Questões de Concurso sobre Dinâmica

O gráfico abaixo mostra como a posição X de um bloco de massa M, preso em uma mola sobre uma mesa sem atrito, varia com o tempo ao ser deslocada de sua posição de equilíbrio. A partir do gráfico, marque a alternativa que apresenta, respectivamente, a amplitude e o período do sistema massa-mola.

Analise as figuras abaixo.

As figuras acima representam um bloco de massa m que está preso a uma mola ideal de comprimento natural L e constante elástica k. Em equilíbrio, a lateral direita do bloco está a uma distância x₁ da parede. Sob a ação de uma força externa F, o bloco é deslocado, ao longo do plano, para uma nova posição, tal que a sua lateral direita está a uma distância x₂ da parede. Ao ser liberado dessa posição, o bloco executa um movimento harmônico simples (MHS). Assinale a opção que apresenta a energia cinética do bloco, em joules, na posição em que a lateral direita do bloco está a uma distância x₃ da parede.

Dados: θ = 30º; m = 2,00 kg; k = 5,00 x 10² N/m; x₂ - x₁ = 5,00 cm; x₃ = L; e g = 10,0 m/s².

Muitos entusiastas por modificações veiculares são apaixonados por carros rebaixados. Uma prática não recomendada pelo fabricante é a de cortar as molas de suspensão do veículo. Com essa alteração, a suspensão fica completamente fora das especificações e os amortecedores, fabricados para atenuar as oscilações de uma mola de constante elástica k_o, passam a exercer o amortecimento das oscilações de uma mola cortada de constante k. Se uma mola for cortada, sendo retiradas 2 voltas de uma mola, de um total original de 9 voltas, qual será o valor aproximado da razão entre o período de oscilação da mola cortada e o período de oscilação da mola original? Considere que os elos são idênticos ao longo de toda mola e que a massa da mola é desprezível em relação à massa a ser amortecida

Um homem deseja instalar uma antena de satélite no telhado de sua casa e resolve colocar uma escada em cima de uma caixa de madeira preenchida com areia para que fique bem pesada, podendo alcançar o telhado sem que tudo desmorone. Cada degrau da escada está separado por uma distância d. A massa da escada é m e a massa do homem segurando a antena é 10m. A escada tem 9 degraus, sua altura é 10d e sua base é colocada no meio da distância x representada na figura (sendo que x = d e h = 2d). Nessa configuração, o cosseno do ângulo θ é 12/13. O arranjo permite que o homem possa subir e colocar os dois pés no último degrau, sem que o sistema desmorone. Admita que não há deslizamentos nem na base da escada, nem na base da caixa, que o atrito no contato da escada com a parede seja desprezível e que o homem suba os degraus sem usar as mãos. Qual é, aproximadamente, o menor valor da massa da caixa com areia para que o arranjo funcione sem desmoronar?

Considere: um bloco de massa m, o qual é mantido encostado em uma parede vertical pela ação elástica de uma mola ideal de constante elástica k sem escorregar devido ao seu peso. Entre a superfície da parede e do bloco, há atrito, que é caracterizado pelo coeficiente de atrito q para esta interface.

Como mostra a figura a seguir, as distâncias horizontal e vertical do extremo superior de fixação da mola até o centro do bloco são a e b, respectivamente. Dessa maneira, para fixar o bloco e mantê-lo em equilíbrio de forças, qual o comprimento da mola (L) antes de ser esticada?

Para verificar o princípio de conservação da energia, um estudante realiza um experimento no Laboratório de Física que consiste em soltar um conjunto de esferas de chumbo de massa M de uma mesma altura h por N vezes. A temperatura do conjunto é medida em cada um dos ensaios. Considerando-se g a aceleração gravitacional, ao final dos lançamentos, o estudante mede a temperatura do conjunto e conclui que:

Considere as afirmativas relacionadas ao deslocamento, à velocidade e à aceleração apresentadas a seguir. Registre V, para verdadeiras, e F, para falsas:

( ) A velocidade instantânea de um objeto é sempre igual à sua velocidade média em um intervalo de tempo finito.

( ) Um objeto em movimento retilíheo uniformemente variado (MRUV) possui aceleração constante e diferente de zero.

( ) Se a aceleração de um objeto é constante e ele inicia o movimento do repouso, o gráfico de velocidade versus tempo será uma reta inclinada e o gráfico de deslocamento versus tempo será uma parábola.

( ) A variação temporal da aceleração de um móvel diverge quando a velocidade varia continuamente.

( ) O módulo da velocidade alterna a direção do movimento quando há aceleração constante.

Assinale a alternativa com a sequência correta:

Sabe-se que o aquecimento dos condutores constitui uma perda de energia elétrica, assim o efeito Joule é desejável em algumas aplicações, exceto:

Um bloco desliza sem atrito sobre a superfície de um plano inclinado que faz um ângulo $\theta$ com a horizontal. Orientando o eixo y na vertical, o módulo da componente y da aceleração do bloco durante a sua descida é igual a:

Num plano inclinado com atrito, que faz um ângulo 𝜃 com uma superfície horizontal, está uma esfera em repouso. Na direção da iminência do movimento, a força de atrito do plano inclinado sobre a esfera será

Nos automóveis, é importante garantir que o centro de massa (CM) de cada conjunto roda/pneu coincida com o seu centro geométrico. Esse processo é realizado em uma máquina de balanceamento, na qual o conjunto roda e pneu é colocado para girar a uma velocidade de valor constante. Com base nas oscilações medidas, a máquina indica a posição do centro de massa do conjunto, e pequenas peças de chumbo são fixadas em lugares específicos da roda até que as vibrações diminuam. Durante o treinamento de sua equipe, a fim de corrigir a posição do centro de massa indicada pela máquina, um mecânico apresenta o esquema a seguir, com cinco possíveis pontos da roda para posicionar uma peça de chumbo.

Em qual ponto deve ser fixada a peça de chumbo para corrigir a posição do centro de massa desse conjunto roda/pneu?

Todas as máquinas simples são capazes de realizar apenas uma única função mecânica básica, limitando-se a simples processos de alavancagem ou movimento linear, excluindo qualquer outra forma de trabalho mecânico mais complexo.

Admita a seguinte situação: um carro de massa 900 kg, está com velocidade constante de 90 km/h em um trecho de rodovia de tráfego intenso. Assinale a alternativa que apresenta o valor da energia cinética, em J, do automóvel.

Na figura abaixo, as massas dos blocos são m1 = 2 kg, m2= 3 kg e m3= 5 kg, o peso das polias são desprezíveis e não apresentam atrito, e adotando g = 10 m/s2.

Com base nisso, a aceleração adquirida pelo bloco m2 é

Ao utilizar uma lixadeira elétrica, um marceneiro a pressiona com uma das mãos, de modo que permaneça em repouso sobre um bloco de madeira, como mostrado na figura a seguir:

(Fonte: https://locadoraequiloc.com.br/blog/)

Na situação, a força resultante aplicada pela mão sobre a lixadeira é vertical, aponta para baixo e tem módulo F.

A força de reação correspondente à força F aponta para

No que tange à energia potencial e à conservação da energia de um sistema isolado, analise as afirmativas abaixo.

I- Aenergia total, E, de um sistema isolado pode variar.

II- Em um sistema isolado no qual apenas forças conservativas causam variações de energia, a energia cinética e a energia potencial podem variar, mas a soma das duas energias, a energia mecânica do sistema, não pode variar.

lll- Quando a energia mecânica de um sistema é conservada, pode-se igualar a soma da energia cinética com a energia potencial em um instante à soma em outro instante sem levar em conta o movimento intermediário e sem calcular o trabalho realizado pelas forças envolvidas.

Assinale a opção correta.

De acordo com a 2ª Lei de Newton, se sobre um objeto de massa igual a 1000g for aplicada uma força de 100 N, a velocidade do mesmo será de 100 m/s².

Sávio aproveita a orla de uma lagoa de sua cidade para pedalar. Em determinado dia, ele percorreu duas voltas completas na lagoa, utilizando o mesmo percurso. Na primeira volta, Sávio desenvolveu em sua bicicleta uma velocidade média de 22,5 km/h. Já na segunda volta, a velocidade média desenvolvida por ele caiu para 15 km/h. Considerando todo o percurso das duas voltas, qual a velocidade média desenvolvida por Sávio?

Um meio elástico é submetido a uma perturbação que gera uma onda transversal. Considerando as características dessa onda, assinale a alternativa correta.

Em um instante t₀= 0s, Joaquim lança, da janela do seu apartamento, uma maçã (de massa m) com velocidade inicial v_0,MJ = 0,300 m/s i + 0,500 m/s j, no referencial de Joaquim, que está em repouso em relação ao solo. Neste mesmo instante, Beatriz passa de carro, com uma velocidade constante v_BJ = 3,30 m/s i, em relação ao referencial de Joaquim, e observa o movimento da maçã enquanto se desloca. Assinale a opção que melhor descreve o esboço do gráfico da energia cinética da maçã, no referencial da Beatriz.

Dados: g = 10,0 m/s² e m = 40,0g.