Questões de Concurso sobre Mecânica

Tendo em vista que não existe atrito entre a superfície e o bloco, o bloco se movimenta ao longo do plano com uma aceleração igual a 𝑎 = 𝑔 sen 𝜃, em módulo.

Considere um recipiente cilíndrico cheio de água, onde a aceleração da gravidade é igual a 10m/s².

Um corpo de massa 10 g é abandonado na superfície da água e flutua com ¼ do seu volume emerso.

Com base na situação descrita, é correto afirmar que

O ângulo de elevação θ que uma pista de corrida deve ter para que as rodas dos carros não tenham que depender do atrito para evitar o escorregamento é dado pela equação seguinte, em que v representa a velocidade do carro, r, o raio da curva, e g, a aceleração da gravidade.

θ = tg^-1 $\left(\frac{v^2}{rg}\right)$

Assinale a alternativa que representa a aproximação para a velocidade do centro de massa no lançamento para o caso em que a largura da calha é muito menor que o diâmetro da esfera (L << D).

Um corpo esférico, maciço, feito de material de densidade absoluta d, é abandonado do repouso, a uma altura H₁ da superfície livre de um líquido, de densidade absoluta dL, viscosidade desprezível, contido em um recipiente, como indica a figura.

O movimento de queda do corpo antes de atingir o líquido se dá em queda livre com aceleração da gravidade g. As condições para que o corpo atinja a profundidade H₂ com velocidade nula são:

Um balão de ar quente encontra-se a 60,0 m da superfície terrestre com velocidade vertical constante e ascendente de módulo igual a 18,0 km/h, quando se desprende dele um parafuso metálico. Desprezando-se a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade local igual a 9,80 m/s², pode-se afirmar que a velocidade do parafuso após 0,51 segundos do início do movimento é de, aproximadamente:

Um bloco é preso numa mola sobre uma mesa lisa sem atrito. O bloco é deslocado da posição de equilíbrio da mola de tal forma que a sua posição Y varia com o tempo, como mostra o gráfico abaixo.

Sobre o movimento do bloco é possível afirmar que:

A figura apresentada é um esboço de uma mangueira de combate a incêndios cilíndrica, com diâmetro de entrada d₁, que transporta água (fluido) a uma velocidade v₁ sob a ação de uma pressão P₁. Na ponta extrema-direita da mangueira, há uma redução na área seccional, cujo diâmetro é d₂. Considere que o fluido seja incompressível e irrotacional, que a energia dissipativa seja nula e que P₂ e v₂ representem, respectivamente, a pressão e a velocidade do fluido no trecho da mangueira com diâmetro d₂.

Com base na figura e nas informações precedentes, é correto concluir que

O morador do terceiro andar de um prédio reclamou que das torneiras do seu apartamento não saía água.

Observe o esquema da caixa d’água e do prédio em questão:

O fenômeno físico que explica o fato de a água da caixa não chegar ao terceiro andar do edifício é

Um projétil é disparado do solo com uma velocidade inicial ${\overrightarrow{v}}_0$ de módulo igual a 60m/s e ângulo de 60^o.

A figura a seguir mostra a trajetória do projetil, supondo a resistência do ar desprezível.

1 segundo depois de atingir a altura máxima H, ele passa pelo ponto P indicado na figura. Considere g = 10m/s².

O módulo do vetor variação de velocidade do projétil entre o instante do lançamento e o instante em que passa pelo ponto P é de

Um caminhão guincho é um tipo de veículo que possui uma plataforma capaz de rebocar cargas como automóveis. Para colocar a carga em sua plataforma, o guincho conta com dois estágios de inclinação de sua rampa de acesso. No primeiro estágio, a rampa faz com a horizontal um ângulo de 60° e a carga é puxada com velocidade constante por um cabo de aço até a metade da plataforma. Após esse procedimento, a rampa é suspensa e sua inclinação, em relação à horizontal, passa a ser de 30°. Nesse momento, a carga é novamente puxada pelo cabo de aço, também com velocidade constante pelo restante da plataforma até o final do processo. Finalmente, a rampa é suspensa uma última vez e passa a se posicionar paralelamente ao solo. Durante um processo de elevação até o topo da rampa de uma carga de 400 kg, desprezando-se as forças de atrito e localizado em uma região onde a gravidade vale 9,8 m/s², o cabo de aço exerce sobre a carga uma força de tração, cujo valor máximo é mais próximo de:

De acordo com a energia envolvida no movimento de um objeto, tem-se que um corpo em movimento pode produzir transformações à sua volta. Caso, um carro em movimento colida com outro, ambos poderão sofrer deformações. A energia necessária para deformar os carros, estava presente na forma de energia de movimento.

