Questões de Concurso sobre Dinâmica

Um problema muito comum com que os alunos se deparam no laboratório de Física está relacionado às forças que atuam num corpo quando este está em repouso ou em movimento num plano inclinado. Numa rampa com inclinação de 36º, um corpo se move sob a influência de uma força horizontal F. Considerando que não há atrito e que sua massa seja 40 kg,

Dados

1. g = 9,8 m/s²
2. sen 36° = 0,588
3. cos 36° = 0,809
4. tan 36° = 0,726

calcule a força F necessária para que o corpo suba a rampa com velocidade constante.

Na torre de Fallturm Bremen, laboratório do Centro de Tecnologia Espacial Aplicada e Microgravidade (ZARM), a catapulta que pode lançar cápsulas de 300 a 500 kg para simular microgravidade. A cápsula deve sair à velocidade de 48 m/s, e a aceleração ocorre em cerca de 0,3s sendo realizado por um sistema pneumático. Considere g=10 m/s².

A depender do peso do experimento levado pela cápsula, o esforço sobre o sistema pneumático é distinto para garantir as mesmas condições de lançamento. Considerando uma massa de 500 kg e supondo que a aceleração de lançamento seja uniforme, procura-se determinar:

I. A aceleração a que a cápsula é submetida durante o lançamento (em unidades de g: aceleração da gravidade) é de ______.

II. A força resultante sobre a cápsula durante o lançamento é de ______.

III. O trabalho realizado pelo sistema pneumático é de ______.

Assinale a alternativa que apresenta os valores mais consistentes para as lacunas.

Ao longo de um teste de desempenho de um novo modelo de automóvel, o piloto percorreu um terço da pista com velocidade de 15 m/s e, o restante, com velocidade de 45 m/s.

A velocidade média desenvolvida durante o teste completo, em m/s, foi

Observe as tabelas abaixo e, com base nos dados apresentados e nos seus conhecimentos, analise as assertivas que seguem:

Fonte: Azevedo, M.H. 2018. Carros elétricos: viabilidade econômica e ambiental de inserção competitiva no mercado brasileiro. 51p.

( ) No carro com motor de combustão interna, a energia térmica oriunda de uma reação química é convertida em energia mecânica para gerar movimento.

( ) Além de energeticamente mais econômico, o carro de motor elétrico é também mais sustentável no que se refere à emissão de gases e o consequente agravamento da crise climática.

( ) Motor é uma máquina que converte qualquer forma de energia em trabalho mecânico e sua eficiência ou rendimento representa o grau de sucesso com que a conversão de energia é realizada.

( ) Veículos elétricos são isentos de qualquer dano ambiental, sendo uma alternativa de sucesso para um futuro mais sustentável.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Para manter a saúde física e mental, uma pessoa faz caminhadas diárias em um parque público percorrendo três vezes uma pista de 1,5 km de comprimento. O tempo utilizado para cada volta é de 15 minutos. Utilizando os conceitos da Física, podemos determinar que a velocidade média, em km/h, desenvolvida durante essa caminhada é de:

A aceleração do sistema formado pelos três blocos é diferente nas situações mostradas na figura A e na figura B.

Se desprezarmos as forças de resistência do ar e o atrito no eixo da roldana, é correto afirmar que:

As figuras mostram cinco pequenas esferas de aço que se encontram à mesma altura h do solo, mas cada uma com uma velocidade diferente.

Assinale a opção que indica as esferas que, a partir desse instante, passarão a se mover na direção resultante das forças que atuam sobre elas.

Uma barra cilíndrica e homogênea AB, de seção uniforme e de peso P, é articulada, pela extremidade A, a um piso horizontal. A barra é mantida em repouso, formando 45^o com o piso horizontal, presa a uma parede vertical por um fio ideal horizontal JK, como ilustra a figura.

Se a distância AK é igual a $\frac{3}{4}$ AB, a tensão no fio vale

Quando o bloco passa pela posição de equilíbrio (x = 0), sua aceleração é nula.

Para se obter a velocidade de projéteis em um laboratório, pode-se utilizar um pêndulo balístico. Em um desses experimentos, um dardo de 0,4 kg é arremessado horizontalmente com uma certa velocidade inicial e atinge um bloco cuja massa é de 0,8 kg. Ao colidir com o bloco, o dardo fica grudado a ele e o conjunto eleva-se até uma altura de 60 cm em relação à posição inicial do bloco, que se encontrava inicialmente em repouso e na vertical. Considerando a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s², assinale a alternativa correta para a velocidade do dardo no momento em que ele atinge o bloco.

Analise o texto abaixo para a questão 19.

A balança de torção de Cavendish é usada para determinar o valor da constante gravitacional. Ela consiste de duas esferas pequenas de mesma massa (m) fixadas em posições diametralmente opostas a uma haste leve e rígida no formato de T invertido. A haste é sustentada verticalmente por um fio, o que permite a rotação da haste em torno de seu eixo longitudinal, que também é um eixo de simetria. Quando duas outras esferas maiores de massa M são aproximadas das esferas menores, é observada uma pequena torção na balança. O ângulo de torção é medido com o auxílio de um sistema composto por um feixe de laser e um espelho fixado ao eixo vertical da haste, assim como ilustrado na figura abaixo. Se necessário considere G = 6,67 x 10^-11 N.m²/kg², adote a aproximação: 6,67 = 20/3.

