADE E MAGNETISMO ..................................................................... 26 CAPÍTULO 4 – FÍSICA TÉRMICA ............................................................................................. 32 CAPITULO 5 – A FÍSICA EM HARRY PORTHER ....................................................................... 36 Eu sou brasileiro com muito orgulho, sim senhor! Somos um país de batalhadores, de guerreiros. Mesmo com inúmeras diversidades temos ânimo para rir, brincar, cantar, sonhar... O verdadeiro herói é aquele que trabalha o mês inteiro, recebe um salário mínimo, sustenta a família e ensina aos filhos os valores humanos e éticos. Somos uma nação construída bravamente, mas que sabe tirar de tudo uma lição: - A dor...sinal de que algo não vai bem! - Tristeza...hora de repensar a vida e buscar a felicidade! - Cansaço...descanse nos braços de quem te ama! - Choro...alivia a alma! - Saudades...mostra que tudo valeu a pena! Não faça muitos planos para o futuro. Viva o agora, busque a felicidade em coisas simples. Já viu uma criança sorrindo hoje? É a imagem que mais se aproxima da perfeição Divina. Já me disseram que o pior medo do homem é o de ser feliz. É verdade, pois sempre buscamos problemas “insolucionáveis”. Pare e pense! Eu te garanto que vai ficar mais fácil resolvê-los! Dance muito, mas dance mesmo! Se entregue ao ritmo, sinta seu coração pulsar nas batidas da música. Uma grande amiga me disse, certa vez, que casa sem música é igual a corpo sem alma! Ela tem razão. Já viu um povo mais musical que o brasileiro? De tudo tira um som: de uma caixa de fósforos ao banco do ônibus. Esse deve ser um dos segredos da felicidade! Abrace, aperte, mas sem ousadia, viu? Estou cansado de ver as pessoas apertando as mãos e dizendo: um abraço. Se está perto, abrace logo. Ele é a ponte que nos leva energia. Vai dizer que você nunca recebeu um abraço que te renovou? Tive uma aluna alemã a qual me confidenciou que quando voltasse à sua terra daria um forte abraço no pai, e diga-se de passagem, o primeiro. Obrigado meu Deus por ter me feito brasileiro! Somos um povo muito prestativo. Já percebeu que o mais solidário é aquele que menos tem? Acredito que muito dinheiro estraga as pessoas. Pense nessas palavras, vá viver, deixe de ser um ilustre espectador da sua própria vida! Precisando de mim, é só chamar! 2 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO CAPÍTULO 1 – MECÂNICA Questão 01 Flubber – Uma Invenção Desmiolada é uma comédia norte-americana de 1997 estrelado por Robin Williams e Marcia Gay Harden. É um remake do filme The Absent-Minded Professor do de 1961. O filme foi produzido pela Walt Disney Pictures e apesar da críticas negativas, foi bem nas bilheterias.O brilhante mas distraído professor universitário de uma cidade dos Estados Unidos, Philip Brainard (Robin Williams) tenta aperfeiçoar uma substância que ele descobriu por acaso em seu laboratório instalado no porão de sua casa e que poderá ser uma nova fonte de energia. Se isto der certo ele consegue salvar o Medfield College, Universidade onde trabalha, e onde a paixão da sua vida é a diretora Sara Reynolds (Marcia Gay Harden). Mas a excitação de tal descoberta o faz esquecer de que existe um mundo do lado de fora do seu laboratório. O curioso é a presença da Física em diversas citações, principalmente as que envolvem Flubber. Uma “coisa” verde, de massa em torno de algumas poucas gramas, que se desloca facilmente e com uma velocidade incrível, parecendo não sofrer nenhuma força de resistência ao movimento. Fazendo uso de seus conhecimentos sobre Física analise os itens abaixo e assinale o que for correto: A) Teríamos que aplicar uma força muito maior para retirar Flubber do repouso do que a necessária para provocar o mesmo efeito sobre Brainard, pois a “medida de inércia” do estranho ser verde é muito maior que a do professor. B) Se o professor prendesse Flubber em um fio e o colocasse para girar em MCU, a sua velocidade vetorial seria constante. C) Em um experimento, o professor colocou Flubber preso a uma corda girando em MCU e ao seu lado colocou um outro objeto de massa muito maior também preso a uma corda e girando no mesmo tipo de movimento. A força de tração na corda de Flubber será menor que a força de tração na corda que prende o outro objeto. D) A figura acima de divulgação do filme mostra Flubber em repouso na mão do professor. Sobre Flubber, que está em equilíbrio dinâmico, atuam apenas duas forças de mesma intensidade e em sentidos contrários: a força peso exercida pelo centro da Terra e a força de apoio da mão do professor. E) Se o professor atirasse Flubber para cima com 10 m/s, e sobre este atuasse apenas uma força – a atração gravitacional - podemos afirmar que a “coisa” verde gastaria 1 s para retornar ao mesmo ponto de saída, considerando que a aceleração da gravidade é de 10 m/s2. Questão 02 Três astronautas americanos a caminho de uma missão na Lua sobrevivem à uma explosão, mas precisam retornar rapidamente à Terra para poderem sobreviver, pois correm o risco de ficarem sem oxigênio. Além disto existe o risco de, mesmo retornando, a nave ficar seriamente danificada, por não suportar o imenso calor na reentrada da órbita terrestre.Este é o enredo do filme Apollo 13 (de 1995 com direção de Ron Howard), uma história real. Com ajuda da NASA, os três astronautas retornaram no veículo avariado com várias chances de se perderam pelo caminho. Conhecimentos básicos sobre Física são fundamentais para o sucesso da missão. Utilizando essas ideias, analise os itens abaixo e assinale a alternativa correta: A) Em uma cena do filme, a avariada nave Apollo 13 precisa desligar toda a energia passando a atuar sobre ela uma força resultante nula. Nesse momento a nave continua em movimento porque uma força de inércia a empurra para frente. B) De acordo a Galileu, a inércia seria responsável em deixar a nave orbitando ao redor da Terra em movimento circular, assim como a lua ficaria na órbita da Terra. C) Para Isaac Newton, se a nave, no trânsito Terra-lua estiver se movendo com velocidade vetorial constante, a resultante das forças que nela atuam será diferente de zero. 3 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro D) Se a nave, entre a Terra e a lua, estiver se movendo em equilíbrio dinâmico com uma velocidade de 3000 Km/h, podemos afirmar que sua aceleração será de 1 km/h2. E) No início do lançamento a Terceira lei de Newton está presente quando os gases são ejetados pelo foguete, tendo uma força de ação de mesma intensidade, sentido e direção que a força de reação. Questão 03 Lançado em 2006 o filme Premonição 3 traz uma visão premonitória num parque de diversões, onde uma jovem tem a visão ao entrar na montanha-russa de um acidente que aconteceria. Ela consegue sair e algumas outras pessoas saem junto. O acidente se confirma e as pessoas que escaparam passam a ser marcadas para morrer. Apesar do filme mostrar o triste lado do acidente, montanha russa, globo da morte e autopista (conhecido em algumas regiões como carrinho bate bate) sempre foram brinquedos responsáveis em encantar adultos e crianças ao longo de várias gerações. À luz da Ciência pode-se analisar a presença da Física em diversos destes brinquedos de parque. Baseando-se nasleis básicas da Natureza, presentes no movimento de carros e motos nesses brinquedos, podemos afirmar que: A) A velocidade mínima que um motoqueiro deve ter para conseguir descrever com segurança o movimento em uma apresentação no globo da morte de diâmetro d é √𝑔𝑑 , onde g é a aceleração da gravidade local. B) b) Um carro no autopista deve desenvolver uma velocidade limite de √ μ𝑔 𝑅 ao descrever uma curva de raio R numa pista sem inclinação e com coeficiente de atrito dinâmico μ, considerando g a aceleração da gravidade local. C) Quando um carro passar pelo topo de uma montanha russa, a força de apoio exercida pelo trilho sobre ele será maior que o seu peso. D) Um observador localizado em um referencial inercial perceberá que uma força centrífuga tende a “jogar para fora” um carrinho da montanha russa quando ele estiver fazendo uma curva. E) As leis de Newton não são válidas nos referenciais não inerciais. Questão 04 Norbit é uma comédia americana de 2007 estrelada por Eddie Murphy que faz o papel título do filme. Ele se casa com Rasputia, que além de obesa, é uma mulher espaçosa, agressiva, mal-humorada, dominadora, preguiçosa, ciumenta e muito grosseira com todos ao seu redor, e o pobre Norbit tem de aguentar o fardo de ser totalmente comandado pela esposa sem ter voz para decidir nada, tendo também de suportar os desonestos irmãos mais velhos dela. Uma das cenas mais hilárias do filme é quando Rasputia vai descer um tobogã. Muito bem feita a cena é motivo certo de muito risos. Retratado pelo filme nesta cena, o tobogã é uma atração muito comum nos parques de diversões e o movimento de uma criança ou da Rasputia descendo ao longo de sua superfície pode ser comparado ao movimento de um corpo descendo um plano inclinado. Acerca da situação, assinale a alternativa correta: A) Podemos afirmar que se um garoto descer em MRU o tobogã com coeficiente de atrito µ, a tangente do ângulo de inclinação do plano inclinado com a horizontal é igual ao coeficiente de atrito. B) Se um objeto sobe o tobogã com velocidade vetorial constante, o módulo da velocidade é constante, mas a direção do vetor velocidade pode variar. C) Uma criança sentada no tobogã deixou cair do bolso um brinquedinho de 200 g que, partindo do repouso, desceu a superfície inclinada sem atrito. O plano inclinado forma um ângulo de 600 com a vertical. Se sen 600 = cos 300 = 0,87 e sen 300 = cos 600 = 0,5, afirmamos que a componente vertical da força peso do brinquedinho é 1 N e a componente horizontal da força peso é 1,7 N. D) A aceleração de um corpo X que desce o tobogã sem atrito é maior que a aceleração de um corpo Y que desce o mesmo tobogã, se a massa de X for maior que a massa de Y. E) Ao descer um tobogã sem atrito a aceleração de um corpo é g senα e ao descer um tobogã de mesma inclinação com atrito a aceleração é g (µ senα – cos α), onde α é o ângulo entre o plano inclinado e o eixo horizontal, µ é o coeficiente de atrito entre o tobogã e o corpo e g é a aceleração da gravidade local. 4 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO Informações para as questões 5 e 6 A saga de Harry Porther encantou jovens de adultos em todo o mundo. Um dos pontos altos do 1º filme foi o Expresso de Hogwarts. Ele era um comboio mágico que transportava estudantes da plataforma 9 ¾, na estação King's Cross, em Londres, até à estação de Hogsmeade, próximo de Hogwarts. Harry conhece os seus dois melhores amigos, Ron e Hermione, na sua primeira viagem no Expresso de Hogwarts. Considere que a composição ferroviária de Hogwarts é formada pela locomotiva e por 3 vagões, cada um com uma massa de 1000 kg, e uma força com intensidade de 5000 N puxa a locomotiva para a frente conforme o esquema abaixo: Questão 05 Determine a aceleração dos sistema, em m/s2. A) 0,25 B) 0,5 C) 0,8 D) 1,25 E) 1,5 Questão 06 Calcule o valor da força resultante que atua sobre o último vagão. A) 5000 N B) 1250 N C) 2500 N D) 4000 N E) zero Questão 07 O laço da Mulher Maravilha é um companheiro inseparável e apareceu em diversas partes do filme que foi sucesso de crítica, quebrando recordes de público em todo o mundo. O filme Mulher Maravilha conta a história de Diana que nasceu e cresceu na ilha escondida de Themyscira, lar da raça Amazona de mulheres guerreiras criadas pelos deuses do Monte Olimpo para proteger a humanidade contra a corrupção de Ares, o Deus da Guerra. Em uma das cenas do filme o laço é utilizado para prender um visitante da Ilha. Supondo que este laço coloque um corpo de 2 kg para girar em uma trajetória de raio 20 cm, atingindo uma velocidade de 10 m/s. DETERMINE, em newtons, a força centrípeta que atua sobre o corpo graças à tração exercida pelo laço. A) 0,1 B) 1 C) 10 D) 100 E) 1000 Questão 08 Em uma cena do filme Homem Aranha: de volta ao lar, lançado pela Marvel em 2017 e de muito sucesso, o aracnídeo utiliza sua teia, para com sua super força segurar dois gigantescos navios. Suponha que a teia do Homem Aranha exercesse uma força de 400 N e puxasse um navio de massa igual a 2 toneladas. Dessa forma, a aceleração adquirida por esse navio será, em m/s2, igual a: A) 0,2 B) 2 C) 20 D) 0,1 E) 1 5 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 09 Considerando que o Homem Aranha, citado na questão anterior, empurrasse com uma força de 100 N dois objetos A e B das Indústrias Stark, de massas respectivamente iguais a 30 Kg e 20 Kg, conforme a figura abaixo: DETERMINE, em newtons, a força que o objeto A aplica sobre o objeto B: A) 10 B) 20 C) 30 D) 40 E) 50 Questão 10 O filme Meu Malvado Favorito 3 foi lançado no dia 29 de junho de 2017 no Brasil e é considerado um dos melhores filmes da trilogia que conta as aventuras de Gru e as adoráveis órfãs Margo, Agnes e Edith. No filme que daria início à série, Meu Malvado Favorito 1, o vilão tenta realizar o roubo da Lua com o auxílio dos Mínions, seres amarelados que trabalham como seus ajudantes, e do dr. Nefario, um cientista. A abordagem do filme nos convida a refletir, utilizando os conceitos da Física, as consequências que traria para a vida na Terra se nosso satélite natural fosse retirado de seu lugar. Utilizando as leis de Newton para analisar o movimento de rotação da Lua ao redor da Terra, analise os itens abaixo e assinale o que for considerado correto: A) A velocidade angular da Lua () ao redor da Terra é dada pela expressão 2πRf, onde R é o raio da circunferência e f é a frequência do movimento de rotação. B) A força centrípeta que a Terra exerce sobre o satélite natural é diretamente proporcional à velocidade linear da Lua. C) A velocidade linear da Lua ao redor da Terra independe do raio da trajetória e é inversamente proporcional ao período do movimento. D) Um corpo na órbita da Terra, como a Lua, está caindo de encontro ao centro da trajetória com uma aceleração maior que a gravidade. E) O tempo gasto pela Lua para dar uma volta completa ao redor da Terra é chamado de período e a frequência do movimento é a razão do número de vezes que esse movimento ocorre pelo tempo. Questão 11 O filme brasileiro infanto-juvenil lançado no 1º semestre de 2017 mostra os Detetives do Prédio Azul e eles são confrontados com o maior caso de suas vidas: salvar o próprio edifício da destruição. Pippo, Sol e Bento se infiltram na festa de Dona Leocádia, a terrível síndica que é, literalmente, uma bruxa. Lá eles presenciam um crime "mágico", que condena o Prédio Azul a uma demolição de emergência. Para completar, a única testemunha - o quadro falante da Vó Berta - desaparece, e Dona Leocádia é enfeitiçada para ficar boazinha. Para resolver essecaso, os detetives vão contar com a ajuda do porteiro Severino. Em um momento de investigação, considere que Pippo, um garotinho curioso de 30 kg, está sobre uma balança dentro de um elevador no Prédio Azul. Se o elevador sobe desacelerado com 2 m/s2, DETERMINE a leitura da balança, em newtons. A) 24 B) 42 C) 240 D) 420 E) 540 6 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO Questão 12 Se Dona Leocádia, a bruxa do Prédio Azul, fizesse mais uma de suas maldades e soltasse os cabos do elevador onde estava escondido o quadro falante da Vó Berta. À luz da Física pode-se afirmar que: A) o quadro iria cair com uma aceleração igual à metade da gravidade. B) o quadro flutuaria, em uma situação de imponderabilidade com uma aceleração duas vezes maior que a gravidade. C) o quadro iria cair com uma velocidade constante. D) o quadro flutuaria, em uma situação de imponderabilidade com uma aceleração igual à gravidade. E) o quadro flutuaria com uma aceleração duas vezes menor que a gravidade. Questão 13 Durante mais uma disputa eletrizante nas pistas, o campeão Relâmpago McQueen acelerou demais e acabou perdendo o controle. Agora, após ter capotando várias vezes e quase ter partido dessa para melhor, o vermelhinho vai ter sua vida alterada para sempre. O acidente foi tão grave que, com os estragos, McQueen pode ter que se aposentar de vez. Mas isso não acontece! Para alegria dos fãs o Relâmpago está de volta. Considere que em uma cena eletrizante do filme Carros 3, lançado em 2017 no Brasil, o carro vermelho suba um plano inclinado de ângulo 300. Se a força do motor que o empurra para cima é de 3000 N e que a massa do carro é de 400 kg, DETERMINE a aceleração que o carro possui ao longo da subida. Considere que a aceleração da gravidade é de 10 m/s2 e que sen300 = 0,5 e cos 300 = 0,86. A) 2,0 B) 2,5 C) 4,0 D) 5,0 E) 10,0 Questão 14 No filme Transformers: o Último Cavaleiro, o gigante Optimus Prime embarcou em uma das missões mais difíceis de sua vida: encontrar, no espaço sideral, os Quintessons, seres que possivelmente são os responsáveis pela criação da raça Transformers. O problema é que, enquanto isso, seus amigos estão precisando de muita ajuda na Terra, já que uma nova ameaça alienígena resolveu destruir toda a humanidade. As batalhas entre os robôs são motivos de alegria e muita emoção entre os fãs dos filmes. A Física pode ser utilizada para analisar diversas cenas deste quinto filme da série. Em uma hipotética cena, o robô Bumblebee, que se transforma em um Chevrolet Camaro 2017, colide violentamente contra um obstáculo rígido. Acerca dessa situação, para uma mesma variação da quantidade de movimento, pode-se afirmar que: 7 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro A) Quanto maior for o tempo de contato entre o carro e o obstáculo, maior será a força trocada entre eles. B) Quanto menor for o tempo de contato entre o carro e o obstáculo, maior será a variação da velocidade do automóvel. C) Quanto maior for o tempo de contato entre o carro e o obstáculo, menor será a força trocada entre eles. D) Quanto maior for o tempo de contato entre o carro e o obstáculo, maior será a variação da velocidade do automóvel. E) A força trocada entre o carro e o obstáculo independe do tempo de contato entre eles. Questão 15 Em uma situação interpretada à luz da Física, os Transformers, citados na questão anterior, poderiam ser considerados, com uma boa aproximação, objetos cúbicos A e B. A figura abaixo mostra a situação, onde ainda existe um plano inclinado sem atrito. Se a massa do Transformer A for de 1500 kg e a massa do Transformer B for de 500 Kg, a aceleração da gravidade de 10 m/s2, sen 300 = 0, 5 e cos 300 = 0,86, DETERMINE a aceleração do sistema, em m/s2: a) 0,25 B) 0,80 C) 1,00 D) 1,25 E) 1,50 Questão 16 O professor Ivã, em suas férias, sofreu um acidente radioativo e se tornou um MetaHumano. Sabemos que as histórias de super-heróis estão sempre repletas de feitos incríveis. Um desses feitos, realizados pelo Super Ivã é o salvamento, no último segundo, de uma mocinha que cai de uma grande altura. Considere a situação em que a desafortunada garota caia, a partir do repouso, de uma altura de 81 m e que o nosso herói rubro negro a intercepte 1,0 m antes de ela chegar ao solo, demorando 5,0 · 10–2 s para detê-la, isto é, para anular sua velocidade vertical. Considere que a massa da mocinha é de 50 kg e despreze a influência do ar. Calcule a força média, em N, aplicada pelo Super Ivã sobre a mocinha para detê-la. Adote g = 10 m/s2. A) 40500 B) 30500 C) 20000 D) 10000 E) 5000 Questão 17 Adaptação do jogo Angry Birds, uma das maiores franquias mundiais de entretenimento, o filme de mesmo nome vai contar a história de Red, um pássaro com problemas para controlar seu estresse, o veloz Chuck e o volátil Bomba, amigos que nunca tiveram seus valores reconhecidos. Quando misteriosos porquinhos verdes invadem a ilha onde moram, estes improváveis herois serão os responsáveis por descobrir qual o plano da gangue suína. Sejam em cenas do filme ou em trechos do jogo, pode-se perceber a presença da Física explicando diversas situações. Num desses jogos foi captada a cena abaixo, onde o porquinho é lançado, formando um ângulo de 300 com a horizontal, com uma velocidade inicial de 20 m/s. Considerando a aceleração da gravidade como sendo 10 m/s2, a velocidade no instante 1 s será, em m/s, igual a: A) 10 B) 17,3 C) 20 D) 34,6 E) zero 8 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO Questão 18 A jovem princesa Merida foi criada pela mãe para ser a sucessora perfeita ao cargo de rainha, seguindo a etiqueta e os costumes do reino. Mas a garota dos cabelos rebeldes não tem a menor vocação para esta vida traçada, preferindo cavalgar pelas planícies selvagens da Escócia e praticar o seu esporte favorito, o tiro ao alvo com arco e flecha. Quando uma competição é organizada contra a sua vontade, para escolher seu futuro marido, Merida decide recorrer à ajuda de uma bruxa, a quem pede que sua mãe mude. Mas quando o feitiço surte efeito, a transformação da rainha não é exatamente o que Merida imaginava... Agora caberá à jovem ajudar a sua mãe e impedir que o reino entre em guerra com os povos vizinhos. Esta é a ideia da animação Valente, lançada no Brasil em julho de 2012. Em uma determinada cena do filme, Merida atira sua flecha de encontro ao alvo. Desprezando a resistência do ar, após a flecha abandonar o arco, pode-se AFIRMAR que: A) sobre a flecha atuam duas forças: o seu peso e a força do impulso do arco sobre a flecha. B) a energia potencial elástica que possuía o arco é transferida para flecha em forma de energia potencial gravitacional. C) a energia cinética que a flecha possui é diretamente proporcional à sua massa e ao quadrado de sua velocidade. D) durante o movimento da flecha parte da energia é dissipada em som e calor. E) o impulso aplicado pelo arco sobre a flecha é tanto maior quanto menor for o tempo de contato entre eles. Questão 19 Na animação Tá Chovendo Hambúrguer, uma máquina fantástica produz comidas e as cenas dessas guloseimas caindo do céu são hilárias. Na cena retratada pela figura acima, considere que almôndegas em queda livre caiam de uma altura X e que no último segundo de queda percorram 30m. Considerando que a aceleração da gravidade é de 10 m/s2, DETERMINE, em metros, o valor de X: A) 5,00 B) 45,25 C) 61,25 D) 80,00 E) 92,50 Questão 20 O filme Gravidade do ano de 2013, mostra a luta de dois astronautas para sobreviverem depois que um acidente os deixa à deriva noespaço, sem ligação com a Terra e sem esperança de resgate. A cena retratada acima mostra a dra Ryan Stone do lado de fora da nave, com a Terra ao seu fundo. Considerando que a astronauta estivesse em MCU e sabendo-se que um corpo ao executar uma curva em movimento uniforme, está submetido a uma força resultante de natureza centrípeta, que aponta para o centro da curva e tem módulo igual ao quociente entre o quadrado da velocidade do corpo e o raio da curva, podemos afirmar: A) Os astronautas do filme não caem na Terra por que na região da órbita não existe ar. B) Fora da atmosfera o peso dos astronautas não é relevante, dessa forma o movimento é desprezível. C) Os astronautas não caem por que estão ligados à nave. D) Embora não pareça, os astronautas e a nave estão caindo de encontro à Terra. E) No vácuo os corpos ficam tão leves que uma pena e uma bigorna abandonadas da mesma altura chegam ao chão juntas. 9 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 21 A figura abaixo representa uma cena do filme tá Chovendo Hambúrguer. Nela o prefeito da fictícia cidade Boca da Maré segura, mantendo em repouso permanente uma pilha com três hambúrgueres, onde cada um possui massa igual a 500 g. Se a gravidade local é de 10 m/s2, CALCULE a força resultante que a mão do prefeito exerce sobre o hambúrguer de baixo da pilha. A) 1 N B) 2 N C) 10 N D) 15 N E) 20 N Questão 22 Em 1997 James Cameron dirige uma nova versão sobre O Titanic, que foi sucesso de público e crítica. As cenas que envolvem o Titanic e o Iceberg que o acidentou mostram a presença da Física dos Fluidos. Analisando o iceberg que afundou o Titanic estudiosos teorizam que ele possuía 126 m de altura. Considerando, para efeito de cálculos, que sua massa seja, com uma boa aproximação, 100 toneladas e considerando a densidade da água do mar e a do gelo como sendo respectivamente, iguais a 1g/mL e 0,9g/cm³, o módulo da aceleração da gravidade igual a 10m/s² e que o gelo esteja flutuando em equilíbrio estático nas águas do mar. Nessas condições é correto afirmar que o A) ponto de aplicação do empuxo coincide com o centro da massa do gelo. B) módulo do empuxo que atua no bloco de gelo é igual a 1x106 N. C) empuxo que atua sobre o gelo é consequência das forças de pressão do fluido. D) volume da parte emersa do bloco de gelo é de aproximadamente 100,0 m³ E) volume da parte submersa do bloco de gelo é de aproximadamente 111,1m³. Questão 23 A Física lida com diversas formas de energia em nosso cotidiano. Uma delas é a Energia Mecânica. Pode-se utilizar esses conceitos da Física em um filme infanto- juvenil que foi sucesso no Brasil no ano de 2017. O Detetives do Prédio Azul mostra a as aventuras de quatro crianças que precisam salvar seu prédio da destruição. Supondo que neste prédio exista uma bomba que leva água à taxa de 0,02 m3 por segundo, de uma caixa (A) para uma caixa (C) no topo do último andar. A diferença h entre os níveis de água nas duas caixas é 8,2 m e a velocidade da água v na extremidade do tubo de descarga é de 4 m/s. Se a gravidade g é 10 m/s2 e 1 m3 é igual a 1000 litros, calcule a potência Pb desenvolvida pela bomba hidráulica do Prédio Azul. A) 3600 W B) 1800 W C) 360 W D) 180 W E) 20 W 10 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO Questão 24 O filme Top Gun – Ases indomáveis – lançado em 1986 arrastou multidões aos cinemas. Este filme ficou tão famoso que seus clichês dramáticos renderam uma paródia protagonizada por Charlie Sheen, chamada Top Gang – Ases muito loucos. No filme, o protagonista Pete “Maverick” Mitchel, interpretado por Tom Cruise, é um piloto de caça da Marinha dos EUA, que é escolhido para a escola de aviação Navy Fighter Weapons School ou Top Gun. Supondo que o piloto, em uma situação possível no filme, mantivesse o voo em trajetória reta e horizontal com velocidade constante e, levando-se em conta a atuação da resistência do ar sobre uma caixa de mantimentos bem pesada, a situação que melhor descreve a trajetória dessa caixa entre os instantes t0 (lançamento) e t (momento do impacto no solo) é: A) B) C) D) E) TEXTO PARA AS QUESTÕES 25 e 26 Titanic é um filme americano de 1997 escrito, dirigido, coproduzido e coeditado por James Cameron. É uma história ficcionalizada do naufrágio do RMS Titanic, estrelando Leonardo DiCaprio como Jack Dawson e Kate Winslet como Rose DeWitt Bukater, membros de diferentes classes sociais que se apaixonam durante a fadada viagem inaugural no navio. Apesar de os personagens principais serem fictícios, alguns personagens são figuras históricas. Gloria Stuart interpreta Rose idosa, que narra o filme; e Billy Zane interpreta Cal Hockley, o noivo rico da jovem Rose. Cameron viu a história de amor como um jeito de cativar o público para o desastre real. O Titanic foi um dos maiores navios construídos pelo homem, tendo uma altura total de quase 50 m e uma altura acima da linha d'água até o convés de botes de quase 20 m. O grande navio desenvolvia uma velocidade constante de 25 nós. Questão 25 O momento do naufrágio, como mostrado no filme, é desesperador. Pessoas se jogando no mar, muita correria e o medo da morte eminente. Numa cena do filme, um bote de quase 40 kg cai do convés atingindo a superfície da água violentamente. Considerando a gravidade como sendo de 10 m/s2, podemos afirmar que a velocidade do bote quando chega à superfície d’água, em m/s, e o tempo gasto na queda, em s, são respectivamente iguais a: A) 20√5 e 2√5 B) √5 e 10√5 C) 20 e 2 D) 2 e 20 E) 2√5 e 20√5 11 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 26 Considerando que 1 nó é aproximadamente equivalente a 0,5 m/s, calcule a distância aproximada que o Titanic percorreria em 10 horas de viagem? A) 4,5 x 105 m B) 4,5 x 104 m C) 4500 km D) 1,8 x 104 m E) 1800 km Questão 27 Os filmes da saga de Harry Potter mostram que o quadribol era o esporte preferido por todos dentro da escola de Hogwarts. Os efeitos da física presentes nos movimentos de subida e descida dos jogadores quando estavam montados sobre as suas “possantes” vassouras são incríveis. A adrenalina é elevada ao extremo. Em uma de suas mágicas jogadas, o bruxo Harry lança a bola verticalmente para cima. Analisando a situação com as ideias da Física, assinale a alternativa correta: A) Enquanto a força que produziu o movimento for maior que a força da gravidade, a bola continuará seu movimento de subida. Quando a forçada gravidade se tornar maior, a bola cai. B) Realmente na subida, após ser lançada pela mão de Harry haverá uma força maior do que o peso para cima, de modo a conduzir a bola até uma altura máxima. C) Quando a bola atinge sua altura máxima, a velocidade é nula e todas as forças também se anulam. D) Supondo nula a resistência do ar, após abola ser lançada para cima, somente a força peso atuará sobre ela. E) Supondo nula a resistência do ar, a aceleração da bola depende de sua massa. TEXTO PARA AS QUESTÕES 28 e 29 Os filmes de faroeste foram produzidos por Hollywood e durante muito tempo foram sucesso de público nos cinemas. Dentre os diretores que fizeram mais sucesso podemos citar Clint Eastwood. Com enredos cativantes e muita ação esses filmes fizeram sucesso entre adultos e adolescentes. Uma possível cena em um desses filmes seria imaginarmos um índio em cima de um trem em movimento. Num determinado instante o índio lança uma flecha verticalmente para cima, como mostra a figura abaixo. Curiosamente a flecha acompanha o trem, caindo exatamente no mesmolocal em que foi disparada 12 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO Questão 28 O que faz a flecha acompanhar o trem? Por que a flecha não faz mais o movimento para cima e para baixo, verticalmente e como fazia quando o trem estava parado? Reflita sobre estes questionamentos, analise os itens abaixo e assinale a alternativa correta: A) As ideias sobre inércia, trazidas por Galileu não estão presentes neste experimento. B) Durante o movimento de subida e descida a bolinha está em equilíbrio, pois nenhuma força a empurra para frente. C) O fenômeno ocorrido no experimento citado já havia sido previsto por Aristóteles no século II A.C., ao estabelecer as primeiras ideias sobre o conceito da inércia. D) Ao desprezarmos a resistência do ar, a bolinha gasta mais tempo para subir do que para descer, pois na subida o vetor aceleração está apontado para cima e na descida está apontado para baixo. E) Após a flecha ter sido lançada para cima, caso o trem tivesse sido acelerado, ela cairia atrás do veículo. Questão 29 Considerando que a aceleração da gravidade é 10 m/s2, se a flecha tivesse atingido uma altura de 1,25m, teria ficado no ar, retornando ao trem após quantos segundos? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Questão 30 O filme Horton e o Mundo dos Quem foi produzido no ano de 2008. Horton (Jim Carrey) é um elefante que, um dia, ouve um pedido de socorro vindo de uma partícula de poeira que flutua no ar. Surpreso, ele passa a desconfiar que possa existir vida dentro daquela partícula. Trata-se dos Quem, seres que ignoram a existência de vida fora do planeta em que vivem, a Quemlândia. Mesmo com todos à sua volta acreditando que perdeu o juízo, Horton decide ajudar os moradores de Quemlândia. Utilizando a Física para refletir acerca do enredo, analise os itens abaixo e assinale a alternativa correta: A) Assim como todo planeta, Quemlândia poderia estar orbitando ao redor de um Sol. À medida que Quemlândia se aproximasse desse Sol, sua velocidade iria aumentar de acordo à 1ª lei de Kepler. B) A órbita de Quemlândia seria quase circular se a sua excentricidade fosse um número muito próximo a 1. C) Considerando que no sistema solar de Quemlândia existisse outro planeta mais distante do Sol. O período desse segundo Planeta seria menor que o período de Quemlândia, pois de acordo à terceira lei de Kepler, o raio médio da órbita de um Planeta é inversamente proporcional ao tempo gasto pelo planeta para dar uma volta completa ao redor do Sol. D) As leis de Kepler não são válidas para o hipotético sistema solar de Quemlândia, pois elas são utilizadas apenas em sistemas solares que possuam 3 ou mais planetas. E) Quadruplicando-se o raio médio da órbita de Quemlândia em torno de seu Sol, seu período fica oito vezes maior. TEXTOS PARA AS QUESTÕES 31 e 32 Lançado em 25 de dezembro de 1978, o filme Superman fez um estrondoso sucesso, inaugurando uma nova forma de fazer cinema com heróis populares. Os filmes de Superman fizeram muito sucesso de público e crítica. Dirigido por Richard Donner, com Christopher Reeve, Marlon Brando, Gene Hackman , o filme mostra a vida na Terra de um habitante do destruído Planeta Kripton. A força, a super velocidade e sua visão de raios- X são apenas alguns poderes que fazem do kriptoniano um super herói. 13 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 31 Considere que Kripton fosse um hipotético planeta muito pequeno, sem atmosfera e de gravidade igual a 2 m/s2, analise os itens abaixo e assinale o que for correto: A) Um habitante de Kripton desejando fazer um experimento de Física, deixa cair de uma mesma altura um martelo e uma pena. Pelo fato da gravidade de Kripton ser 5 vezes menor que a da Terra, os dois corpos caem juntos. B) Um objeto que cai do repouso de 4 m de altura em Kripton atinge o solo com uma velocidade de 4√5 m/s. C) Sendo lançado para baixo com 2 m/s de uma altura 3 m, um objeto em Kripton gasta 1 s para atingir o solo. D) De acordo a Aristóteles, uma pena e um martelo que caem de uma mesma altura em Kripton gastam o mesmo tempo na queda. E) Um martelo em Kripton cai de 20 m e gasta 2 s para atingir o solo. Questão 32 Considerando que Kripton fosse um planeta que fizesse parte de um sistema solar composto de outros quatro planetas, que enunciado expressaria corretamente as leis de Kepler? A) O quociente do cubo do raio médio da órbita pelo quadrado do período de revolução é constante para qualquer um dos 5 planetas do sistema solar de Kripton. B) A 2ª Lei de Kepler permite concluir que o planeta que estiver mais longe do Sol de Kripton terá maior velocidade. C) A 1ª Lei de Kepler afirma que as órbitas desses planetas não podem ser circulares. D) As leis de Kepler não são válidas para outro sistema solar que não seja o do planeta Terra. E) A órbita de Kripton em torno do seu Sol é uma elipse e o Sol está situado no centro da elipse. Questão 33 Carros é um filme americano de animação em computação gráfica, produzido pela Pixar Animation Studios e distribuído pela Walt Disney Pictures. Estreou nos cinemas do Brasil em 30 de junho. O filme começa com a final da Taça Pistão, a maior competição automobilística do país, onde três carros disputam o cobiçado troféu. Relâmpago McQueen, um corredor novato, O Rei, um respeitado veterano, e Chick Hicks, um batoteiro, acabam empatando na liderança do campeonato. Uma nova corrida para desempate é marcada para uma semana depois, na Califórnia. Suponha que o carro Relâmpago McQueen desloca-se entre duas cidades por uma estrada plana e retilínea. Durante os primeiros 40 segundos, ele parte do repouso com uma aceleração cujo módulo é 0,2m/s2. Em seguida, a velocidade é mantida constante durante 55 segundos e, logo após, Relâmpago é freado com aceleração de módulo igual a 0,4m/s2 até pará-lo. Desprezando-se as forças de atrito, pode-se afirmar que o carro percorreu nesse trajeto uma distância, em metros, igual a A) 720 B) 680 C) 540 D) 490 E) 450 Questão 34 Toy Story é uma comédia americana de 1995. É conhecido por ser o primeiro longa metragem dos estúdios Pixar e também o primeiro da história totalmente feito por computação gráfica, embora haja controvérsias e muitos considerem que este feito pertença à produção brasileira Cassiopéia. Com críticas totalmente favoráveis, o filme arrecadou 191.796.000 dólares nos Estados Unidos (a maior bilheteria de 1995) e 358.100.000 dólares em todo o mundo. Os personagens 14 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO centrais do filme são brinquedos do quarto de um menino de oito anos, Andy, e é contado, em sua maioria, pelo ponto de vista deles. O xerife Woody e o patrulheiro espacial Buzz Lightyear são os brinquedos principais do filme. Em uma cena, Buzz faz uma demonstração de suas habilidades, voando pelo quarto. Suponha que ele parta de um ponto P, vai até um ponto Q e volta ao ponto P, deslocando-se em linha reta com movimento aproximadamente uniforme. O gráfico posição (x) em função do tempo (t) que melhor representa esse movimento do patrulheiro espacial seria: A) B) C) D) E) Questão 35 King Kong é um filme americano de 2005, dos gêneros ação e fantasia, dirigido por Peter Jackson. É a refilmagem de King Kong, clássico de 1933. Existe uma outra refilmagem, feita em 1976, com Jessica Lange no elenco; porém, a versão de 2005 é considerada mais fiel ao original, por manter sua trama na década de 1930. No final do filme, o grande gorila, que veiotrazido da Ilha da Caveira, sobe no edifício Empire State Building, e em uma das cenas mais marcantes e produzidas do cinema, King Kong cai lá de cima impressionando a todos. Um filme cheio de ação que mostra o carinho do gorila gigante por uma mulher. Em relação a ultima cena do filme, no momento em que os aviões voam ao redor do animal e em seguida este cai, utilize a Física para analisar as situações abaixo, assinalando a correta. A) Por um pequeno instante um dos aviões voava sempre com a mesma velocidade numa rota horizontal e retilínea. Nesse momento a força dos motores para frente é maior que a força de resistência do ar. B) Durante a queda do macaco, supondo desprezível a resistência do ar, podemos afirmar que a sua velocidade aumenta 10 m em cada 1 s, pois aceleração da gravidade da Terra é 10 m/s2. C) A velocidade média do gorila na queda poder ser definido como o produto da distância percorrida por ele durante a queda e o tempo gasto para percorrer tal distância. D) A força de atração gravitacional do centro da Terra sobre o gorila é equilibrada por uma força de resistência do ar, caso as intensidades destas forças fossem diferentes. E) No movimento de queda livre do gorila, o gráfico da velocidade da queda em função do tempo seria uma reta de inclinação igual à aceleração da gravidade. 15 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 36 Em um dos famosos filmes de James Bond, uma moto era abandonada em queda livre, a partir do repouso, e o espião 007partia em sua perseguição, também a partir do repouso e em queda livre. Despreze o efeito do ar e imagine que, sobre a moto e sobre o herói, a única força atuante seja a força gravitacional aplicada pela Terra. Considere, ainda, que James Bond e a moto partiram da mesma posição, mas que a moto partiu 1,0s antes. No filme, Bond conseguia alcançar a moto (equipada com um pára quedas) antes que ela chegasse ao solo. Assinale a alternativa que apresenta uma crítica coerente para tal cena do filme. A) A cena é absurda, pois, segundo o pensamento de Aristóteles, a moto, sendo mais pesada, cai com aceleração maior. B) A cena está correta, pois, segundo o pensamento de Galileu, o espião, sendo mais leve, terá aceleração menor, mas poderá aumentar a velocidade alcançando a moto. C) A cena está correta, pois Aristóteles e Newton concordavam que a aceleração de queda livre é proporcional ao peso do corpo. D) A cena é absurda, pois a moto e o espião caem com a mesma aceleração e, por isso, a moto não poderá ser alcançada pelo espião. E) A cena é absurda, pois a moto e o espião terão, a cada instante, velocidades iguais e, por isso, o espião não poderá alcançar a moto. Questão 37 As cenas de perseguições nos filmes de James Bond são extremamente comuns e emocionantes. Numa dessas cenas Bond persegue o carro do vilão Dr. No. O gráfico abaixo representa essa perseguição, onde a posição (x) é dada em metros e o tempo (t) é dado em minutos: Com base nas informações acima e em seus conhecimentos sobre Física, analise os itens abaixo e assinale a alternativa correta: A) Partindo do ponto 0, eles chegarão a uma cidade distante 1500 m com 5 minutos de diferença. B) A inclinação dessas retas nos fornece a distância percorrida por cada um deles. C) A velocidade do carro mais veloz é aproximadamente 8,3 m/s. D) Após 5 minutos de perseguição os dois carros apresentarão a mesma velocidade. E) A aceleração do carro representada pela reta mais inclinada é maior que a aceleração do carro representado pela reta menos inclinada, pois no gráfico posição x tempo, a inclinação da reta nos fornece a aceleração. GABARITO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C B E A D B E A D E C D B 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 C D A B C C D D B B C C A 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 D E A E D A B A E D C 16 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO CAPÍTULO 2 – ÓPTICA E ONDAS TEXTO PARA AS QUESTÕES 1 e 2 Os filmes da série Harry Potter certamente encantaram jovens e adultos de todo o mundo deixando muitos com vontade de possuir algum dos diversos objetos mágicos descritos nas películas, sobretudo a Capa da Invisibilidade. Porém, o que pouca gente sabe é que o manto realmente existe. Contudo, não se trata de feitiçaria, mas tecnologia e de uma pitada de ilusão de ótica. Embora o vídeo acima nos faça acreditar que realmente podemos enxergar através da pessoa, a novidade desenvolvida pela Universidade de Tóquio faz com que você tenha a falsa sensação de transparência ao olhar para a suposta capa mágica. Batizada de Tecnologia de Projeção Retro-refletida, em uma tradução livre, ela é feita de um material semelhante a vidro que é capaz de refletir a luz em uma única direção em vez de refratá-la em várias outras. Além disso, a “Capa da Transparência” também possui uma câmera posicionada em suas costas para capturar as imagens que estão atrás da pessoa. Esse registro é processado em um computador e enviado a um projetor que faz com que o cenário que está atrás do indivíduo possa ser visto. Com o auxílio de um pequeno espelho, a luz é direcionada de modo que tenhamos a sensação de invisibilidade. Se não se trata de uma Capa da Invisibilidade real, para que serve essa tecnologia? De fato, o intuito dos pesquisadores japoneses não é criar um passaporte para Hogwarts, mas desenvolver soluções para evitar que a presença de um objeto dificulte a visualização. É o caso de aviões, que podem ter seu chão “apagado” para que pilotos tenham uma maior visibilidade na hora de pousar a nave. Questão 01 Toda criança, ao assistir as cenas onde Harry “desaparece” utilizando a capa da invisibilidade, fica encantada. Ao analisar a ideia da invisibilidade, do ponto de vista das leis da Física, é correto afirmar: A) A invisibilidade não permitiria que nossos olhos emitissem a luz que é necessária à nossa visão. B) Ficaríamos invisíveis por completo, se algumas partes de nosso corpo apresentassem índice de refração diferente do índice de refração do ar. C) Considerando que a imagem em nosso olho se forma na retina assim como a imagem se forma em uma câmera escura, pode-se afirmar que a invisibilidade não nos permitiria enxergar, porque a luz não seria projetada na retina. D) A luz do ambiente seria refletida tanto pela superfície externa como pela superfície interna do corpo e, por isso, a invisibilidade nos deixaria brilhantes. E) Ficaríamos invisíveis apenas para a faixa de luz visível, mas ficaríamos visíveis para a radiação infravermelha enviada pelo corpo, pois essa radiação é captada por nossa retina. Questão 02 De acordo à figura acima a imagem captada da árvore ao fundo da pessoa com a Capa da Invisibilidade é projetada em um anteparo denominado combinador. Com base na situação e em seus conhecimentos sobre Física, assinale a alternativa correta: A) A imagem projetada no combinador pode ser obtida em um espelho convexo quando um objeto se posicionar entre o centro de curvatura e o foco do espelho. B) Um espelho côncavo produz imagens com as mesmas características da imagem projetada no combinador, caso um objeto se posicionasse entre o foco e o vértice desse espelho. C) Os espelhos utilizados para produzir imagens semelhantes às que são projetadas no combinador têm a função de concentrar ondas eletromagnéticas no foco, como, por exemplo, uma antena parabólica. D) Se posicionássemos um objeto a 30 cm de um espelho utilizado para aumentar o campo visual, com raio de curvatura 60 cm, a imagem obtida seria idêntica às projetadas no combinador. E) As imagens formadas no combinador, por serem virtuais serão sempre direitas,podendo ser maiores ou menores que o objeto. 17 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 03 Os Vingadores é um filme americano de super-heróis produzido pela Marvel Studios e distribuído pela Walt Disney Pictures. Seu lançamento nos EUA ocorreu em 04 de maio de 2012. Em resposta ao ataque feito pelo autodenominado Deus Loki, Fury reativa a Iniciativa Vingadores. A agente Natasha Romanoff é enviada até a Índia para recrutar o Dr. Bruce Banner, com uma missão para recuperar o Tesseract de Loki. Durante seu exílio, Loki encontrou os Chitauri, uma raça alienígena buscando conquistar a Via Láctea com o Tesseract. Em troca da Tesseract, os Chitauri concordam em ajudar Loki a dominar a Terra. Capitão América, Homem de Ferro, Thor e Hulk iniciam uma batalha épica para salvar o planeta. Utilizando a Física para compreender diversas passagens do filme, podemos citar o escudo do Capitão América. A parte interna desse escudo funciona como um espelho côncavo de raio de curvatura 80 cm que reflete toda a luz que incide sobre ele. Poderíamos utilizar o escudo do herói para projetar sobre um anteparo, a 120 cm de distância dele, a imagem de um objeto real, ampliada duas vezes. Utilizando seus conhecimentos, podemos afirmar que a posição do objeto, em cm, é igual a: A) 30 B) 40 C) 60 D) 80 E) 100 TEXTO PARA AS QUESTÕES 04 e 05 Nemo, no filme americano Procurando Nemo, é um pequeno e simpático peixe-palhaço, que repentinamente é sequestrado do coral onde vive por um mergulhador e passa a viver em um aquário. Longe de seu pai, que tanto o advertiu quanto aos perigos dos mares, Nemo constrói laços de amizade com seus companheiros de cativeiro. Enquanto isso, Marlin, seu tímido e devotado pai, sai em sua busca, tendo como parceria a ingênua e distraída Dory. A aventura é emocionante e os conceitos da Física aparecem em diversas cenas. Questão 04 Em uma hipotética cena do filme, considere que Nemo estivesse a uma profundidade de 1,0m e um pescador fora d'água, com os olhos a uma distância de 1,0m da superfície da água de índice de refração 4/3. Considerando que o índice de refração do ar é igual a 1,0, podemos afirmar que para o observador, a posição aparente do peixe e para o peixe, a posição aparente do observador, são respectivamente iguais a: A) 1,3 m e 75 cm B) 75 cm e 1,33 m C) 25 cm e 0,33 m D) 0,33 m e 25 cm E) 1 m e 1 m Questão 5 Nos mares onde Nemo mora, um raio de luz se propaga no ar e atinge a água. Considerando que o raio de luz forme um ângulo de 30º coma superfície de separação ar-água e que o ângulo de refração correspondente seja de 45º. Assim, afirmamos que o índice de refração da água será de: A) √0,67 B) √1,5 C) √3 D) 1,5 E) 0,67 18 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO Questão 06 A trilogia de Volta para o Futuro, dirigida por Robert Zemeckis, fez sucesso nos anos 80 e 90. Na primeira parte, o Dr. Brown constrói uma máquina do tempo utilizando energia nuclear. O reator nuclear é necessário para gerar 1.21 GWatts de energia, necessários para a viagem no tempo. No final da primeira parte, Dr. Brown retornando de viagem ao futuro (2015) com a tecnologia adquirida deixa de usar Energia Nuclear e passa a utilizar lixo como fonte de energia. Na terceira parte, voltando para 1885, há o problema do combustível. A gasolina não está disponível ainda e é preciso fazer com que o De Lorean atinja a velocidade de 45 milhas/hora. Daí que se utiliza de uma locomotiva com carvões especiais para conseguir tal feito. Considerando que em uma cena do filme a locomotiva se aproxime do jovem McFly com a velocidade citada acima emitindo, com o apito, um som de 1 KHz. Pode-se afirmar que McFly, parado na estação, ouviria um som com que freqüência, em Hz? Considere que a velocidade do som no ar é de 300 m/s e que 1 milha por hora é igual a 1,6 Km/h. A) 1315,8 B) 937,5 C) 1071,4 D) 806,5 E) 1,1 Questão 07 Demolidor – O Homem sem Medo – é um filme americano de 2003, do gênero aventura, dirigido por Mark Steven Johnson e com roteiro baseado nos personagens de Stan Lee, Bill Everet e Frank Miller. Matt Murdock sofreu um acidente quando era criança e ficou cego, porém, desenvolveu os demais sentidos e uma espécie de radar e sonar mentaais que permitem perceber o que acontece à sua volta, captando ultra- sons, infrasons e raios infravermelhos enviados. Com o codinome Demolidor, ele utiliza suas habilidades super- humanas para combater o crime. Com base em seus conhecimentos sobre Física, analise os itens abaixo e assinale o correto: A) Os ultra-sons captados pelo Homem sem Medo possuem comprimento de onda maior que os infra- sons. B) Assim como o Demolidor, morcegos possuem um sonar natural permitindo-os captarem uma onda sonora com freqüência maior após a reflexão em um obstáculo qualquer. C) As ondas infravermelhas comentadas no texto acima possuem a mesma natureza da luz, tendo no Efeito Fotoelétrico uma manifestação de sua natureza ondulatória. D) Quando o Demolidor capta um raio infravermelho de frequência 3,5 x 1014 Hz, a energia absorvida pelo herói será igual a 2,31 x 10-19 J, considerando que a constante de Planck é de 6,6 x 10-34 J.s E) O Efeito Fotoelétrico ocorre quando os citados raios infravermelhos incidem em superfícies metálicas retirando elétrons e fazendo-os se deslocarem através de um condutor elétrico. 19 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 08 Após uma fantástica chuva de pequenos meteoros que destrói um ônibus espacial em operação e devasta uma parte de Nova York, um astrônomo descobre que há um asteróide do tamanho do estado do Texas e que se dirige para a Terra. O asteróide aproxima-se da Terra a uma velocidade média de 35.000 Km/h. e, se o choque se concretizar, qualquer forma de vida deixará de existir tal como conhecemos na Terra, exatamente como o que aniquilou os dinossauros há 65 milhões de anos. Para salvá-los, os cientistas da NASA chegam finalmente a uma ideia diferente, mas viável: furar o asteróide e detonar bombas nucleares no interior do mesmo. Para isso, chamam Harry S. Stamper, chefe de uma plataforma de petróleo, para liderar a perigosa missão, que exige constituir a sua equipe com técnicos que têm um comportamento pouco convencional para os padrões do governo, que incluem pessoas reclusas, ladrões e apostadores. O enredo é da ficção científica Armagedon, produzida no ano de 1998, tendo Bruce Willis como ator principal e se utiliza de vários conceitos da Física. Analise as alternativas abaixo e assinale o correto. A) Um asteróide quando penetra na atmosfera terrestre se torna incandescente e passa a ser uma fonte iluminada. B) Considerando que o asteróide penetrando na atmosfera terrestre seja uma fonte pontual de luz, ele conseguirá produzir sombras e penumbras de objetos colocados à sua frente. C) As bombas colocadas por Stamper no núcleo do asteróide provocarão uma explosão que não poderá ser ouvida na Terra, pois o som é uma onda mecânica que se propaga em uma direção perpendicular à direção de sua vibração. D) A radiação visível emitida pelo asteróide, medida por um observador terrestre, apresenta frequência menor que a frequência real emitida pelo mesmo asteróide. E) A imagem do distante asteróide, antes de entrar na atmosfera terrestre, obtida por um telescópio de reflexão, que tem como objetiva um espelho esférico côncavo, é formada, com boa aproximação, no foco do espelho. Questão 09 No ano de 2003, o filme de ficção científica, o Núcleo, é produzido e chama a atenção parauma situação curiosa. Por razões desconhecidas, o núcleo da Terra parou de girar e o campo eletromagnético do planeta começa a se deteriorar rapidamente. A vida em todo o globo muda dramaticamente. Em Boston, 32 pessoas com marca- passos, todas numa área de dez quarteirões, morrem inesperadamente. Em São Francisco, a ponte Golden Gate cai, matando centenas de pessoas. Na praça Trafalgar, em Londres, bandos de pombos perdem a noção de navegação e se jogam contra os transeuntes e contra os pára-brisas dos carros fazendo com que os motoristas percam o controle dos veículos. Em Roma, milhares de turistas observam uma supertempestade elétrica transformar em pó o Coliseu. Tentando solucionar a crise, membros do governo e das forças armadas dos Estados 20 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO Unidos convocam o geofísico Josh Keyes e uma equipe dos mais talentosos cientistas do mundo para fazerem uma viagem ao núcleo da Terra numa nave especial pilotada pelos “terranautas” major Rebecca “Beck” Childs e o comandannte Robert Iverson. A missão deles é detonar uma bomba nuclear para reativar o núcleo — e salvar o mundo da destruição. Recheado de princípios da Física o filme diverte e ensina. Com base em seus conhecimentos sobre Ondas, Óptica e Eletricidade, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto: A) À medida que a sonda vai perfurando as rochas, o atrito entre a lâmina e as pedras deixaria esses corpos eletrizados com cargas de mesmo sinal, supondo que ambos estivessem inicialmente neutros. B) Se a lâmina da sonda durante a perfuração tivesse ganhado 2 x 106 de elétrons, a carga adquirida seria igual 3,2 x 10-13C, considerando que o módulo da carga elementar fosse de 1,6 x 10-19 C. C) Considerando que o som produzido pela perfuração da sonda se propague com 1000 m/s dentro das rochas, essa velocidade seria a mesma necessária para um pulso percorrer uma corda com densidade linear de 10 kg/m e que estivesse tracionada em 107N. D) Na viagem ao núcleo da Terra, o som produzido pela perfuração da sonda sofre inúmeras refrações ao passar por diferentes tipos de rochas com índices de refrações diferentes. Em quaisquer dessas refrações o som muda sua direção de propagação ao passar de um meio para outro. E) O movimento de rotação do núcleo da Terra é um dos responsáveis em produzir um campo eletromagnético que protege nosso planeta de radiações vindas do espaço. Entretanto essa proteção não ocorre com eficácia para as radiações infravermelhas, pois elas se difratam com mais facilidade que a luz visível. Questão 10 O quinto filme da série Premonição, lançado em 2011, cuja maior diversão é brincar em mostrar formas originais de se morrer mantém a mesma estrutura dos anteriores. Como nos outros filmes, este “Premonição” tem início apresentando rapidamente cada um dos personagens que irão fazer parte de um grande acidente (no caso, a espetacular queda de uma ponte) e são salvos na ultima hora pela visão de um dos membros do grupo. Como se salvaram por algum tipo de força sobrenatural, eles passam a ser perseguidos pela própria morte e, a partir daí, o filme desfila uma série de acidentes originais que se tornam hilariamente fatais. A fantástica queda da ponte no início do filme lembra o que ocorreu com a Ponte de Tacoma em 1940 nos EUA. Utilizando a Física para explicar este acidente e outras possíveis situações ocorridas na ponte do filme, analise os itens abaixo e assinale a alternativa correta: A) A ponte do filme poderia ter caído se a freqüência externa, produzida pelo vento, se tornasse maior que a freqüência natural de vibração da ponte. Esse fenômeno é conhecido como Ressonância. B) O fenômeno da Ressonância que poderia provocar a queda da ponte é semelhante à reflexão de um ultra- som no útero materno para visualizar a formação do feto. C) Sobre a ponte, um feixe luminoso, partindo de um poste - que se comporta como uma fonte puntiforme - incide sobre um disco de 10 cm de diâmetro. Sabendo-se que a distância da fonte ao disco é de 1/3 (um terço) da distância deste ao anteparo e que os planos da fonte, são paralelos, pode-se afirmar que o raio da sombra projetada sobre o anteparo é de 30 cm. D) No momento do acidente na ponte do filme um grupo de pessoas estava dentro de um ônibus. Eles gritavam desesperados. Quem estava do lado de fora do ônibus conseguia ouvir o som dos gritos, mas não enxergava as pessoas dentro do ônibus. A explicação para esse curioso fenômeno mostra que o som se difrata mais facilmente que a luz pelo fato de possuir um menor comprimento de onda. E) A luz enviada por um poste no alto da ponte penetra na água sofrendo decomposição. Dentro d’água, por possuir maior frequência e menor velocidade, a luz de cor azul sofre maior desvio que a luz de cor verde. 21 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 11 No ano de 2012 a magia de uma das mais famosas fábulas chega às telas de cinema em uma releitura original e encantadora que conquistará toda a família. Espelho, Espelho Meu mostra a princesa exilada Branca de Neve que é perseguida pela Rainha Má (Julia Roberts) governante tirana do reino. Na sua luta para conquistar o trono a que tem direito e também para ganhar o coração do príncipe encantado (Armie Hammer), Branca de Neve contará com a ajuda dos leais e destemidos sete anões nessa aventura fantástica cheia de romance, rivalidade e muito humor. O título do filme, assim como algumas cenas, nos permite discutir princípios da Óptica Geométrica. Com base em seus conhecimentos sobre espelhos planos e esféricos, analise as assertivas abaixo e assinale a alternativa correta: A) A Rainha Má quando olha no espelho e vê a imagem de seu rosto refletida, percebe uma imagem virtual, direita e do mesmo tamanho que o seu rosto. Entretanto, à medida que ela se afasta do espelho, o tamanho da imagem do seu rosto diminui. B) Branca de Neve deseja usar um espelho plano vertical, a partir do chão, para ver-se de corpo inteiro, desde a cabeça até os pés. A altura do espelho deve ser pelo menos igual à metade da sua altura. C) Se um feixe de luz enviado por uma maçã incide em um espelho plano formando um ângulo de 300 com o espelho, podemos afirmar que o ângulo de reflexão será também igual a 300. D) Se a Rainha Má tivesse utilizado um espelho côncavo de raio de curvatura 40 cm, conseguiria visualizar seu rosto, posicionado a 10 cm do espelho, com uma imagem direita, virtual, maior e com uma abscissa igual a – 20 cm. E) Caso o espelho utilizado por Branca de Neve fosse um espelho convexo de distância focal 10 cm, um objeto localizado a 5 cm dele apresentaria imagem virtual,direita e maior. Questão 12 O filme nacional Lisbela e o Prisioneiro, diverte, encanta e ensina Física. Lisbela e o Prisioneiro Lisbela (Débora Falabella) é uma moça que adora ir ao cinema e vive sonhando com os galãs de Hollywood dos filmes que assiste. Leléu (Selton Mello) é um malandro conquistador, que em meio a uma de suas muitas aventuras chega à cidade de Lisbela. Após se conhecerem eles logo se apaixonam, mas há um problema: Lisbela está noiva. Em meio às dúvidas e aos problemas familiares que a nova paixão desperta, há ainda a presença de um matador (Marco Nanini) que está atrás de Leléu, devido a ele ter se envolvido com sua esposa (Virginia Cavendish). A cena do Parque, onde a Monga se transforma na Mulher Macaco, mostra inúmeras situações curiosas que são explicadas pela física. Utilize seus conhecimentos sobre Óptica, Ondas e Eletricidade para analisar as situações abaixo e assinale a alternativa correta: A) Inúmeros alto-falantes espalhados pelo parque convidam o público para visitarem as atrações. Os sons dessesalto-falantes, por estarem com volumes extremamente elevados são considerados altos. B) Os gritos da Mulher Macaco, intensificados por amplificadores de potência 12W, possuem um nível sonoro igual a 100 dB a uma distância de 10m, considerando que o limiar da audibilidade fosse de 10-12W/m2 e que π é igual a 3. C) Durante o espetáculo da Monga, vai se graduando a luz da mulher, baixando aos poucos e aumentando a do macaco. A impressão que se tem é que a imagem do macaco está em cima da imagem da mulher, como se fosse um só, se transformando e virando a mulher-macaco, que na verdade é outra pessoa com uma fantasia de gorila. Essa ilusão óptica mostra a mulher como sendo uma fonte iluminada quando o público estiver visualizando o gorila. D) Para entrada na tenda do espetáculo, a porta automaticamente se abre quando uma pessoa se aproxima. Isso é explicado pelo Efeito Fotoelétrico, onde a velocidade dos elétrons que se desprendem do metal e “abrem” a porta devido à incidência da luz depende da intensidade da luz. E) Leléu, com uma camisa vermelha, ao entrar no Trem Fantasma, que é iluminado por luz monocromática azul, verá a sua camisa na cor verde. 22 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO TEXTO PARA AS QUESTÕES 13 e 14 Os aguardados capítulos finais de 'A Saga Crepúsculo', a felicidade dos recém-casados Bella Swan (Kristen Stewart) e Edward Cullen (Robert Pattinson) é interrompida quando uma série de traições e desgraças ameaça destruir o mundo deles. Após seu casamento, Bella e Edward viajam ao Rio de Janeiro para sua lua de mel, onde finalmente cedem à sua paixão. Bella logo descobre estar grávida e durante o quase fatal parto de seu filho, Edward finalmente acata ao desejo de Bella e a torna imortal. Mas a chegada de sua filha, Renesmee, movimenta uma cadeia de eventos que coloca os Cullen e seus aliados contra os Volturi, o temível conselho de líderes vampiros, preparando o palco para uma batalha de tudo ou nada. Questão 13 Curiosamente o filme Amanhecer, Parte 1, mostra que o bebê de Bella é invisível a todo tipo de ultrassom, um exame fundamental para acompanhar a gestação de um feto. Bella, antes de se transformar em vampiro, percebe sons com freqüências variando entre 20 Hz e 20 kHz. Essas perturbações longitudinais que se propagam através de um meio, semelhantes ao som, mas com freqüências maiores que 20 kHz, são chamadas de ultra-som. No exame de Bella, o ultra-som utilizado pelo Dr Carlisle possuía uma freqüência entre 1,0 x 106 Hz e 10 x 106 Hz e foi empregado na tentativa de examinar a forma e o movimento dos órgãos do bebê dentro do útero. Admitindo que a velocidade de sua propagação nos tecidos do corpo de Bella é de aproximadamente 1500 m/s, os comprimentos de onda empregados pelo ultra- som estarão entre os valores de: A) 1,5 mm e 15 mm B) 0,15 mm e 1,5 mm C) 15 mm e 150 mm D) 0,67 km e 6,7 km E) 6,7 km e 67 km Questão 14 No exame realizado em Bella, suponha que o intervalo de tempo decorrido entre a recepção dos ecos provenientes das paredes anterior e posterior do útero é de 200 µs e a velocidade do ultrassom nesse meio tem módulo de 2000 m/s, o diâmetro do útero da futura vampira nessa região era de aproximadamente: A) 2 x 10-2 m. B) 2 x 10-1 m. C) 10 cm. D) 4 cm. E) 4 x 10-2 m. Questão 15 Os filmes de espionagem sempre encantaram jovens e adultos em todas as épocas. As películas filmes de James Bond são repletas de ação, tecnologia e muita aventura. A tecnologia de ponta sempre está presente nesses filmes, sendo Missão Impossível, com Tom Cruise, uma demonstração da relação da ciência com o cinema. Em diversas aventuras a comunicação entre os espiões é fundamental para o sucesso da missão. E nesse sentido não podemos deixar de citar as fibras ópticas. As primeiras fibras ópticas, sempre presentes nas cenas dos filmes de espionagem foram desenvolvidas no início da década de 1950 e logo foram utilizadas na medicina, principalmente para exames de estômago e esôfago. O tubo desse aparelho, chamado endoscópio, é formado por um feixe de fibra óptica de vidro que inserido pela garganta do paciente permite a visão direta e detalhada da mucosa que reveste o aparelho digestivo. A figura representa uma das extremidades da fibra óptica de um endoscópio em que o ângulo limite de incidência sobre a capa protetora é igual a 450 e o índice de refração do núcleo é igual a 2,00. Determine o valor do índice de refração da capa protetora para que possibilite a visão direita da mucosa do aparelho digestivo, através do fenômeno da reflexão total. A) 1,4 B) 1,7 C) 2 D) 0,5 E) 0,7 23 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 16 O filme Chernobyl, lançado em 2012 no Brasil, mostra o desenrolar de uma viagem onde um motorista leva seis jovens turistas para passear em uma cidade onde viviam as famílias dos trabalhadores da usina nuclear de Chernobil. No fim do tour, o carro não funciona. Agora, terão que passar a noite ali e viver seu pior pesadelo. O filme aborda o desastre de Chernobil que foi o pior acidente nuclear da história em termos de custo e de mortes resultantes, além de ser um dos dois únicos classificados como um evento de nível 7 (classificação máxima) na Escala Internacional de Acidentes Nucleares. Utilizando seus conhecimentos sobre Física Ondulatória e considerando que no ar a luz se propaga com uma velocidade de 3.108 m/s, analise os itens abaixo e assinale o CORRETO: A) Os raios X, ondas eletromagnéticas de frequência maior que a da luz visível, não sofrem o fenômeno da polarização. B) Quando os raios X se refletem, a sua frequência diminui e seu comprimento de onda aumenta, visto que ambas são grandezas inversamente proporcionais. C) c) Raios X, com comprimento de onda igual a 3.10-12 m, se propagando no ar, adentram à água com velocidade de 1,5.108 m/s, apresentando comprimento de onda igual a 1,5.10-12 m. D) Todas as eletromagnéticas, inclusive os raios X, são ondas transversais que apresentam direção de vibração paralela à direção de propagação. E) Quando os raios X mudam de meio, sofrendo a refração, terão uma alteração na sua frequência. Questão 17 O que é necessário para ser o Homem-Aranha? Habilidade para grudar nas paredes? Claro! Super-força? Óbvio! Mas e quanto às teias? As que são produzidas pelos aracnídeos estão entre os materiais naturais mais fortes do planeta. Mas será que alguém com os poderes do Peter Parker conseguiria se balançar por aí por meio delas? Para descobrir se isso é possível, é preciso analisar fatores como a extensão das teias, a velocidade com a qual o super-herói se balança e a grossura da teia. Se a teia sintética produzida pelo amigo da vizinhança tivesse as mesmas propriedades de uma teia orgânica produzida por aranhas, nosso herói conseguiria se pendurar nelas, sim. Por meio de equações e da Física, o divulgador científico Kyle Hill chegou à conclusão de que a façanha poderia ser realizada na vida real. Em seus cálculos, ele levou em conta a tensão da teia, o peso do herói e a velocidade de balanço. Se fosse possível produzir uma teia de aranha proporcional ao tamanho de um humano, o Homem-Aranha teria condições seguras de se pendurar nela. A teia não precisaria ser mais grossa do que um lápis, já que cada metro quadrado de teia tem a capacidade de suportar uma força de dois bilhões de newtons. Em uma cena hipotética de qualquer um dos filmes da famosa franquia do aracnídeo, pode-se imaginar que ele esteja pendurado em uma teia e seja empurrado por um amigo, atingindo alturas cada vez maiores, como na figura abaixo, onde uma mãe empurra seu filho em um balanço de parque. Esta situação pode serexplicado à luz da Física. Em qual das situações a seguir estão representados o fenômeno e uma situação semelhante à descrita? A) Difração. Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas. B) Eco. Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito. C) Propagação de ondas mecânicas. Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar. D) Efeito Doppler. Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta. E) Ressonância. Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace. 24 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO Questão 18 No filme Truque de Mestre, lançado no Brasil em 2013, Daniel Atlas é o carismático líder do grupo de ilusionistas chamado The Four Horsemen. O que poucos sabem é que, enquanto encanta o público com suas mágicas sob o palco, o grupo também rouba bancos em outro continente e ainda por cima distribui a quantia roubada nas contas dos próprios espectadores. Estes crimes fazem com que o agente do FBI Dylan Hobbs (Mark Ruffalo – o Incrível Hulk dos Vingadores) esteja determinado a capturá-los de qualquer jeito, ainda mais após o grupo anunciar que em breve fará seu assalto mais audacioso. Considere que no filme, um espectador, estava ouvindo a apresentação dos mágicos. O homem estava a 1 m das caixas de som e ouvia a fala dos apresentadores com intensidade de 10-4 W/m2. Se ele anda 9 passos para trás (cada passo possui 1 m) diminuindo assim a intensidade sonora em 100 vezes, pode-se afirmar que o nível sonoro A) também diminuirá de 100 vezes e o homem não mais escutará a música. B) diminuirá de 80 dB para 60 dB e o homem continuará ouvindo a música. C) não sofrerá alteração nenhuma. D) aumentará de 60 dB para 80 dB ficando o som mais forte. E) aumentará de 100 vezes ficando o som mais intenso. Questão 19 No seriado The Big Bang Theory, Sheldon Cooper, personagem principal, se veste de “Efeito Doppler”. Na vestimenta de Sheldon existem listas pretas e brancas, umas mais próximas e outras mais distantes, representando as cristas de uma onda. Assim, para um mesmo meio, quando estas cristas estiverem A) mais próximas, a frequência será menor. B) mais distantes, a frequência será maior. C) mais próximas, a velocidade será menor. D) mais distantes, a velocidade será maior. E) mais próximas, a frequência será maior. Questão 20 O filme “O Piano”, se passa em 1850 e narra da história de uma mulher que vem para Nova Zelândia a fim de concretizar um casamento arranjado pelo pai, mas esta experiência não era exatamente como ela pensava. Ada não fala desde os 06 anos de idade e ninguém sabe o porquê, nem mesmo ela. No entanto, ela não se sente muda, por causa do seu piano. Ao tocar o instrumento ela se relaciona com o mundo. A protagonista só se comunica por gestos e através de sua filha. O filme é considerado um dos expoentes do cinema da década de 1990. Os pianos podem ser analisados à luz da Física. Acerca deste instrumento musical de cordas, pode-se afirmar que praticamente todos os pianos modernos têm 88 teclas (do Lá0 ao Dó7). Muitos pianos mais antigos têm 85 (do Lá0 ao Lá6). A nota Lá da oitava central do piano gera um som de frequência 440 Hz. A nota lá da oitava acima gera um som cuja frequência é 880 Hz. Pode-se afirmar que, ao subir uma oitava, as notas têm sua frequência A) quadruplicada e apresentam som mais agudo. B) dobrada e apresentam som mais agudo. C) dobrada e apresentam som mais grave. D) reduzida à metade e apresentam som mais agudo. E) reduzida à metade e apresentam som mais grave. 25 MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – A FÍSICA DOS FILMES – 1ª EDIÇÃO FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro Questão 21 Zuzu Angel é um filme de drama biográfico brasileiro de 2006 onde a personagem que dá título ao filme foi uma estilista brasileira, mãe do militante político Stuart Angel Jones e da jornalista Hildegard Angel. Zuzu teve seu filho torturado e assassinado pela ditadura militar brasileira. Na virada dos anos 60 para os anos 70, Stuart Jones, filho de Zuzu e então estudante de economia, passou a integrar as organizações clandestinas que combatiam a ditadura militar. O filme é forte, intenso e com cenas que nos fazem emocionar, relembrando um difícil período em nossa história. Uma pesquisa coordenada pela Igreja Católica com documentos produzidos pelos próprios militares identificou mais de cem torturas usadas no período da ditadura militar no Brasil (1964-1985). Esse baú de crueldades, que incluía choques elétricos, afogamentos e muita pancadaria, foi aberto de vez em 1968, o início do período mais duro do regime militar. A partir dessa época, a tortura passou a ser amplamente empregada, especialmente para obter informações de pessoas envolvidas com a luta armada. À luz da Física podemos analisar inúmeros episódios relacionados a essas torturas. A) Em uma dessas torturas a vítima era amarrada no carro e arrastada diversas vezes. Isso fazia com que ele sofresse muitas escoriações pelo corpo. Além disso, era obrigado a inalar o gás que saía pelo escapamento da viatura. Podemos afirmar que o som emitido pelo motor desta viatura era percebido pela vítima com uma frequência aparente maior, considerando que não há movimento relativo entre ambos. B) Nos chamados Afogamentos os torturadores obrigavam os presos a beber água por meio de uma mangueira introduzida em sua boca com o nariz tampado. Também colocavam os presos em tonéis de água e seguravam sua cabeça até o ponto em que eles se afogassem, enquanto as sirenes gritavam insistentemente, a fim de abafarem os possíveis gritos das vítimas. Os torturados, com a cabeça dentro d’água perceberiam os sons mais rápido que perceberiam no ar, pelo fato do som ter uma velocidade e uma frequência maior nesse meio. C) Nas Geladeiras deixavam os presos nus e eram colocados em uma cela pequena, impossibilitando que eles ficassem em pé. Era alternada a refrigeração do local, que ficava entre muito frio e um calor insuportável, enquanto alto falantes emitiam sons irritantes. De acordo à Física, à medida que a frequência da onda sonora dos alto falantes aumenta o seu comprimento de onda também aumentará, pois frequência e comprimento de onda são grandezas diretamente proporcionais. D) A Palmatória era como uma raquete de madeira, bem pesada. Geralmente, esta instrumento era utilizado em conjunto com outras formas de tortura, com o objetivo de aumentar o sofrimento do acusado. Com a palmatória, as vítimas eram agredidas em várias partes do corpo, principalmente em seus órgãos genitais. O som produzido pelas pancadas da palmatória não se polarizam por serem ondas longitudinais. E) O Pau-de-Arara consistia numa barra de ferro que era atravessada entre os punhos amarrados e a dobra do joelho, sendo o conjunto colocado entre duas mesas, ficando o corpo do torturado pendurado a cerca de 20 ou 30 centímetros do solo. Se a corda utilizada para amarrar a vítima tiver uma densidade linear de 100 g/m e for tracionada em 100 N, a velocidade de um pulso que se propaga por ela terá 1 m/s. GABARITO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C C C B B C D E C E D 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 B B B A C E B E B D 26 FÍSICA DIVERTIDA com o Prof. Ivã Pedro MÓDULO FÍSICA DIVERTIDA – QUESTÕES FILMES – 1ª EDIÇÃO CAPÍTULO 3 – ELETRICIDADE E MAGNETISMO Texto para as questões 1 e 2 O Espetacular Homem-Aranha 2: A Ameaça de Electro é um filme de ação, com o personagem Homem- Aranha da Marvel Comics. Neste filme o aracnídeo se vê às voltas com um novo vilão: O Electro, que possui inúmeros poderes.
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