Questão 5
UNICAMP 2015
(UNICAMP - 2015) O primeiro trecho do monotrilho de São Paulo, entre as estações Vila Prudente e Oratório, foi inaugurado em agosto de 2014. Uma das vantagens do trem utilizado em São Paulo é que cada carro é feito de ligas de alumínio, mais leve que o aço, o que, ao lado de um motor mais eficiente, permite ao trem atingir uma velocidade de oitenta quilômetros por hora.
a) A densidade do aço daço = 7,9 g/cm3 e a do alumínio é dAl = 2,7 g/cm3. Obtenha a razão entre os trabalhos realizados pelas forças resultantes que aceleram dois trens de dimensões idênticas, um feito de aço e outro feito de alumínio, com a mesma aceleração constante de módulo a, por uma mesma distância l.
b) Outra vantagem do monotrilho de São Paulo em relação a outros tipos de transporte urbano é o menor nível de ruído que ele produz. Considere que o trem emite ondas esféricas como uma fonte pontual. Se a potência sonora emitida pelo trem é igual a P = 1,2 mW, qual é o nível sonoro S em dB, a uma distância R = 10 m do trem? O nível sonoro S em dB é dado pela expressão , em que
é a intensidade da onda sonora e
é a intensidade de referência padrão correspondente ao limiar da audição do ouvido humano.
Gabarito:
Resolução:
a) Da definição de trabalho, temos: . Para os dois trens a aceleração a e a distância percorrida são iguais e, portanto:
b) A intensidade física da onda à distância R = 10 m da fonte é I, calculada por:
Aplicando na equação apresentada no enunciado: