Questões de Concurso sobre Mecânica

Um projetista deseja construir um brinquedo que lance um pequeno cubo ao longo de um trilho horizontal, e o dispositivo precisa oferecer a opção de mudar a velocidade de lançamento. Para isso, ele utiliza uma mola e um trilho onde o atrito pode ser desprezado, conforme a figura.

Para que a velocidade de lançamento do cubo seja aumentada quatro vezes, o projetista deve

As pessoas que utilizam objetos cujo princípio de funcionamento é o mesmo do das alavancas aplicam uma força, chamada de força potente, em um dado ponto da barra, para superar ou equilibrar uma segunda força, chamada de resistente, em outro ponto da barra. Por causa das diferentes distâncias entre os pontos de aplicação das forças, potente e resistente, os seus efeitos também são diferentes. A figura mostra alguns exemplos desses objetos.

Em qual dos objetos a força potente é maior que a força resistente?

Na figura acima, o Helicóptero SH-16 (Seahawk) é uma poderosa arma de guerra antissubmarina da Marinha do Brasil (MB) capaz de detectar, com o seu sonar de imersão, submarinos que estejam ocultos em profundidades que não ultrapassem os 500 metros. A MB, ao tomar conhecimento da existência de um submarino inimigo em águas jurisdicionais brasileiras envia um desses helicópteros do Primeiro Esquadrão de Helicópteros Anti-Submarino a fim de tentar detectá-lo. Considere o helicóptero sobre a superfície da água e na mesma vertical do submarino, que se encontra submerso tentando ocultar-se a uma profundidade tal que não haja risco algum a sua estrutura em virtude da pressão externa. Sendo assim, marque a opção que fornece a profundidade máxima a que poderá estar o submarino antes que comece a colapsar (implodir) e informe se o helicóptero terá chance ou não em detectá-lo.

Dados: ρ_atmostérica = 1 atm = 1 x 10⁵ N/m² ; g = 10 m/s²; d_agua = 10³ kg/m³; pressão máxima suportada pelo submarino = 2,6 x 10⁶ N/m².

Uma atleta olímpica de saltos ornamentais salta de uma plataforma, com seus braços e pernas esticados na direção do tronco de seu corpo, de modo que o momento de inércia em torno de seu eixo de rotação seja $20kg.m^2$ . Em um dado momento de sua trajetória, ela encolhe seus braços e pernas alterando seu momento de inércia para $15kg.m^2$. Sobre a frequência de rotação do corpo da atleta, marque a alternativa correta:

Em desenhos animados é comum vermos a personagem tentando impulsionar um barco soprando ar contra a vela para compensar a falta de vento. Algumas vezes usam o próprio fôlego, foles ou ventiladores. Estudantes de um laboratório didático resolveram investigar essa possibilidade. Para isso, usaram dois pequenos carros de plástico, A e B, instalaram sobre estes pequenas ventoinhas e fixaram verticalmente uma cartolina de curvatura parabólica para desempenhar uma função análoga à vela de um barco. No carro B inverteu-se o sentido da ventoinha e manteve-se a vela, a fim de manter as características físicas do barco, massa e formato da cartolina. As figuras representam os carros produzidos. A montagem do carro A busca simular a situação dos desenhos animados, pois a ventoinha está direcionada para a vela.

Com os carros orientados de acordo com as figuras, os estudantes ligaram as ventoinhas, aguardaram o fluxo de ar ficar permanente e determinaram os módulos das velocidades médias dos carros A (V_A) e B (V_B) para o mesmo intervalo de tempo.

A respeito das intensidades das velocidades médias e do sentido de movimento do carro A, os estudantes observaram que:

Considere uma única força F=−1i−1j−1k atuando em uma partícula de massa 1/√3 kg. O módulo do vetor aceleração dessa partícula é

Um objeto de massa m é largado de uma altura H, com velocidade inicial igual a zero, em cima de uma piscina. Após o impacto sobre a água, considerando que a força de empuxo contrabalanceia a força gravitacional e age sobre o objeto apenas uma força de resistência da água dada por $b{v}^2$ , a velocidade do objeto dentro da piscina, em função da profundidade y sob a água, é dada por

(considere as seguintes condições iniciais: V₀ igual à velocidade de impacto do objeto na água em y=0).

Um motorista que dirigia em alta velocidade em São Paulo perde a direção ao passar por uma rampa de areia na beira da estrada e fica pendurado na parede de um prédio após a colisão. Considerando que um perito de trânsito mede o grau de inclinação $\theta$ acima do solo, além de determinar a altura H em que o centro de massa do carro se encontra acima do solo e a distância horizontal do voo do carro (d), a velocidade estimada do carro no acidente pode ser assim determinada:

Um projétil metálico, de massa $m$ e calor específico $c$, acerta uma placa metálica com velocidade $v$. Durante o impacto, 50% da energia cinética do projétil é convertida em calor absorvido pelo projétil. O aumento de temperatura do projétil é

Uma barra rígida, homogênea, fina e de comprimento $l$, é presa a uma corda horizontal sem massa e toca a quina de uma superfície horizontal livre de atrito, fazendo um ângulo $\theta$ como mostra a figura. Considerando a barra em equilíbrio, assinale a opção correta para o valor da razão $d/l,$ em que d é a distância da quina ao centro de gravidade (CG) da barra.