Questões de Concurso sobre Mecânica

A potência fornecida a uma partícula por uma força resultante atuante sobre ela é igual à taxa temporal com a qual a energia cinética da partícula varia.

Considere que uma criança, ao viajar de carro sem estar devidamente presa ao cinto de segurança, ficava escorregando do banco do carro e que, nessa situação, quando o carro acelerava, a criança movia-se para trás; quando o veículo freava bruscamente, ela movia-se para frente; e, quando o carro realizava uma curva, a criança era jogada para fora da curva. Essa situação é explicada pela primeira lei de Newton: a criança experimenta a sensação de que está sendo empurrada ou puxada, como se essa lei estivesse sendo violada, e a velocidade dela está variando, mas não existe nenhuma força resultante atuando sobre ela.

Uma pequena esfera (1) é lançada do solo, obliquamente, com uma velocidade $\overrightarrow{v_o}$ e ângulo de tiro θ, passando a mover-se com atrito desprezível.

Ao chegar no ponto mais alto de sua trajetória, a uma altura H do solo, ela colide frontal e diretamente com outra pequena esfera (2), de mesmas dimensões e mesma massa, que está em repouso, suspensa por um fio ideal de comprimento H a um suporte, como ilustra a figura.

Se a colisão for parcialmente elástica, a esfera (2) conseguirá, no máximo, a contar de sua posição inicial, uma altura igual a

Uma pessoa é desafiada a chutar uma bola posicionada sobre uma ponte, a uma altura de 20m acima do solo, para atingir um alvo no chão, localizado 40m a frente do local de lançamento da bola. Sobre esse desafio, analise afirmativas abaixo.

I. Nas condições descritas, o vetor velocidade inicial deverá fazer um ângulo de 45^o com o horizonte para que a bola atinja o alvo.

II. Nas condições descritas, para atingir o alvo o módulo do vetor velocidade inicial da bola deverá ser de 72 km/h e sua direção horizontal.

III. Se o chute promover um lançamento horizontal, mesmo que o alvo não seja atingido, no instante em que a bola tocar o solo o componente vertical do vetor velocidade tem módulo correspondente a 72 km/h.

Assinale a opção que indica as alternativas corretas dentre as três afirmações. Despreze a os efeitos de resistência e considere a aceleração da gravidade igual 10m/s².

André precisa colocar uma máquina de lavar no terraço de sua casa, que está localizado a uma altura de 20 metros em relação ao nível da rua e, para fazer a instalação, precisa estar atento em escolher um modelo de máquina que trabalha com uma pressão mínima de entrada de água compatível com a que terá disponível no local. Entre as opções analisadas foram observados os seguintes modelos e seus respectivos valores de pressão mínima de entrada:

Sabendo-se que a densidade da água é 1 kg por litro e que a companhia de abastecimento de água fornece, ao nível da rua, uma pressão de entrada de água de 0,6 bar, dentre os modelos ofertados, qual(is) não terá(ão) prejuízo em seu funcionamento ao ser(em) instalado(s) no terraço de André?

(Considere 1 bar = 10⁶ Pa.)

Duas fontes sonoras F₁ e F₂, distantes uma da outra, emitem sons em fase e em uníssono de frequência 1360 Hz. A 6,0 m da fonte F₂, um observador localizado em O e dotado de um decibelímetro bastante sensível, afirma estar registrando sons bem fortes, mais fortes do que nos pontos bem próximos de si. De acordo com a figura, o observador se encontra mais perto da fonte F₂ do que de F₁ . O experimento acontece no ar onde a velocidade do som é de 340 m/s.

Assinale a alternativa que exibe uma distância, em metros, do observador até a fonte F₁, satisfazendo as condições descritas.

Quando a temperatura de um corpo aumenta, em geral observa-se uma expansão de suas dimensões, o que ocorre devido ao aumento da energia interna do material.

Considere a citação de Enrico Fermi sobre o teste Trinity (1º Teste Nuclear):

“Cerca de 40 segundos depois da explosão, a onda de choque chegou a mim. Eu tentei estimar sua intensidade derrubando pedaços de papel a cerca de 183 cm (6 pés) durante e depois da passagem da onda de choque. Como naquele dia não havia vento, eu pude observar a grande distinção e medir o deslocamento dos pedaços de papel que estavam caindo enquanto a onda estava passando. O deslocamento foi de cerca de 2,5 metros, o que naquele tempo eu estimei corresponder à explosão que seria produzida por 10 mil toneladas de TNT.”

Fonte:https://fermatslibrary.com/s/my-observations-during-theexplosion-at-trinity, tradução livre.

A estimativa desenvolvida por Fermi partiu do raciocínio sobre ondas de choque e a energia carregada por elas. Entretanto, considere um modelo simples em que uma bola de papel esteve submetida ao impulso apenas na direção horizontal vindo da onda de choque (lançamento horizontal).

Despreze efeitos de resistência do ar (por serem muito menores que o impulso recebido e que o fenômeno foi curto o suficiente para não envolver a velocidade limite). Considere que a bola de papel foi abandonada de uma altura de 1,8m e que chegue ao chão 2,4m à frente. Considere g = 10m/s².

Assinale a alternativa que apresenta respectivamente as estimativas adequadas do tempo de queda e da velocidade média desenvolvida pela bolinha de papel ao longo do deslocamento.

Joaldo, técnico em laboratório no IFMA, com o intuito de apresentar um experimento de baixo custo sobre Movimentos Retilíneos Verticais na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia do IFMA, colocou uma torneira que goteja água a uma altura de 125 centímetro e um tempo de queda de 0,5 segundos, conforme figura a seguir. Ele considerou que o ar é desprezível e adotou a aceleração da gravidade $\overrightarrow{g}$ = 𝟏𝟎𝒎/𝒔^𝟐. Com isso, conseguiu demonstrar que era possível calcular a velocidade da gota ao atingir o chão. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade encontrada.

Se a resultante das forças externas sobre uma partícula de massa m é nula, ao longo de um eixo de coordenada, então o momento linear ou a quantidade de movimento é uma constante de movimento.

Certo ônibus trafegava a uma velocidade constante, quando precisou realizar uma frenagem de emergência devido a um obstáculo na pista de rolamento. Quando o ônibus freia, os passageiros têm seus corpos “jogados” para frente, porque a tendência é continuar o movimento. A imagem apresenta a situação descrita, observe.

O princípio “todos os corpos em movimento, tendem a permanecer em seu estado de movimento, a não ser que alguma força os impeça” recebe o nome de

Todos estavam apreensivos quando o jogo de futebol foi para prorrogação. Por efeito de uma falta, o árbitro marcou o pênalti que poderia garantir a vitória do time. A bola utilizada no jogo apresentava massa de 0,40 kg. Considere que, no instante em que a bola passou pela trave, marcando gol, sua velocidade foi de 31 m/s. Com base nos dados fornecidos, a energia cinética (em Joule) da bola nesse ponto foi, aproximadamente, de

O centro de massa de um disco desliza com velocidade ${\overrightarrow{V}}_1$ sobre uma superfície plana e horizontal, com atrito desprezível, até colidir elasticamente em uma parede rígida. O esquema que segue apresenta uma visão superior da situação, indicando a trajetória do centro de massa do disco:

O disco rotaciona de forma que o valor da velocidade na sua periferia é igual ao módulo da componente da velocidade do seu centro de massa paralela à parede. A trajetória do centro de massa do disco, antes da colisão, forma um ângulo 𝜃° com a superfície vertical da parede. Dado que a massa do disco vale 3,0 kg, o módulo de ${\overrightarrow{V}}_1$ vale 3,0 m/s e o ângulo 𝜃 mede 60°, o valor da variação da quantidade de movimento linear do centro de massa do disco causada pela colisão foi mais próximo de:

Durante a entrega de uma caixa repleta de medicamentos veterinários, um colaborador de uma transportadora precisa deslocar a caixa que pesa 800,0 N sobre a plataforma horizontal de um caminhão baú, sem movimentos bruscos, a fim de evitar danos aos produtos. Para iniciar o movimento, o funcionário precisa aplicar uma força mínima de 368,0 N paralela à superfície do veículo e, posteriormente, manter uma força de apenas 320,0 N na mesma direção e sentido do deslocamento para manter o movimento constante da caixa. Diante do exposto, pode-se afirmar corretamente que o coeficiente de atrito estático e o coeficiente de atrito cinético, entre a caixa e a superfície do caminhão, valem, respectivamente:

Um professor propôs que seus alunos analisassem um fenômeno influenciado pela pressão atmosférica: a subida de água por um canudinho quando alguém aspira por ele.

Depois de observarem o fenômeno, os alunos pesquisaram em bibliografia específica sobre o assunto e concluíram, acertadamente, que a água sobe no canudinho porque

Assinale a alternativa INCORRETA sobre matéria e energia.

Considere que o movimento de uma pessoa oscilando em uma cama elástica seja dado pela equação a seguir, em que consiste na velocidade angular.

y(t) = Asen(ωt)

Nessas condições, a normal (N) exercida pela cama elástica nos pés da pessoa pode ser calculada pela equação adiante, em que g representa a aceleração da gravidade e m, a massa da pessoa.

N = m [ g − (ω²y(t)]

O equilíbrio é estabelecido quando a soma das forças que agem sobre um corpo é nula. Ele pode ser classificado como estático ou dinâmico. Além disso, ele pode ser de três tipos:

I. no equilíbrio estável, quando o corpo realiza um pequeno deslocamento em relação a sua posição de equilíbrio ao ser abandonado, ele retorna à posição inicial;

II. quando o equilíbrio é instável, ao retirar o objeto da sua posição de equilíbrio, ele tende a se afastar ainda mais dela quando abandonado;

III. no equilíbrio indiferente, ao ser deslocado, o objeto permanece em equilíbrio em uma nova posição.

É correto o que se afirma em:

Dois objetos de dimensões desprezíveis iniciam, no mesmo instante, movimentos circulares uniformes em posições angulares diferentes, conforme representado na figura a seguir. O objeto “B” possui velocidade angular de módulo igual a do objeto “A” e realiza o movimento no sentido horário, enquanto o objeto “A” realiza no sentido anti-horário.

Assinale a alternativa que representa corretamente a primeira vez, após o início dos movimentos, em que os dois objetos terão a mesma posição angular.

É devido à ação da força de atrito entre pneu e asfalto que um veículo consegue traçar uma curva em uma pista plana sem que exista alguma inclinação na pista.