Fonte: Mortimer E. et al. Matéria, energia e vida, uma abordagem interdisciplinar − O mundo atual: questões sociocientíficas. São Paulo: Editora Scipione, 2020.

Esse tipo de energia denomina-se:

Marque a alternativa CORRETA.

Uma criança vê uma fruta madura pendurada em uma árvore, em ponto P, a uma altura H do solo. Ingenuamente, ela atira, de um ponto O do solo, uma pedra na direção OP. A velocidade inicial $\overrightarrow{v_o}$ é tal que, supondo a resistência do ar desprezível, o ponto mais alto atingido pela pedra fica localizado verticalmente abaixo do ponto P onde se encontra a fruta, como ilustra a figura.

Seja h a altura máxima atingida pela pedra. Nesse caso, a fruta se encontra a uma altura H do solo igual a

Uma pessoa utilizou uma roldana fixa para transportar um objeto de massa igual a 40 kg, em um local onde a gravidade é 10 m/s² , conforme ilustrado a seguir.

Para executar essa tarefa, a força a ser realizada pelo indivíduo é de

Observe a imagem a seguir.

A imagem representa o sistema formado pelos blocos X e Y, a corda que os une e a polia, que está em repouso. Cada um dos blocos tem 40 N de peso, e o bloco X está apoiado sobre um plano inclinado que faz um ângulo β com a horizontal. Os valores de a e b são 3 m e 4 m, respectivamente. A polia não tem atrito, a corda é inextensível e os pesos de ambas podem ser desprezados em relação aos pesos dos blocos. Diante do exposto, qual é o valor da força de atrito que o plano inclinado exerce sobre o bloco X?

A energia mecânica associada a um corpo, ou a um sistema de corpos, pode ser definida como a somatória da:

Uma pequena esfera de massa 𝑚 está posicionada no topo de um bloco de massa 𝑀 = 9 ⋅ 𝑚, de formato triangular, que, por sua vez, está apoiado sobre um plano rígido horizontal, conforme o esquema abaixo:

A partir do repouso, o sistema é, então, liberado, e a esfera desce o plano inclinado do bloco sem atrito. O bloco é livre para deslizar também sem atrito sobre o plano da superfície. Todo o sistema está imerso em uma região onde há um campo gravitacional de intensidade 𝑔. O bloco triangular tem um de seus ângulos internos igual a 𝜃. Desconsidere qualquer tipo de efeito ou resistência que possa ser causado pelo ar e assuma que a origem do sistema de referência 𝑥𝑦 é fixo em um ponto da superfície. A partir das informações fornecidas, a energia cinética de translação da esfera ao chegar no final do plano inclinado, em termos da massa 𝑚, do módulo da velocidade da esfera em relação ao bloco 𝑣 e do ângulo 𝜃, pode ser dada por:

Uma barra fina e homogênea de massa M e comprimento L está apoiada perpendicularmente à sua maior dimensão, de forma que seu centro de massa está a uma distância L/3 do ponto de apoio. Uma única força F, de módulo constante e perpendicular ao eixo da barra, é aplicada em uma das extremidades da barra, provocando sua rotação em torno do ponto de apoio, como mostra a Figura 1.

Figura 1

A aceleração angular adquirida pela barra, devido à aplicação da força F, é de:

Um projétil é lançado obliquamente próximo do alto de um plano inclinado, cuja inclinação com a horizontal é de 45°. O projétil é lançado com uma velocidade inicial 𝑣₀ = 15 𝑚/𝑠, formando um ângulo de 15° em relação ao plano inclinado, e percorre uma distância 𝑑 = 75 𝑚 ao longo do plano inclinado até voltar a tocá-lo próximo de sua base. Considere que não há resistência do ar sobre o corpo e quaisquer outros efeitos dissipativos que possam afetar o movimento do projétil.

Utilize: 𝑔 = 10 𝑚/𝑠², 𝑠𝑒𝑛 15° ≅ 0,26, 𝑐𝑜𝑠 15° ≅ 0,97, $\sqrt{2}$ ≅ 1,4, $\sqrt{3}$ ≅ 1,7. Qual é, aproximadamente, a velocidade do projétil ao final do movimento descrito?

A figura representa um sistema de vasos comunicantes em equilíbrio hidrostático. O ramo (X) da direita é aberto, enquanto o ramo central (Y) e o da esquerda (Z) estão hermeticamente fechados, havendo, portanto, em ambos, ar comprimido entre as tampas e as superfícies livres da água.

Sejam P_o a pressão atmosférica local, P a pressão do ar confinado no ramo central (Y) e P’ a pressão do ar confinado no ramo da esquerda (Z).

Essas pressões são tais que