Questões de Concurso sobre Dinâmica

De acordo com o princípio da inércia, se um carro bater em um muro, existe uma força externa sendo aplicada ao carro. Dessa forma, o carro tende a manter-se em movimento, podendo o passageiro que está dentro dele ser arremessado para fora.

Um corpo de massa pesando 2 kg repousa em uma superfície plana perfeitamente lisa a ponto do atrito entre eles ser completamente desprezível. Um agente externo passa a interagir com esse corpo aplicando uma força inicial de 10 N paralela à superfície de apoio, e, à medida que se desloca um total de 2 metros, essa força aumenta gradualmente o seu módulo até atingir o valor de 30 N. Determine o valor do trabalho realizado pelo agente externo durante esse deslocamento e assinale a alternativa correta.

Um bloco de 2,0 kg desliza sobre uma superfície horizontal com atrito. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é de 0,10. Qual é a força de atrito que atua sobre o bloco?

Num plano horizontal 0xy há duas molas de comprimento L > 0； a primeira, de constante elástica K₁, tem uma extremidade fixada no ponto (-L,0); e a segunda, de constante elástica K₂ < K₁ tem uma extremidade fixada no ponto (1,0). As extremidades livres das duas molas estão presas a um ponto material P de massa $m>0$ que se move no plano sujeito apenas às forças elásticas das molas. Se o ponto P é colocado na posição (0,L), sua energia potencial V e a resultante das forças elásticas R= ( R_x, R_Y) em P satisfazem:

A figura a seguir mostra um sistema em equilíbrio estático, no qual um bloco de peso está suspenso por fios ideais, sendo que um dos fios está conectado a uma mola ideal, de constante elástica k, que se encontra na posição horizontal. Assim, o valor da elongação x produzida na mola pode ser expressa como:

Dois amigos brincando em uma pista de boliche jogam duas bolas contendo respectivamente massas de 1,0 kg e 2,0 kg na mesma direção e em sentidos contrários, com velocidade igual em módulo. Elas acabam sofrendo colisão inelástica frontal. Sabendo que o módulo da velocidade das bolas é de 3,0 m/s após a colisão, determine o modulo da velocidade inicial das massa.

Um bloco de madeira de 10 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e está sujeito a uma força de atrito de 20 N. Se a força de atrito é a única resistência ao movimento, e a força aplicada para mover o bloco é de 50 N, qual será a aceleração do bloco?

A figura a seguir mostra dois blocos A, de 2 kg, e B, de 3 kg, presos um ao outro por um fio ideal; os blocos sobem verticalmente acelerados por uma força vertical $\underset{F}{\to }$ de módulo igual a 60 N.

Considere g = 10 m/s² . O módulo das forças que os blocos estão exercendo um sobre o outro é de

A segunda lei de Newton, também conhecida como Princípio Fundamental da Dinâmica, relaciona a força aplicada a um corpo com sua aceleração. Qual é a fórmula que expressa essa relação?

O objetivo de uma prática experimental sobre as aplicações das leis de Newton consistia em determinar o coeficiente de atrito cinético entre um bloco A e uma rampa, cuja inclinação era de 45º, como mostra a figura abaixo. Através de um fio inextensível e com massa desprezível, o bloco A era ligado a um bloco B que possuía metade da sua massa.

𝐷𝑎𝑑𝑜𝑠: 𝑠𝑒𝑛 (45°) = cos(45°) = $\frac{\sqrt{2}}{2}$

Nessas condições, para que o bloco B suba com velocidade constante, o valor do coeficiente de atrito entre o bloco A e a rampa deve ser igual a

Um anel, massa igual a 2,5 g, rola sem deslizar, com velocidade constante igual a 1,44 km/h, sobre uma tábua. Não existe atrito entre as superfícies. A energia cinética total, em mJ, será:

Examine a figura abaixo.

A figura acima mostra uma cunha de massa M e ângulo de base θ = 30º apoiada em repouso sobre uma superfície horizontal. Considere que, sobre a superfície inclinada da cunha, considerada sem atrito, um pequeno bloco de massa m = M/9 desliza para baixo enquanto a cunha permanece em repouso. Sendo g a aceleração da gravidade, calcule o módulo da componente vertical da aceleração do centro de massa do sistema bloco cunha e assinale a opção correta.

Um estudante de Física deseja elevar um objeto utilizando um sistema composto por N polias ideais e um fio, também ideal. Após a suspensão ele deseja mantê-lo equilibrado utilizando um contrapeso na outra extremidade do fio, cuja massa é de 500 g. Considerando-se que uma das polias será fixa, utilizada apenas para redirecionar a força no fio de modo a levantar o objeto, qual será a massa máxima a ser sustentada por esse sistema se o estudante utilizar 5 polias? Considere g = 10,0 m/s².

Uma mola de constante elástica K possui a extremidade esquerda presa a um suporte vertical, e a outra extremidade a uma massa m, apoiada em uma superfície horizontal perfeitamente lisa. Inicialmente, a mola encontra-se comprimida com uma deformação x, ou seja, a massa m ocupa a posição -x. Com base nessas informações, calcule o intervalo de tempo para que a massa m passe pela posição x/2 pela primeira vez após o início da oscilação e assinale a alternativa correta.

Caso se acenda uma lareira com a chaminé fechada em uma sala completamente fechada, é correto afirmar que

I a pressão dentro da sala irá crescer.

II a temperatura dentro da sala irá aumentar.

III a energia cinética média das partículas no ar não irá se alterar.

Assinale a opção correta.

Examine a figura abaixo.

A figura acima ilustra a parte traseira de um carro ao fazer uma curva inclinada de um ângulo 6. As curvas em rodovias costumam ser compensadas (inclinadas) para evitar que os carros derrapem. Quando a estrada está seca, a força de atrito entre os pneus e o piso é suficiente para evitar derrapagens, mesmo sem compensação. Quando a pista está molhada, porém, a força de atrito diminui muito é a compensação se torna essencial. Um engenheiro civil é solicitado a projetar a seção curva de uma rodovia, com um ângulo de inclinação 6, que ficará sujeita às seguintes condições de uso: estando a pista molhada, a força de atrito estático entre a pista e os pneus deve ser tal que um carro, em repouso, estará na iminência de deslizar para dentro da curva e um carro se movendo com uma certa velocidade v estará na iminência de derrapar, para fora da curva. Nessas condições, sendo g a aceleração da gravidade, assinale a opção que apresenta o'raio de curvatura da curva.

Ao longo de seu movimento, o foguete estará em equilíbrio mecânico, pois a força resultante sobre ele será constante e diferente de zero.

Muitas pessoas ainda se espantam com o fato de um passageiro sair ileso de um acidente de carro enquanto o veículo onde estava teve perda total. Essas pessoas talvez considerem, equivocadamente, que os carros mais seguros são os que têm as estruturas mais rígidas, ou seja, estruturas, que durante uma colisão, apresentam menor deformação. Na verdade, o que ocorre é o contrário. Por isso, a partir de 1958, passaram a ser produzidos carros com partes que se deformam facilmente.

DAY, C. Crumple Zones. Disponível em: https://pubs.aip.org.

Acesso em: 2 jul. 2024 (adaptado).

Assim, além dos cintos de segurança e dos airbags, os carros modernos passaram a contar com o dispositivo de segurança conhecido como crumple zone (região deformável, em inglês), conforme a figura.

Considerando o carro, seus ocupantes e o muro da figura como um sistema isolado, o crumple zone aumenta a segurança dos passageiros porque, durante uma colisão, a deformação da estrutura do carro

A transformação de energia observada na execução do experimento descrito no Texto 03 é:

Se um corpo de massa $m$ e velocidade $v$ se chocar frontalmente, de forma totalmente inelástica, com outro corpo de mesma massa e em repouso e toda a energia cinética do choque for dissipada em forma de calor, o valor desse calor será igual a