Questões de Concurso sobre Mecânica

A energia mecânica de um sistema é definida como o somatório das energias potencial, cinética e térmica dos corpos que compõem o sistema.

Um ponto material de massa m > 0 desloca-se num plano 0xy, livre da ação de forças externas, em movimento circular uniforme, com velocidade angular 1 rad/seg, a 2 m da origem, à qual está preso por um fio de massa desprezível e comprimento 2 m. Num instante t₀, o ponto material encontra-se no ponto ($\sqrt{2}$ ,$\sqrt{2}$ ) e o fio arrebenta. Após o instante t_0, o ponto percorre um movimento:

Observe o gráfico a seguir.

Considerando que a força varia com a posição, F = F(x) na mesma direção do movimento, analise as afirmativas a seguir.

I. Se a força varia com a posição F = F(x), o trabalho realizado em um deslocamento de x_i para x_f é a integral entre x_i e x_f da função F(x).

II. Para o gráfico apresentado, o trabalho realizado é igual a área sob a curva entre x_i e x_f.

III. O trabalho realizado por uma força é um escalar. Somente a componente da força na direção do deslocamento realiza trabalho.

Está correto o que se afirma em

Dentre as leis do movimento de Newton, temos em uma delas a seguinte conclusão: “Força é igual a massa vezes a aceleração”. Assinale a assertiva que apresenta de forma correta qual lei de Newton se refere a tal conclusão.

A __________ Lei de Newton relaciona o conceito da aceleração, para o qual usamos o símbolo 𝑎⃗, à força. Já consideramos a aceleração como a derivada de tempo da velocidade e a segunda derivada de tempo da posição. A _________ Lei de Newton diz que as forças que dois objetos em interação exercem entre si são sempre exatamente iguais em módulo e com sentidos opostos. A __________ Lei de Newton diz que há dois estados possíveis para um objeto sem força resultante sobre ele: um objeto em repouso está em equilíbrio estático; e um objeto que se move com velocidade constante está em equilíbrio dinâmico.

As palavras que completam CORRETAMENTE essas lacunas são:

“É a soma da energia cinética das partículas de um corpo. Essa energia é diretamente relacionada à temperatura absoluta do corpo, medida em kelvin”’.

O conceito refere-se à:

Um cilindro hidráulico com diâmetro de 100 mm opera com uma pressão de 8 bar. Qual é a força que esse cilindro pode exercer?

Nossa vida é permeada por diversas máquinas, sendo que em Mecânica, as mesmas são consideradas como um dispositivo que altera a direção e/ou a intensidade de uma força, com o objetivo de realizar uma tarefa específica. Uma das principais características das máquinas simples é o ganho mecânico que equivale à razão entre o módulo da força aplicada à máquina e o módulo da força exercida pela máquina.

Fonte: LOPES, S.; ROSSO, S. Ciências da Natureza − evolução e universo. São Paulo: Editora Moderna, 2020.

No caso da polia fixa (I) e da polia móvel (II), identifique corretamente quanto corresponde o ganho mecânico.

Examine a figura abaixo.

Um semicírculo metálico de massa m e raio R, submetido a uma aceleração da gravidade de módulo g, encontra-se pendurado pelas suas extremidades por dois suportes, conforme mostrado na figura acima. O semicírculo está submetido a um campo magnético de módulo B que atravessa perpendicularmente o seu plano no sentido indicado na figura. Determine o valor do módulo da corrente elétrica $i$ que deve ser gerada através do semicírculo para que não haja tensão mecânica nos suportes e assinale a opção correta.

Um objeto, com o dobro da densidade da água, está inicialmente no fundo de uma piscina de 3 m de profundidade e encostado em uma das suas paredes laterais. Então, esse objeto é lançado obliquamente na direção da parede lateral oposta da piscina que está a 4 m de distância. A velocidade inicial desse objeto tem uma componente vertical de 4,9 m/s e uma componente horizontal de 1 m/s.

Com base nessa situação e considerando-se que a aceleração da gravidade é de g = 9,8 m/s², é correto afirmar que o objeto

Um processo de determinada planta fabril pode ser representado por um modelo simplificado linear e invariante no tempo, dado pela função de transferência 𝐺(𝑠), que relaciona sua entrada 𝑢(𝑡) com sua saída 𝑦(𝑡).

O sistema encontra-se em repouso até que no instante t=0 um sinal 𝑟(𝑡) é aplicado na entrada 𝑢(𝑡).

