segunda-feira, 7 de dezembro de 2015

Renan comenta: OBFEP 2015 - 1ª Fase - Nível B - Parte 01

Fala galera! Renan aqui para dar continuidade aos comentários da OBFEP 2015. Hoje é dia de resolver o nível B, destinado aos estudantes do 1º e do 2º ano do Ensino Médio. Como essa prova é maior (20 questões), dividirei esse post em duas partes. Bora pra action?

Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas 2015 - 1ª Fase - Nível B

Questões B.1 a B.10

B.1) (somente para alunos da 1ª série)
Em 1997, Gilberto Gil lançou o álbum “Quanta” com músicas que tratavam da física quântica e da revolução da informática. Ao lado, vemos um trecho da música “Pela Internet” que foi muito tocada nas rádios na época.
Criar meu web site
Fazer minha home-page
Com quantos gigabytes
Se faz uma jangada
Um barco que veleje

O termo “gigabytes” significa giga de bytes, ou, bilhões de bytes, ou ainda, 109 bytes. Vemos o prefixo giga usado pela informática para medir a quantidade de bytes (unidade de informação). Este prefixo pode ser usado para expressar bilhões de qualquer unidade: gigawatts (bilhões de watt), gigametro (bilhões de metros), etc. O giga pertence a uma grande lista de prefixos utilizados no Sistema Internacional (SI), todos representando potências de 10. Você já utilizou alguns deles junto às unidades metro (m), litro (L) e grama (g) como no centímetro (centi + metro), no mililitro (mili+litro) e no quilograma (quilo+grama).

Determine qual a ordem crescente das quantidades representadas pelos prefixos abaixo.
a) mega - giga - tera
b) mega - tera - giga
c) giga - mega - tera
d) tera - giga - mega

 Resolução 

Questão bem tranquila, basta conhecer um pouco dos prefixos. A ordem crescente é mega (106), giga (109) e tera (1012). Conheça mais prefixos clicando aqui.

Resposta: A

B.2) (somente para alunos da 1ª série) 
Um mosquito estava voando próximo de um mata-insetos elétrico quando foi atraído pela luz violeta emitida por este equipamento, conforme representado na figura abaixo. O mosquito voou diretamente para o mata-insetos com velocidade vetorial v cujo módulo é igual a 2,5 cm/s. Quanto tempo levou para o inseto tocar neste equipamento?
a) 4 s
b) 6 s
c) 8 s
d) 10 s

 Resolução 

Para achar a distância do mosquito até o objeto, você pode usar o teorema de Pitágoras ou pode lembrar que o triângulo em questão é um triângulo pitagórico. A distância será 20 cm.

d = v.t  t = d/v  t = 20 cm / 2,5 cm/s
t = 8 s

Resposta: C

B.3) (somente para alunos da 1ª série)
Para criar as imagens abaixo, cada sistema óptico usou um tipo diferente de fenômeno.
Determine qual o fenômeno usado pelo sistema óptico à esquerda e pelo sistema óptico à direita, respectivamente.
a) Reflexão e refração.
b) Refração e reflexão.
c) Refração e difração.
d) Difração e reflexão.

 Resolução 

O fenômeno observado nas lentes (esquerda) é a refração dos raios luminosos. Na direita, por sua vez, o espelho provoca a reflexão dos raios de luz.

Resposta: B

B.4) (somente para alunos da 1ª série)
A prova de 100 metros rasos é considerada a rainha de todas as provas. O seu record foi conquistado pelo jamaicano Usain Bolt, em 2009, na Alemanha: 9,58 segundos. Muitos jornais da época o chamaram de homem-luz. É claro que sua velocidade não chegou perto dos 300.000 km/s, que a luz desenvolve, mas já faz 6 anos que ele é o homem mais rápido do mundo. A velocidade média de Bolt nesta corrida é melhor representada por:
a) 35 km/h
b) 38 km/h
c) 40 km/h
d) 43 km/h

 Resolução 

v = d/t  v = 100/9,5  v ≈ 10,5 m/s

Convertendo para km/h:
v = 10,5 · 3,6 v ≈ 37,8  v ≈ 38 km/h

Resposta: B

B.5) (somente para alunos da 1ª série) 
Carlos queria emagrecer e estava recebendo conselhos de Antônio, um grande amigo. Sem nenhuma recomendação médica, Antônio dizia que a melhor maneira de emagrecer é a sauna, pois aumenta a temperatura do ambiente forçando o corpo a suar mais. A ideia de Carlos para aumentar a temperatura do ambiente foi correr com uma roupa que absorva muito calor do Sol. Assim, ele foi pesquisar quais as características da roupa que deveria usar para conseguir o que desejava.
Dentre outras características, qual a cor da roupa que deve escolher para dar prosseguimento à ideia que teve?
a) Branca
b) Cinza
c) Preta
d) Qualquer uma.

 Resolução 

Dentre todas as cores, a preta é a que mais absorve radiação. Já a cor branca será a que mais reflete radiação.

Resposta: C

B.6) A Assembleia Geral das Nações Unidas decidiu que o ano de 2015 seria considerado o ano internacional da luz. Entender a natureza da luz sempre foi um desafio para o homem. Depois dos trabalhos da relatividade de Albert Einstein e da física quântica, muito sobre a luz foi compreendido. Um ponto interessante para esta prova é que a luz pode se comportar como um conjunto de partículas chamadas de fótons. Cada fóton carrega uma quantidade específica de energia e isso o identifica.
Quando o olho humano recebe um conjunto de fótons iguais (cada um transporta a mesma energia), a visão “cria” uma cor específica conforme tabela abaixo. Os fótons que possuem uma energia menor que 2,55×10-19 J (infravermelhos) ou maior que 5,10×10-19 J (ultravioleta) representam luz invisível, pois não são convertidos pelo olho em impulsos nervosos. O laser é uma fonte de luz visível; logo, é um emissor de fótons visíveis. Se certo laser tem uma potência de 0,00168 W e emite 4×1015 fótons por segundo, qual será a cor de seu raio de luz?
a) vermelho
b) violeta
c) amarelo
d) azul

 Resolução 

Em um primeiro momento o aluno do 1º ou 2º ano do Médio pode se desesperar por parecer uma questão da tão temida Física Moderna, mas isso é apenas uma espécie de enfeite! Relembre a fórmula geral que diz que a energia é o produto da potência pelo tempo. ⇔ E = P · t

O tempo não é informado especificamente, mas podemos usar a informação que diz que "e emite 4×1015 fótons por segundo". O tempo é, portanto, o inverso desse número:
t = 1/4 × 10-15 s

E = P · t  E = 1,68 · 10-3 · 1/4 · 10-15
E = 0,42 · 10-18 E = 4,2 · 10-19 J

A cor do raio de luz é, portanto, azul.

Resposta: D

B.7) Como o laser é uma fonte de luz regular, ele pode ser usado em diversos aparelhos. Um desses aparelhos, chamado de trena a laser, consegue medir a distância entre ele e o objeto que o raio laser atingir. Uma barra de aço foi usada para segurar uma estrutura. Uma trena a laser foi usada para medir o comprimento desta barra na temperatura de 20ºC. O valor indicado pela trena foi de 400,00 mm. Em um outro dia, cuja temperatura era de 30ºC, o mesmo procedimento foi feito e a trena mediu 400,12 mm. Uma segunda barra de aço, mais grossa, foi usada para sustentar uma outra estrutura. Uma trena a laser indicou o valor de 200,00 mm de comprimento para esta barra na temperatura de 15ºC. Em outro dia, cuja temperatura medida foi 35ºC, a trena a laser indicou que comprimento para esta segunda barra?
a) 199,76 mm
b) 199,88 mm
c) 200,12 mm
d) 200,24 mm

 Resolução 

Temos duas situações incompletas: a primeira dá todas as informações mas não dá o coeficiente de dilatação linear α. Vamos calcular o α e depois partimos para a segunda situação para calcular a variação no comprimento da barra:

I-
ΔL = Lo.α.Δθ
0,12 = 400 · α · 10
α = (12 · 10-2) / (4 · 102 · 10)
α = 3,0 · 10-5 °C-1

II-
ΔL = Lo.α.Δθ
ΔL = 200 mm · 3 · 10-5 °C-1 · 20 °C
ΔL = 2 · 102 · 3 · 10-5 · 2 · 10
ΔL = 12 · 10-2 mm
ΔL = 0,12 mm

O comprimento total da barra é, portanto, 200,12 mm.

Resposta: C

B.8) Um raio é uma fonte de luz descontrolada e perigosa. Ele gera luz por incandescência, que é o fenômeno de produção de luz quando uma amostra atinge alta temperatura. O raio é o movimento muito rápido de carga elétrica pelo ar, o que produz atrito, aquecimento e incandescência. Quando um raio atinge a areia de uma praia, muitas vezes o calor gerado derrete uma quantidade de grãos de areia. Quando essa massa volta a se solidificar, vira uma escultura de vidro cheia de ramificações, reproduzindo o caminho do raio na areia. Uma dessas esculturas possuía 0,5 kg e foi produzida em uma praia que estava a 20 ºC no momento que um raio a produziu. Sabendo que a areia possui um calor específico de 0,04 cal/(g.ºC), uma temperatura de fusão de 1720 ºC e um calor latente de fusão de 12 cal/g, quanto calor essa massa de areia, inicialmente a 20ºC, precisou receber do raio para derreter totalmente?
a) 10 kcal
b) 20 kcal
c) 30 kcal
d) 40 kcal

 Resolução 

A quantidade total de calor utilizada é a soma do calor sensível (responsável por elevar a temperatura) junto ao calor latente (responsável pelo derretimento da areia, ou seja, pela mudança de estado físico), de modo que:

Q = mcΔθ + mL

Muita atenção com as unidades! Na calorimetria não é necessário colocar tudo no SI todas as vezes. Eu gosto de dizer que quem manda na questão é o calor específico. Perceba que ele está em cal/g°C, portanto o calor aparecerá em calorias, a massa em gramas e a temperatura em °C:

Q = 5 · 102 g · 4 · 10-2 cal/g°C · 1700°C + 500g · 12 cal/g
Q = 5 · 102 g · 4 · 10-2 cal/g°C · 1700°C + 500g · 12 cal/g
Q = 5 · 4 · 1700 cal + 500 · 12 cal
Q = 34 000 cal + 6 000 cal
Q = 40 000 cal = 40 kcal

Resposta: D

B.9) As primeiras lâmpadas que funcionavam através da eletricidade usavam a incandescência para gerar luz. Entretanto, este tipo de lâmpada transforma apenas 5% da energia elétrica em luz (fóton visível). O resto é transformado em calor (fóton infravermelho). Atualmente, para consumo geral, existem dois tipos de lâmpadas mais eficientes: as fluorescentes com rendimento de 30% , e as de LED com 95% de eficiência. Entretanto, em uma granja, é necessário manter o ambiente quente; logo, muitas granjas utilizam a lâmpada incandescente para, ao mesmo tempo, aquecer o ambiente e produzir a iluminação necessária. O ambiente da granja deve ficar na temperatura de 30ºC. Nos Estados Unidos, os termômetros usam a escala Fahrenheit, a qual registra o valor 32 para o ponto de fusão do gelo e 212 para o ponto de ebulição da água. Qual a indicação da temperatura ideal de uma granja em um termômetro graduado em Fahrenheit?
a) 52 ºF
b) 66 ºF
c) 74 ºF
d) 86 ºF

 Resolução 

Basta aplicar na equação de transformação das temperaturas:
Resposta: D

B.10) Uma fogueira é uma fonte de luz incandescente; logo, emite muito calor. Uma fogueira estava sendo usada para aquecer uma amostra de gás nobre, cuja energia térmica se relaciona com a temperatura através da taxa de 3 J/ºC. Este gás estava levantando, em movimento uniforme (MU), um bloco localizado sobre o êmbolo (tampa móvel) do recipiente, conforme figura. Durante esse movimento, o gás aplicava no êmbolo uma força constante de 350 N (transformação isobárica). Este movimento ocorreu durante 40 cm. Enquanto o êmbolo e o bloco subiam em MU, a temperatura do gás era aumentada de 50ºC para 250ºC. Desprezando atritos, determine a quantidade de calor que o gás recebeu da fogueira durante o MU citado.
a) 820 J
b) 740 J
c) 610 J
d) 550 J

 Resolução 

De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica: Q = ΔU + W, sendo Q a quantidade de calor, ΔU a variação da energia interna do gás e W o trabalho (realizado por ou sobre o gás).

A energia interna de um gás está diretamente relacionada com sua temperatura. A questão diz que para cada 1 °C, a energia aumenta em 3 J. Portanto, quando o gás varia sua temperatura de 50 para 250 °C, sua variação de temperatura foi de 200 °C. Desse modo, a energia interna do gás aumentou em 600 J. Guarde este valor.

O trabalho realizado pode ser calculado por W = p.ΔV quando falamos sobre gases. Contudo, aqui cabe a expressão clássica W = F.d, uma vez que temos a força aplicada pelo gás e a distância de atuação. Não esqueça de passar a distância para o Sistema Internacional:
W = F.d  W = 350  · 0,4 m  W = 140 J

Q = ΔU + W  Q = 600 + 140
Q = 740 J

Resposta: B


E essas foram as 10 primeiras questões do nível B! Tá gostando? Visite nosso canal no YouTube para ver mais questões como essas! Eu sou o Renan, bora pra action!!

quinta-feira, 3 de dezembro de 2015

O poder da avalanche de peões - Parte 2

por IM Zoran Ilic

traduzido e adaptado do blog Remote Chess Academy, do GM Igor Smirnov
Veja o artigo original clicando AQUI


Há alguns dias atrás publicamos a primeira parte da lição sobre avalanche de peões do especialista em xadrez Mestre Internacional Zoran Ilic para você, que terá aprendido como reconstruir seu repertório de aberturas, o poder dos peões adjacentes, etc. (Caso você tenha perdido esse artigo, clique AQUI).

Agora, você pode continuar seu estudo com a segunda parte dessa lição.


Jogo 03
Kamsky, G (2755) - Romanov, E (2611)
28º Copa do Clube Europeu Eilar ISR (1.1), 11.10.2012

Jogam as brancas
Na posição acima, as brancas tinham opções seguras para manter a vantagem ao jogar 27.Cc4-d6, pressionando Be4. Querendo mais, ele decide ir a um sacrifício posicional com trocas imaginário.

27.Txe4! dxe4 28.f5 Essa decisão corajosa permitiu que as brancas mantessem o peão-f e ganhassem domínio sobre o tabuleiro inteiro.

Os peões estão prontos para iniciar a avalanche!
28...Tfe8 Como se pode ver, as negras querem minar o vulnerável peão-e. Mas essa não é a melhor defesa. Era melhor esclarecer as coisas na ala da dama, tentando obter colunas abertas para as suas torres. Por exemplo, 28…Tfc8 29.Td7 b6 30.Cb7 bxc5 31.bxc5

29.Td5 e3 30.Rf1! Um lance de mestre! Todas as peças brancas estão no lugar ideal e é hora do rei apoiar a iniciativa. 30…e2+ 31.Re1! A fim de evitar que seu peão-e fique cravado, as brancas não têm pressa para tomar o peão. 31…b6 32.Cc4 bxc5 33.bxc5 Tec8 34.Rxe2 Bf8 35.b4

