Questões de Concurso sobre Mecânica

Num plano horizontal 0xy há duas molas de comprimento L > 0； a primeira, de constante elástica K₁, tem uma extremidade fixada no ponto (-L,0); e a segunda, de constante elástica K₂ < K₁ tem uma extremidade fixada no ponto (1,0). As extremidades livres das duas molas estão presas a um ponto material P de massa $m>0$ que se move no plano sujeito apenas às forças elásticas das molas. Se o ponto P é colocado na posição (0,L), sua energia potencial V e a resultante das forças elásticas R= ( R_x, R_Y) em P satisfazem:

Os princípios básicos de mecânica são fundamentais para a compreensão do funcionamento de máquinas e equipamentos. Eles se baseiam em leis físicas que regem o movimento e o equilíbrio dos corpos. De acordo com as Leis de Newton, a primeira lei afirma que:

A figura a seguir mostra um sistema em equilíbrio estático, no qual um bloco de peso está suspenso por fios ideais, sendo que um dos fios está conectado a uma mola ideal, de constante elástica k, que se encontra na posição horizontal. Assim, o valor da elongação x produzida na mola pode ser expressa como:

Um corpo flutua em um líquido com dois terços do seu volume submerso. Para que fique completamente submerso em repouso no interior desse líquido, é necessária a aplicação de uma força vertical para baixo de intensidade igual

Considere a seguinte situação: um conduto de 100mm de diâmetro descarrega 6L/s de água em uma piscina. Analise as afirmativas a seguir.

I. A vazão é de 0,006m³/s.

II. A velocidade média de escoamento é de aproximadamente 0,76m/s.

III. No movimento permanente uniforme, a vazão não é constante e a velocidade média é constante em diferentes seções de escoamento ao longo da corrente.

Está correto o que se afirma em

Um reservatório de água quente, mantido a uma temperatura de 45 °C, está conectado por um canal subterrâneo a um outro reservatório de água fria, mantido a uma temperatura de 5 °C. Ambos os reservatórios têm superfície livre em contato com ar e estão submetidos a mesma pressão atmosférica.

Considerando-se que o canal está a uma profundidade h da superfície livre do reservatório frio e que o coeficiente de dilatação térmica da água é de 1,3×10⁻⁴(°C)⁻¹, é correto afirmar que a profundidade do canal em relação à superfície livre do reservatório quente será igual a

Dois amigos brincando em uma pista de boliche jogam duas bolas contendo respectivamente massas de 1,0 kg e 2,0 kg na mesma direção e em sentidos contrários, com velocidade igual em módulo. Elas acabam sofrendo colisão inelástica frontal. Sabendo que o módulo da velocidade das bolas é de 3,0 m/s após a colisão, determine o modulo da velocidade inicial das massa.

Em períodos de muita chuva é comum o uso do índice pluviométrico, para definir o volume de chuva em uma dada região por um período de 24 horas. Essa medida pode ser definida a partir de um cubo, com as massas das faces desprezíveis, e cuja área da base é de 1 m² e a altura do cubo é medida em função da chuva no período. Supondo que seja informado um índice pluviométrico de 600 mm, que representa a altura deste cubo, pode-se afirmar que teremos _______ litros de água da chuva e que a pressão exercida pela face da base sobre uma superfície plana será de _______ Pa.

Adote o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e a densidade da água da chuva igual a 1 g/cm³.

Assinale dentre as alternativas a seguir, aquela que preenche corretamente as lacunas do texto.

Um bloco de madeira de 10 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e está sujeito a uma força de atrito de 20 N. Se a força de atrito é a única resistência ao movimento, e a força aplicada para mover o bloco é de 50 N, qual será a aceleração do bloco?

Um corpo A foi lançado do solo com velocidade inicial de 100 m/s, a partir de um ponto X e formando com a horizontal um ângulo de 30°, realizando um movimento oblíquo, atingindo uma altura máxima h e alcançando um ponto Y no solo. Outro corpo B, idêntico ao corpo A, iniciou um lançamento vertical para baixo a partir de uma altura H, exatamente no mesmo instante que o corpo A foi lançado, ambos atingindo o solo exatamente no mesmo instante e no mesmo ponto Y, conforme mostrado na figura a seguir. Sabendo que o valor da altura H é cinco vezes maior que h, qual o valor da velocidade, em m/s, que o corpo B iniciou o movimento de lançamento vertical, para que os dois corpos chegassem ao mesmo tempo no ponto Y?

Adote a intensidade da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s² e despreze a resistência do ar.

Um técnico do laboratório de Física decidiu preparar uma atividade para os alunos, pegou na prateleira dois frascos contento líquidos imiscíveis, A e B. Observando os dados no notebook, reparou que as únicas informações que tinha sobre os líquidos eram gráficos da massa (m) em função do volume (V), conforme mostrado na figura a seguir. O técnico verteu quantidades diferentes destes líquidos em um recipiente e aguardou até que ocorresse o equilíbrio hidrostático. Após alcançar o equilíbrio, anotou as alturas finais de cada líquido sem identificá-los, conforme mostrado também na figura. Qual o valor da pressão, em Pa, no fundo do recipiente? Adote a intensidade da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s² e desconsidere a pressão atmosférica.