Considere:

𝐺(𝑠) = $\frac{a}{\left(s+a\right)}$, com 𝑎 > 0 .

𝑟(𝑡) = 𝑒 ^−𝑎𝑡, para 𝑡 ≥ 0 .

Nessas condições, a saída 𝑦(𝑡) é descrita por

Para os circuitos de maratonas aquáticas realizadas em mares calmos e próximos à praia, é montado um sistema de boias que determinam o trajeto a ser seguido pelos nadadores. Uma das dificuldades desse tipo de circuito é compensar os efeitos da corrente marinha. O diagrama contém o circuito em que deve ser realizada uma volta no sentido anti-horário. As quatro boias estão numeradas de 1 a 4. Existe uma corrente marinha de velocidade $\overrightarrow{u_c}$ , cujo módulo é 30 metros por minuto, paralela à praia em toda a área do circuito. Nas arestas mais longas, o nadador precisará nadar na direção apontada pelos vetores $\overrightarrow{u_n}$ dos pontos 1 até 2 e de 3 até 4. Considere que a velocidade do nadador é de 50 metros por minuto, em relação à água, durante todo o circuito.

Nessa situação, em quantos minutos o nadador completará a prova?

“As leis de Newton foram publicadas pela primeira vez em 1687 por Isaac Newton (1643-1727)”. Analise as alternativas abaixo e indique a que está CORRETA quanto a esse contexto.

Um cilindro maciço, de 1m de raio, 10kg de massa e momento de inércia em relação ao seu centro de massa igual a 5kgm², é abandonado, do repouso, sobre uma superfície que faz 30° com a horizontal. No instante do abandono, é aplicado ao cilindro um momento igual a 20Nm, no sentido contrário ao movimento de descida do cilindro.

Sabendo que os coeficientes de atrito entre o cilindro e a superfície são iguais a 0,1 e 0,2, sobre o tipo de movimento do cilindro e a aceleração linear, em m/s², envolvida, é correto afirmar que

Dados: considere g = 10 m/s² e $\sqrt{3}$ ≅ 1,7.

Um sistema de multiplicação de força exige o emprego de polias para redirecionar e dividir forças e é o ângulo formado entre as cordas, uma vez que essas polias estão fixas ao sistema elas não acompanham a carga, apenas desviam a força. O sistema "T" é um tipo de sistema multiplicador de força onde as polias se movem em sentido inverso, proporcionando vantagem mecânica de qualquer tipo de classe. A respeito do funcionamento do sistema "T", assinale a alternativa correta.

A equipe do Corpo de Bombeiros Militar de Pernambuco, em uma determinada situação de combate a incêndio, deve acertar a fonte das chamas a uma distância horizontal de 60 metros. O alvo está a uma altura de 35 metros acima do nível da saída do jato de água. A inclinação do jato de água em relação ao solo forma um ângulo de tal forma que o 𝐬𝐢𝐧 𝜽 = 𝟎, 𝟖 e o 𝐜𝐨𝐬 𝜽 = 𝟎, 𝟔. Considerando o jato de água como um ponto material, calcule a velocidade inicial com que o jato deve sair da mangueira para que atinja o seu alvo. (Utilize

Observe o comportamento de uma maçã na água doce:

A maçã flutua na água porque

Cinco cubos de arestas respectivamente a₁, = 1.0cm:; a₂ =1.2cm; a₃ =1.4cm, a₄ =1.6cm; e a₅, =1.8cm, e densidades, respectivamente, p₁: =0.9g/cm³; p₂=0.7g/cm³; p₃,=0.5g/cm³ ; p₄,=0.3g/cm³; e P₅ =0.1g/cm³; são colocadas num recipiente com água, de forma que não se toquem e flutuem. Desses cubos, o que ficará com maior volume submerso será o de aresta:

Caso alguém suba, em velocidade constante, por uma corda presa ao teto, a intensidade da força média com que essa pessoa puxa a corda

Para estudar a conservação da quantidade de movimento, um professor de Física leva seus estudantes para o lago de Palmas. O estudante A, de massa M é colocado sobre uma prancha leve e plana de massa desprezível, enquanto que a estudante B, de massa m é colocada sobre outra prancha idêntica de frente para o primeiro estudante. Ambos flutuam sobre o lago e, inicialmente, eles estão de mãos dadas. Ao comando do professor os estudantes aplicam forças na direção contrária de modo que A empurra B e B empurra A. Desconsiderando-se o arrasto da prancha com a água, bem como a resistência do ar, pode-se afirmar que: