Questões de Concurso sobre Dinâmica

Uma tábua (AB) de comprimento 100,0 cm foi utilizada como plano inclinado em duas situações (esquemas 1 e 2), representadas abaixo. Em cada um dos esquemas, um mesmo objeto de massa 200,0 g foi abandonado do ponto A e desceu em movimento retilíneo uniformemente variado até o ponto B. Os tempos de descida foram registrados em 4,0 s para o esquema 1 e 2,0 s para o esquema 2.

Considerando o exposto acima, assinale a alternativa que apresenta a relação correta entre os módulos das forças resultantes, 𝐹_𝑅1 (esquema 1) e 𝐹_𝑅2 (esquema 2), sobre o objeto de massa 200,0 g.

Esquema 1

Esquema 2

Em uma aula experimental, os estudantes devem determinar a força de atrito estático máximo entre um bloco e uma superfície. A tabela a seguir apresenta o coeficiente de atrito estático entre os materiais dos blocos disponíveis e os materiais das superfícies, compondo um kit, além de um possível esboço da situação. Utilize g = 10 m/s².

Os estudantes Pedro, Ester, João, Rute e Lucas montaram seus experimentos para depois calcular a força de atrito. Pedro usou o kit 1 com ângulo 𝛼 = 30^o; Ester usou o kit 2 com ângulo 𝛼 = 15^o; João usou o kit 3 com ângulo 𝛼 = 45^o; Rute usou o kit 4 com ângulo 𝛼 = 60^o; e Lucas usou o kit 5 com ângulo 𝛼 = 0^o.

Considerando o exposto acima, assinale a alternativa que apresenta o(a) estudante que conseguiu obter o maior módulo de força de atrito estático com sua montagem.

No procedimento de descarga do contêiner, representado na figura (B), a energia mecânica se conserva.

O gráfico a seguir relaciona a variação da energia cinética (ΔE_C) de 2 objetos (A e B), de mesma massa, em função do deslocamento (Δx) realizado. Propositalmente o valor do deslocamento correspondente a ΔE_C=5 J não foi assinalado no gráfico.

Assinale a alternativa que indica corretamente a relação entre os módulos das forças F_A (força aplicada no objeto A) e F_B (força aplicada no objeto B). Ambas as forças são constantes.

Coloca-se um objeto em um dos pratos de uma balança de braços iguais. Para manter a balança em equilíbrio, é necessário colocar no outro prato um contrapeso de massa m, como mostra a figura 1.

figura 1

A seguir, suspende-se o mesmo objeto a uma mola. Na posição de equilíbrio, a mola se alonga x em relação a seu comprimento original, como mostra a figura 2.

figura 2

Imagine que repetíssemos esses experimentos na Lua. Lá, para manter a balança em equilíbrio usaríamos um contrapeso de massa m e a mola, na posição de equilíbrio, ficaria alongada x` em relação a seu comprimento original.

Nesse caso, verificamos que

Em um laboratório de demonstrações, preparou-se o sistema de polias conforme a figura a seguir.

Ao colocar os pesos P₁ e P₂, o sistema fica em equilíbrio. Nessas condições, qual é a razão entre P₁/P₂?

O sistema de fios e polias apresentados na figura constitui uma máquina simples que permite a multiplicação de forças e de energia.

“A energia move o mundo, e uma das questões que mais tem preocupado governos e sociedade, é a crescente demanda energética para sustentação do sistema sobre o qual está estruturada nossa sociedade, fazendo-se necessário obter formas e processos que melhorem o aproveitamento deste recurso”. Fonte: Macagnan, A.L.; Neto, J.A.R & R.N. Neto. 2016. Determinação da eficiência energética da tração humana na geração de energia [...]. UTFPR.

Existem alternativas simples e baratas para a geração de energia a partir do esforço físico humano, como, por exemplo, a bicicleta adaptada. Esse modelo consiste em uma bicicleta, com a adaptação de um alternador, no seu eixo traseiro. Considerando esse modelo, as formas de energia envolvidas no sistema pessoa-bicicleta-alternador são:

Um bloco de 3 kg comprime uma mola, de constante elástica igual a 450 N/m, por 12 cm. Após ser liberado, o bloco adquire velocidade e, assim que perde contato com a mola, passa a se deslocar em uma superfície plana e horizontal cujo coeficiente de atrito cinético equivale a 0,3, conforme apresentado na figura abaixo:

A distância percorrida pelo bloco enquanto se desloca sobre a superfície com atrito até sua parada total é de, aproximadamente. Considere a aceleração da gravidade no local como sendo igual a 10 m/s².

O gráfico a seguir mostra a variação da velocidade de uma partícula, em m³/s, ao longo da distância percorrida, em metros.

A velocidade média desse percurso foi de, aproximadamente,

Um veículo de 1.000 kg sofre uma colisão e fica complemente destruído. De acordo com dados do fabricante, para que a estrutura do veículo atinja um nível de deformação semelhante são necessários cerca de 1.000 kJ.

Em uma estimativa preliminar, a velocidade do veículo, em m/s, no instante da colisão, era de

A expressão que descreve a posição 𝑥 do bloco em função do tempo 𝑡 é do tipo x(t) = x_mcos(ωt + $\Phi$), em que ω representa a frequência angular do movimento, e $\Phi$ a sua fase.

A figura anterior representa um objeto de peso P, em repouso em relação ao helicóptero, sendo transportado em equilíbrio estável e sustentado por um bombeiro, por meio de um sistema de polias, com uma força F. Considere que, nesse sistema, o atrito, o momento de inércia das polias e as massas das cordas e das polias sejam desprezíveis.

Nesse caso hipotético, a relação entre a força F aplicada pelo bombeiro e o peso P do objeto, em módulo, satisfaz a relação

Energia é a capacidade de executar um trabalho, e "Trabalho" significa deslocar, rodar, transformar. (Empresa de Pesquisa Energética – EPE). Dessa forma convivemos com várias formas de energia, que utilizamos na nossa vida diária. Assim identifique o tipo de energia com as suas respectivas ações, relacionando a segunda coluna de acordo com a primeira.

1ª COLUNA

(1) Energia Química

(2) Energia Nuclear

(3) Energia Elétrica

(4) Energia Térmica

(5) Energia Solar

2ª COLUNA

( ) Conserva as partículas dos materiais ligadas. Liberada em fenômenos como a combustão.

( ) Associada à temperatura de um corpo.

( ) Relacionada às cargas elétricas e pode ser obtida por meio da transformação da energia química ou da energia mecânica.

( ) Liberada em processos de transformação de núcleos atômicos.

( ) Transforma a radiação solar em energia elétrica.

Assinale a alternativa que corresponde à relação CORRETA das colunas:

Os sistemas de energia podem ser considerados fechados, abertos ou isolados. Sobre as características relacionadas a esses sistemas, marque a alternativa CORRETA.

Uma barra homogênea AB, de seção uniforme e comprimento 𝓁, está em repouso na horizontal, apoiada por sua extremidade A em uma balança (I) e apoiada em um ponto distante X da extremidade B, na balança (II).

A indicação da balança (II) é o triplo da indicação da balança (I). A distância X é igual a

A figura 1 mostra um bloco em repouso sobre uma superfície plana e horizontal. Nesse caso, a superfície exerce sobre o bloco uma força ${\overrightarrow{f}}_1$.

A figura 2 mostra o mesmo bloco deslizando sobre um piso horizontal em movimento retilíneo uniforme. Nesse caso, o piso exerce sobre o bloco uma força ${\overrightarrow{f}}_2$.

A figura 3 mostra o mesmo bloco descendo, em movimento uniforme, uma rampa inclinada em relação à horizontal ao longo de uma reta de maior declive. Nesse caso, a rampa exerce sobre o bloco uma força ${\overrightarrow{f}}_3$.

figura 1 figura 2 figura 3

Essas forças ${\overrightarrow{f}}_1$, ${\overrightarrow{f}}_2$ e ${\overrightarrow{f}}_3$ são tais que

Em uma aula de laboratório, o professor demonstrava uma oscilação em movimento harmônico simples. Para tal ele montou um sistema no qual uma mola foi ligada à parede e fixada em um bloco de massa m_A = 2,00 kg apoiado em uma superfície sem atrito. O professor puxou o sistema até a amplitude de 1,00 cm e disparou o cronômetro de forma que a constante de fase é de 90^o.

Após iniciado o movimento, um estudante jogou uma bolinha de modelar em direção ao bloco de massa m_A, que oscilava com uma frequência de 50,0 Hz. A massa de modelar fixou-se no bloco A no instante 5,00 ms.

Considerando-se que a duração da colisão foi muito menor que o período de oscilação do bloco A, qual é a velocidade do bloco A no instante em que ocorreu a colisão? (Considere: $\pi$=3,14)

Na posição −𝑥_𝑚, a velocidade do bloco é máxima.

Os fios utilizados no arranjo são inextensíveis e com massas desprezíveis.