Questões de Concurso sobre Mecânica

Uma partícula, inicialmente em repouso, desloca-se em linha reta, acelerando uniformemente a 3 m/s² durante 8 segundos. Em seguida, sua aceleração é alterada, mantendo-se constante por um intervalo de tempo de 7 segundos, até que a partícula atinge a velocidade de 52 m/s, momento em que a aceleração passa a ser nula e ela segue em movimento retilíneo. De acordo com a situação descrita, a distância percorrida por essa partícula durante os 12 primeiros segundos do movimento é um valor compreendido entre:

Na figura, o sistema está sujeito à ação da resultante externa F, paralela ao plano horizontal sobre o qual uma prancha com degrau está apoiada. Sobre o degrau repousa uma esfera de raio R (R = 3H). Todos os atritos são desprezíveis e o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s² .

Calcule a aceleração máxima da prancha de modo que a esfera não tombe.

As duas figuras a seguir mostram dois blocos de massas 2m e m sob ação de uma força externa F. Para cada figura (1 e 2), qual das seguintes alternativas apresenta corretamente a magnitude da força que um bloco exerce sobre o outro (F₁₂)?

(Obs.: Considere que a superfície na qual os blocos se movem não apresenta atrito.)

Uma partícula de massa m₁ = 1,2 kg e velocidade 0,5 m/s, colide com outra de massa m₂ = 0,8 kg inicialmente em repouso e a ela adere instantaneamente.

A perda de energia cinética do sistema é de

Uma pessoa de 80,0kg de massa empurra um veículo de 2000,0kg que estava em repouso em uma superfície perfeitamente plana e horizontal. Considerando que tanto a pessoa quanto o veículo se movimentem no mesmo sentido durante o empurro, determine o mínimo coeficiente de atrito entre os pés dessa pessoa e a superfície para que o veículo adquira uma aceleração de 0,05m/s² .

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(Considere desprezível toda e qualquer forma de atrito atuando sobre o veículo e g = 10m/s² .)

A Hidrostática é uma área muito interessante e importante de ser estudada. Contribuiu e vem contribuindo de maneira fantástica no desenvolvimento tecnológico da sociedade e está baseada basicamente sobre três pilares, que são:

Dois blocos idênticos são conectados por uma mola. O conjunto é suspenso, em repouso, desde o teto, como mostrado na figura a seguir. A mola quebra-se repentinamente. Imediatamente após a quebra da mola, qual é a aceleração no bloco superior?

Umas das vantagens dos carros elétricos, sobre os que utilizam motores a combustão, é a possibilidade de “restituir” parte da energia utilizada para colocar o carro em movimento, recarregando as baterias no momento da frenagem através dos freios regenerativos. Isso é possível porque os motores elétricos podem funcionar como geradores elétricos durante a frenagem, os quais convertem parte da energia cinética em energia elétrica nesse processo.

Um carro elétrico com massa total de 1400 kg movimenta-se em um trecho retilíneo e plano de uma estrada, com velocidade constante de 90 km/h. Em um certo instante utiliza-se os freios regenerativos até atingir 18 km/h em 8 segundos e a partir dessa velocidade os freios mecânicos são acionados até parar totalmente o veículo.

Nessas condições, considerando todo o sistema ideal, qual a potência “restituída”, em kW, às baterias durante o tempo que o freio regenerativo permaneceu acionado?

Um projétil é disparado do solo (horizontal) com ângulo de tiro de 60º e, supondo a resistência do ar desprezível, consegue atingir, no máximo, uma altura H.

No instante em que atinge esse ponto mais alto, o raio de curvatura de sua trajetória é igual a

Duas partículas, A e B, se movem, em sentidos opostos, em uma mesma trajetória.

No instante t₀ = 0, a partícula A inicia do repouso e da origem dos espaços um movimento uniformemente variado, e a partícula B passa pela posição 3,0 m com velocidade constante, permanecendo em movimento uniforme.

No instante t = 2 s, as duas partículas, A e B, se encontram, tendo a partícula B percorrido uma distância igual a duas vezes a distância percorrida pela partícula A, conforme indica figura a seguir:

Nessas condições, a velocidade da partícula A, em m/s, no momento em que as partículas se encontram, é igual a

Uma partícula parte do repouso, do ponto A, uniformemente acelerada. No instante em que atinge a velocidade escalar de 60 km/h, passa a ser uniformemente retardada até parar, no ponto B.

A velocidade escalar média da partícula nesse deslocamento da A até B foi de

Uma canoa amarrada ao ponto P, em um rio, solta-se e é levada pela correnteza das águas. A correnteza tem uma velocidade paralela e módulo constante igual a V_R, em relação à margem do rio. Após um intervalo de tempo igual a Δt, o dono da canoa parte do ponto P ao seu encalço com uma lancha que se desloca com uma velocidade paralela e de módulo constante igual a V_L, em relação à correnteza. Quando ele alcança a canoa, imediatamente a prende e inverte o sentido do movimento da lancha para retornar ao ponto P também com uma velocidade paralela e de módulo constante igual a V_L, em relação à correnteza. Podemos afirmar que o intervalo de tempo entre o instante em que o dono alcança a canoa e o instante em que ele chega ao ponto P é:

Um objeto de massa “m” é lançado do alto de um prédio com uma velocidade horizontal de módulo igual a v0X e descreve uma trajetória parabólica sob a ação da aceleração da gravidade de módulo igual a “g” até atingir o solo. Desprezando a resistência do ar, assinale a alternativa que indica corretamente uma expressão para a energia cinética desse objeto em função do tempo (t).

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Considere o referencial adotado positivo para cima.

Observa-se, durante 3 s, o movimento retilíneo e uniformemente variado de uma partícula, registrando as posições ocupadas por ela em intervalos regulares de tempo de 1 s.

O resultado está mostrado na figura abaixo.

A velocidade da partícula no instante t = 3 s é

A energia relacionada à massa m de um objeto é chamada de energia de repouso E₀ e é obtida a partir da famosa equação E₀ = m.c², onde c é a velocidade da luz no vácuo. Assim, suponha que a energia associada a um grão de feijão de massa m = 0,2 g seja usada para movimentar um carro. Sabendo que este carro percorre 15 km a cada litro de combustível usado e que cada litro de combustível pode fornecer uma energia equivalente a 4.10⁸ J, é correto AFIRMAR que, usando a energia proveniente do grão de feijão, o carro pode trafegar por até:

(Dado: use c = 3.10⁸ m/s.)

Um jogador de basquete tenta realizar um desafio para seus fãs em uma demonstração na internet, fazendo uma cesta da sacada de um prédio. Ele arremessa uma bola de basquete de uma altura de 15 metros em relação ao solo, em um lançamento oblíquo, na direção da cesta. A bola sobe 5 metros até atingir a altura máxima e cai tocando o solo a uma distância de 30 metros em relação à base do prédio. Considerando g = 10 m/s², qual será o módulo da velocidade da bola imediatamente antes de tocar o solo?

Um bloco de massa 1,0 kg é impulsionado por uma mola de constante elástica igual a 2000 N/m para cima de um plano inclinado de 30°. A mola é comprimida em 20 cm de sua posição de equilíbrio, lançando a massa a partir do repouso, inicialmente, sobre uma superfície horizontal de coeficiente de atrito cinético igual a 0,1. O plano tem comprimento igual a 1 m e, a distância de sua parte inferior até o ponto de partida do bloco, quando a mola está comprimida, é igual a 3,0 m. Além disso, entre o plano inclinado e o bloco não há atrito. Ao atingir o topo do plano inclinado, o bloco é então arremessado para fora do mesmo, descrevendo uma trajetória parabólica. A distância horizontal, 𝑋, atingida pelo bloco, medida a partir da reta vertical que passa pelo ponto de abandono é, aproximadamente: (adote g = 10 m/s² , sen30° = 0,5 e cos30° = 0,87).

A figura mostra um trilho vertical JKLM, cujo trecho JK é retilíneo e horizontal e o trecho KLM é circular de centro em C e raio R=2,5 m. Uma esfera de aço de pequenas dimensões e massa m=0,20 kg é lançada em um ponto do trecho JK com uma velocidade horizontal 𝑣⃗_𝑜 de módulo igual a 10 m/s e passa a deslizar sobre o trilho com atrito desprezível.

Considere g=10 m/s². No instante em que a esfera passa pelo ponto L, o módulo da força que o trilho exerce sobre ela é

Se, na decolagem, uma aeronave necessita atingir a velocidade mínima de 80 m/s, com uma aceleração minima de 4 m/s² para decolar, então a pista deverá ter pelo menos 800 m de comprimento, para uma decolagem segura.

Considere um observador em um referencial inercial, que vê um corpo, cujo comprimento é de 60 m, se movendo a uma velocidade de 60% da velocidade da luz. De acordo com esse observador, o comprimento do corpo, em metros, é: