Dissertativas 12 - 2ª Fase - Dia 2 - Unicamp 2025

Gabarito

Questão 12

Dissertativa
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Cerca de cinquenta modalidades esportivas estiveram presentes nos Jogos Olímpicos de Paris em 2024, dentre elas o “tiro esportivo”. Outra dezena de modalidades, no gelo ou na neve, fez parte dos Jogos Olímpicos de Inverno de Pequim em 2022, dentre elas o “esqui alpino”, incluído nesses jogos em 1936. 

a) Em uma competição de esqui alpino, um atleta de massa total m = 90 kg, incluindo os esquis, desce, com velocidade constante, um plano inclinado que forma um ângulo θ = 37° com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o esqui e o gelo é μc = 0,05. Qual é o módulo da força de resistência do ar, ⁣Fres, ar, paralela ao plano inclinado, que age sobre o atleta na descida?
Dados: sen 37° = 0,6; cos 37° = 0,8; tg 37° = 0,75.

b) Em uma competição de tiro esportivo um atirador usa protetores auriculares que atenuam a intensidade sonora em β = 40 dB. Um disparo ocorre, tomando como referência os ouvidos do atirador, a uma distância dada por r0 = 0,6 m. Considere que a intensidade sonora l(r) para um espectador situado a uma distância r ao ponto de disparo é dada por l(r) = cter2. A que distância do disparo deve estar o espectador para que ele ouça o tiro com intensidade sonora equivalente àquela ouvida pelo atirador que usa protetores auriculares?

Dado: A atenuação em decibéis (dB) de uma onda sonora, cuja intensidade é reduzida de l (r0) para l (r1), é dada por β=10 dB×log10 l(r0)l(r1).

Resolução:

a) Pelo enunciado, as forças que atuam no atleta são as seguintes:

Decompondo a força peso nos eixos tangencial e normal, tem-se:

PTg= P · sen37° = m·g · 0,6 = 90 · 10 · 0,6 = 540 NPN= P · cos37° = m·g · 0,8 = 90 · 10 · 0,8 = 720 N

Como o atleta desce com velocidade constante, sua aceleração é nula; consequentemente, a força resultante também é nula.

  • Eixo normal: N = PN = 720 N
  • Eixo tangencial: 

Fres,ar+Fatc=PTgFres,ar+μc·N=450Fres,ar+0,05·720=540Fres,ar+36=540Fres,ar=504 N

b) A intensidade sonora deve ser: β=40 dB e Ir=cter2.

Usando a equação do enunciado, tem-se:

β=10dB·log10Ir0ir140=10·log10cter02cter124=log10r12r02104=r12r02104=r120,62r12=0,62·104r1=0,6·102r1=60 m

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