O mundo ainda está chocado com a explosão em Beirute, no Líbano, no dia 4 de agosto de 2020

UNIOESTE 2021 - QUESTÃO 37
O mundo ainda está chocado com a explosão em Beirute, no Líbano, no dia 4 de agosto de 2020. Cerca de 2.750 toneladas de nitrato de amônio, produto utilizado como fertilizante e na fabricação de explosivos, foram responsáveis por uma das maiores tragédias da humanidade, com quase duas centenas de mortos e milhares de feridos.
MAGALHÃES, D. A. de. Estimativa da Energia Liberada na Explosão em Beirute.
Revista A Física na Escola, v. 18, n. 2, 2020. p. 99.

Segundo Magalhães (2020, p. 100), “(...) a energia liberada na explosão de Beirute é aproximadamente 2,9 × 10¹² J (...)”. Para análise da grandiosidade desta explosão, podemos contextualizar tal energia liberada com situações tradicionais do estudo da física escolar.

Assinale a afirmativa CORRETA.

a) Se E = 2,9 × 10¹² J é a energia potencial elástica acumulada uniformemente em 100 molas dispostas em série, com constante elástica de cada mola K = 2,0 × 10⁴ N/m, então o conjunto de molas, ao ser liberado para um movimento sem atrito, terá uma elongação aproximada de = 17 cm.

b) Se E = 2,9 × 10¹² J é a energia cinética inicial de um projétil de massa m = 40,0 kg em um lançamento oblíquo a partir do nível do solo (y0 = 0), de ângulo de lançamento inicial ϴ0 = 60º, então o componente horizontal do vetor velocidade inicial do projétil será de v0x = 12,0 × 10³ m/s. Despreze a resistência do ar. Considere que o projétil ao final de seu movimento parabólico, retorna ao nível do solo (yf = 0).

c) Se E = 2,9 × 10¹² J representa a variação de energia cinética adotada na realização de trabalho sobre uma caixa de massa m = 100 kg que se desloca horizontalmente, sem atrito, a uma aceleração a = 3 m/s² no mesmo sentido e direção do deslocamento, então esta caixa se desloca por 13 × 10⁶ m.

d) Se E = 2,9 × 10¹² J é a energia cinética inicial de uma esfera de massa m = 50 kg, lançada verticalmente a partir do solo (y0 = 0), então o seu deslocamento vertical a partir do solo, considerando que 40% da energia cinética é dissipada e não convertida em energia potencial gravitacional, será de 3,48 × 10⁶ km. Considere g=10 m/s².

e) Se E = 2,9 × 10¹² J é a energia elétrica integralmente aproveitada para manter acesas 5000 lâmpadas de potência P = 100 W cada uma, então é possível manter o funcionamento destas lâmpadas por aproximadamente 7 dias.

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RESOLUÇÃO:
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GABARITO:
d) Se E = 2,9 × 10¹² J é a energia cinética inicial de uma esfera de massa m = 50 kg, lançada verticalmente a partir do solo (y0 = 0), então o seu deslocamento vertical a partir do solo, considerando que 40% da energia cinética é dissipada e não convertida em energia potencial gravitacional, será de 3,48 × 10⁶ km. Considere g=10 m/s².

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