Figura: Diagrama da balança de Cavendish descrita. Fonte: wikipedia commons.

Suponha que a massa das esferas maiores seja 𝑴 = 𝟐𝒌𝒈 e das esferas menores seja 𝒎 = 𝟏𝟎𝒈, que o comprimento do braço horizontal da haste seja 𝑳 = 𝟒𝟎, 𝟎𝒄𝒎 e que a distância de afastamento entre os centros de massa das esfera pequenas e grandes seja 𝒓 = 𝟐, 𝟎𝒄𝒎. Assinale a alternativa que apresenta o torque resultante sobre o sistema composto pela haste e as esferas pequenas, em relação ao eixo de rotação da balança.

A figura a seguir apresenta um sistema oscilante formado por um objeto de massa 𝒎 constante que está preso a uma das extremidades de uma mola ideal, cuja massa é desprezível, e que tem uma constante de mola 𝒌. A outra extremidade da mola é presa a uma parede fixa. Não há quaisquer atritos agindo no sistema, de modo que o sistema é, por hipótese, um oscilador harmônico simples. A oscilação ocorre apenas na direção 𝒙, a única força nessa direção sobre o objeto de massa 𝒎 é produzida pela mola e o sistema oscila com uma frequência angular 𝝎₁.

O objeto de massa 𝒎 é substituído por um outro objeto, de massa 𝒎₂ = 2 𝒎, e também é posto a oscilar na direção 𝒙, novamente sem quaisquer atritos, agora com uma frequência angular 𝝎2. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da razão entre as frequências angulares 𝝎₂ e 𝝎_1.

Em um experimento sobre colisões são considerados dois carrinhos de massas iguais sendo que um está inicialmente parado e outro, em movimento. Considere que o atrito é desprezível e que os carrinhos colidem elasticamente sem perdas de energia.

O que acontece com os carrinhos após a colisão?

Em um determinado instante $t_0$, um veículo A, de 2 toneladas e viajando a 60km/h, choca-se com outro veículo B de 4 toneladas, que se encontrava parado.

Em outro instante 𝑡${}_1$ após o choque, ambos os veículos deslocam-se a uma velocidade de 19km/h.

A perda de quantidade de movimento entre os instantes 𝑡${}_0$ e 𝑡${}_1$, foi de, aproximadamente,

A órbita de um planeta ao redor do Sol tem o formato de uma elipse, e o Sol ocupa um dos focos dessa elipse. Essa descrição corresponde à

O sistema representado na figura seguinte é composto por um bloco de dimensões desprezíveis e de massa m apoiado em um plano inclinado, que forma um ângulo α com a direção horizontal. O sistema possui uma mola ideal de constante elástica k e comprimento natural x₀

O bloco se encontra apenas encostado na mola e em equilíbrio, na posição A, a uma altura y_A. Nesse momento, a mola está travada e comprimida de um valor x. Quando a mola é destravada, o bloco, pela ação da força elástica, percorre a distância d, sem atrito, indicada na figura, até atingir o ponto B, a uma altura y_B, onde ocorre a inversão do sentido de seu deslocamento.

Considerando g o módulo da aceleração da gravidade, a distância d percorrida pelo bloco é dada na alternativa

Energia é uma grandeza física que se conserva, isto é, a quantidade total de energia nunca muda. Em termos diferentes, entende-se que energia é a capacidade de realizar trabalho. Existem diversas formas de energia intercambiáveis entre si, ou seja, que podem transformar-se umas nas outras. Apesar disso, quando transformada, a energia pode sofrer degradações em razão da entropia, tornando-se menos útil a cada transformação.

Sobre as formas de energia e suas características, assinale:

1. Energia mecânica.

2. Energia cinética.

3. Energia potencial gravitacional.

4. Energia elétrica.

5. Energia térmica.

6. Energia nuclear.

7. Energia potencial elástica.

( )Todo corpo que se move é dotado dessa energia. Essa forma de energia depende do quadrado da velocidade com que o corpo move-se e é proporcional à sua massa.

( )É definida como a soma da energia cinética com todas as formas de energia potencial de um sistema físico. Quando não há forças dissipativas, a energia é conservada.

( )Todo corpo que tende a retornar ao seu formato original após ter sido deformado apresenta uma quantidade de energia. Essa energia depende do quadrado da deformação do corpo.

( )É o nome popular usado para designar a energia potencial. A atração entre cargas dá origem a ela. Essa energia depende do produto entre as cargas e é inversamente proporcional à distância que as separa.

( )Quando um corpo está posicionado a alguma altura em relação ao solo.

( )É a soma da energia cinética das partículas de um corpo. Essa energia é diretamente relacionada à temperatura absoluta do corpo, medida em kelvin. Além disso, a transferência de energia entre corpos é chamada calor.

( )Tem origem nas forças atrativas que mantêm o núcleo atômico coeso. Quando o núcleo dos átomos é desintegrado, ele emite energia em forma de radiação corpuscular e ondulatória.

A sequência CORRETA é:

Na iminência do movimento, considerando que há atrito entre o bloco e a superfície, o coeficiente de atrito estático é igual a tan 𝜃.

A relação entre as compressões máximas A e B das molas é dada por