Jogam as negras
As negras estão desprovidas de qualquer contra-jogo e as brancas têm vantagem e estão prontas para aumentar a pressão lentamente. Não há necessidade de pressa nessa posição de abertura ainda. Usando o posto de controle de d6, ele vai reposicionar suas forças da melhor maneira. 35…Tc7 36.Rd3 Te8 37.Cd6 Tb8 38.Ce4 Be7

Todas as peças brancas estão em ação!
39.Td6! O segundo sacrifício posicional com trocas cria uma dupla de peões insuportável na 6ª fileira. 39…Bxd6 40.exd6 Ta7 41.c6

A torre pode ter ido embora, mas a AVALANCHE DE PEÕES está aqui!
Uma posição fascinante! 41…Rf8 42.Bd4 Taa8 43.d7 Até agora, Kamsky tinha jogado perfeitamente. Esta é uma imprecisão, permitindo que as negras prolonguem a luta. 43.c7! - teria vencido mais rápido.

43...Tc8! Recuperando material, a fim de se livrar desses peões monstruosos. De qualquer forma, a posição das negras está perdida e, com uma boa técnica, Kamsky venceu de forma convincente. 44.Bc5+ Rg7 45.dxc8D Rxc8 46.Rd4! Txc6 47.Rd5 Tc8 48.Cd6!

Jogam as negras
48…Tb8 49.Rc6 h5 50.Rc7 Tg8 51.Bd4+ Rh7 52.Ce4 Rh6 53.Be3 h4 54.Bxg5+
1-0


Jogo 04
Kortschnoi, Viktor - Najdorf, Miguel [D41]
Hoogovens Wijk aan Zee (4), 15.01.1971

Jogam as negras
Na posição acima, as brancas tem uma escolha a fazer: simplificar a posição jogando 24.Bxb5 Txa2, ou criar complicações por expor seu bispo ao ataque  depois de 24.Bb3. Como de costume, Kortschnoi aceita o desafio, preferindo uma batalha complexa.

23…b5 24.Bb3! a5 25.d5! O único jeito de lutar pela iniciativa! A posição em desenvolvimento requer um cálculo exato. 25...a4? As negras evitam uma posição ligeiramente inferior após 25…exd5 26.Bxd5 e agora não 26…Ta4 27.Df3 Txh4? 28.Dxf7+!+–
O lance executado na partida força as brancas a sacrificar uma peça. Qual lado calculou melhor?

Jogam as brancas
26.dxe6! Não 26.d6? Qa7! pois a batalha teria sido decidida na ala da dama. 26...axb3 Não é bom 26…Cxe6 27.Bxe6 Txd1 28.Bxf7+ Rxf7 29.Df5+ Df6 30.exf6 Txe1+ 31.Rh2+– e as brancas vencem.

27.exf7+ Rh8 As negras não poderiam jogar 27...Rxf7 pois 28.Txd8 Dxd8 29.e6+ Rg8 30.e7 De8 31.Db4 Ta8 32.Dxb3+ Rh8 33.exf8D+ Dxf8 34.Dxb5 - ganhando.

28.Txd8 Dxd8 29.axb3 De7 Se 29…Txb3, então 30.e6 De7 (30…Cg6 31.e7!) 31.Dg5 Db4 32.De5 De7 33.Db8 h6


34.De8 Db4 35.Tf1 Tb1 36.Txb1 Dxb1+ 37.Rh2 e está tudo acabado.

30.e6 Ta6

Acredito que essa é a posição que ambos os jogadores viram após 25...a4. Possivelmente, Najdorf pensou que ganharia o peão-e6 à força. Mas as brancas possuem recursos para manter e6 vivo.

31.f4!! Jogado em tempo hábil! Tempo é um fator crucial. Lembra da parte 1? :)

Os peões estão prontos para a ação!
31...h6 O peão-e6 é um tabu. Por exemplo, 31…Txe6 32.Txe6 Dxe6 33.Dxe6 Cxe6 34.f5 Cf8 35.h5! Lance importante que previne as negras de ativarem seu rei. 35...g6


(35…h6 36.g4 g6 37.f6 gxh5 38.gxh5+–) 36.h6!+– O rei negro está afogado e a marcha do rei branco decide o jogo.

