Dissertativas 13 - 2ª Fase - Dia 2 - Unicamp 2025

Nas Olimpíadas de 2024, os atletas foram avaliados – com o emprego de metodologias modernas e conceitos de Física – em diferentes modalidades esportivas, para análise dos movimentos e diagnose de desempenho.

a) Nos saltos ornamentais, os atletas saltam da ponta da prancha, causando uma flexão que os impulsiona para cima. A Figura A ilustra a relação entre a força aplicada pelos atletas e o deslocamento gerado na prancha, a qual atua como uma mola sobre o atleta. Considere uma perda por atrito de 10% na energia potencial elástica. Qual a altura vertical máxima que um atleta de massa m = 72 kg atinge ao flexionar a prancha de modo a deslocar sua ponta de uma distância ∆x = 40 cm em relação à sua posição de repouso?

b) Câmeras em diferentes posições facilitam a análise dos movimentos e trajetórias nas diferentes modalidades esportivas. Algumas câmeras usam polarizadores para facilitar a visualização do objeto em movimento, com a redução de reflexões vindas das vizinhanças. A função dos polarizadores é otimizada quando essas reflexões indesejadas ocorrem na condição em que o raio refletido e o raio refratado formam um ângulo de 90°. Neste caso, o ângulo de incidência é conhecido como ângulo de Brewster $\left({\mathrm{\theta }}_{\mathrm{B}}\right)$. A Figura B, no espaço de respostas, mostra um raio que incide na interface entre o ar e um meio de índice de refração ${\mathrm{n}}_2$. O ângulo de incidência do raio é ${\mathrm{\theta }}_1 = {\mathrm{\theta }}_{\mathrm{B}} = 60°$. Calcule o índice de refração ${\mathrm{n}}_2$.
Dados: $\mathrm{sen} 60° = 0,87; \cos 60° = 0,50; \mathrm{tg} 60° = 1,73.$