32.f5 Ch7 33.Tc1 As brancas estão vencendo mas problemas de tempo mútuo afetam o decurso do jogo.

33…Ta8 34.Df4 Cf6 35.Dc7 Db4 36.Dc8+? Típica decisão em apuro de tempo. O lado mais forte dá xeque, procurando linhas forçadas e vencedoras. Em um clima calmo, Kortschnoi encontraria facilmente o lance sorrateiro e matador 36.Dc5! +– quando as negras teriam abandonado imediatamente.

36...Kh7! Evitando o final espetacular 36…Txc8 37.Txc8+ Rh7 38.f8C+ Rg8 39.Cg6+ Rh7 40.Th8#

Jogam as brancas
37.Dxa8 Perdendo a oportunidade de jogar pela vitória com 37.Dc3. 37…Dd4+ 38.Rf1 Df4+?? Retornando o favor! O correto era 38...Dd3+! e as brancas não podem evitar o xeque perpétuo.

39.Re2 De5+ 40.Rd1 Apesar dos erros mútuos em apuro de tempo, este é um jogo fantástico entre dois gigantes do xadrez. 1-0


Jogo 05
Kramnik, Vladimir (2730) - Ivanchuk, Vassily (2740)
Dortmund Dortmund (1), 1995

Jogam as negras
Nessa posição específica, tendo uma torre e dois peões por duas peças menores, as brancas estão melhores; mas com uma defesa precisa, as negras poderiam ter mantido o avanço dos peões centrais das brancas sob controle. Infelizmente para ele, pouco antes de alcançar o controle a tempo, ele erra com 40...Cd7?

Em vez disso, com 40...Re6! as negras teriam sido capazes de segurar a posição. 41.Txc6! Um excelente sacrifício de troca abre caminho para a massa de peões brancos. 41...bxc6 42.Txc6

Jogam as negras
As brancas possuem uma estrutura de peões saudável, enquanto que os enfraquecidos peões negros são um alvo ideal para sua torre. 42…Tb8 43.Txg6 Txb2 A única chance de criar um contra-jogo com o peão-a. Mas as brancas são mais rápidas.

44.f5 Tb3+ 44…Cxe5 45.Te6+ +– 45.Rf4 Txa3 46.Tg7+ Re8 47.e6 Cf6

Jogam as brancas
48.g4! Ótima solução tática. Qualquer tomada das negras dá ao rei branco  permissão para penetrar de forma decisiva.

48...Ta1 48…Cxg4 49.e5 Ta1 50.f6 Tf1+ 51.Rg5+–; 48…hxg4 49.Re5 Cxe4


(49…Ch5 50.Th7+–) 50.Rxe4 Tf3 51.Re5 c5 52.Tg8+ Re7 53.f6+ Txf6 54.Tg7+ +–

49.e5 Cd5+ 50.Re4 [50.Re4 Cc3+ 51.Rd3 Cd5 52.gxh5 +–]

1-0


Se você, meu caro leitor, quer ciar tais tipos de ameaças, então aqui está uma conclusão para você!

CONCLUSÃO
  • Seja bravo e imaginativo;
  • Seja mente aberta para sacrificar material;
  • Encontre o equilíbrio entre decisões intuitivas e analíticas;
  • Acredite na força dos peões.

Vamos finalizar esse artigo com a famosa frase:

"Os peões são a alma do xadrez" - Philidor


Eu recomendo que você retorne a essa lição após uma semana ou duas. Como você já deve saber, estudar uma lição repetidamente ajuda-o a entender isso melhor e você se lembrará disso por muitos dias!

PS: Caso você não tenha visto a primeira parte dessa lição, você deve vê-la AQUI. Se você gostou desse artigo, por favor escreva seus comentários abaixo e compartilhe com seus amigos. Obrigado!
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