A figura a seguir mostra dois blocos A, de 2 kg, e B, de 3 kg, presos um ao outro por um fio ideal; os blocos sobem verticalmente acelerados por uma força vertical $\underset{F}{\to }$ de módulo igual a 60 N.

Considere g = 10 m/s² . O módulo das forças que os blocos estão exercendo um sobre o outro é de

A segunda lei de Newton, também conhecida como Princípio Fundamental da Dinâmica, relaciona a força aplicada a um corpo com sua aceleração. Qual é a fórmula que expressa essa relação?

Um móvel A, com dimensões desprezíveis, se movimenta em uma trajetória retilínea com velocidade constante de módulo 15,0 m/s, quando o móvel B, de 25,0 m de comprimento e velocidade de módulo 20,0 m/s, trafegando na mesma direção e no mesmo sentido do movimento do móvel A, inicia a ultrapassagem. O tempo de duração dessa ultrapassagem é de

O método do flutuador, embora não seja o mais preciso, é utilizado para medir a vazão média de rios ou canais sem a necessidade de equipamentos sofisticados. O método consiste em multiplicar a velocidade da correnteza da água (obtida a partir da velocidade de deslocamento de um objeto flutuador, como uma garrafa PET, ao longo de um trecho demarcado) pela área média da seção transversal do rio ou canal (soma das áreas dos polígonos obtidos a partir da largura e profundidade). O resultado é multiplicado por um fator de correção (0,8), pois o fluxo de água é, em média, 20% inferior à velocidade do espelho d`água. Sabendo disso, qual a vazão média do riacho representado na figura, sendo que um flutuador levou 10s para percorrer os 10m da marcação entre seção superior e inferior?

O objetivo de uma prática experimental sobre as aplicações das leis de Newton consistia em determinar o coeficiente de atrito cinético entre um bloco A e uma rampa, cuja inclinação era de 45º, como mostra a figura abaixo. Através de um fio inextensível e com massa desprezível, o bloco A era ligado a um bloco B que possuía metade da sua massa.

𝐷𝑎𝑑𝑜𝑠: 𝑠𝑒𝑛 (45°) = cos(45°) = $\frac{\sqrt{2}}{2}$

Nessas condições, para que o bloco B suba com velocidade constante, o valor do coeficiente de atrito entre o bloco A e a rampa deve ser igual a

Uma criança lança, a partir do solo, uma bola. A bola foi lançada com ângulo com o máximo alcance possível. Ao retornar ao solo, a distância vertical percorrida pela bola foi de 12 m. Despreze a resistência do ar e use a aceleração de queda livre igual a 9,8 m/s². O deslocamento da bola, em metros, foi igual a:

Um anel, massa igual a 2,5 g, rola sem deslizar, com velocidade constante igual a 1,44 km/h, sobre uma tábua. Não existe atrito entre as superfícies. A energia cinética total, em mJ, será:

Um menino brincando com pequenas pedras, ao fazer malabarismos, lança uma delas verticalmente para cima a uma velocidade de 3 m/s. Logo em seguida, após um segundo de intervalo, lança uma segunda pedra também para cima, com uma velocidade maior igual a 7 m/s. Assuma que o menino lança ambas as pedras a partir de uma altura de 80 cm em relação ao solo. Use g = 9,8 m/s² e desconsidere a resistência do ar na ascensão e queda das pedras.

De acordo com este contexto, analise os itens apresentados a seguir:

I. O tempo de subida da segunda pedra até a altura máxima é igual a 0,93 segundos.

II.A diferença entre as alturas máximas alcançadas pelas pedras é, aproximadamente, 2 metros.

III.O intervalo de tempo transcorrido entre os retornos das pedras ao solo é igual a 12 segundos.

É correto o que se afirma em:

Analise a figura abaixo.

A figura acima representa esquematicamente as forças que são aplicadas por dois homens ao transportar uma barra homogênea (de massa m e comprimento L) ao longo de uma escada inclinada (paralela a ela), fazendo um ângulo θ com a horizontal. Sendo F₁ e F₂ as forças exercidas pelos homens que estão, respectivamente, na parte mais alta e mais baixa da escada, e a e B os ângulos formados por essas forças, respectivamente, com a vertical, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas sentenças abaixo, referentes às condições de equilíbrio durante o transporte, e assinale a opção correta.

() Se α = β e F₁ = F₂ a barra estará em equilíbrio rotacional em relação ao centro de massa da barra, qualquer que seja o valor de α e F₁.

( ) Se F₁ = F₂, a barra estará em equilíbrio translacional em relação ao solo mesmo se os ângulos a e B forem diferentes, quaisquer que sejam os valores de α e β.

() Se α = β = 0 e F₁ = F₂=mg², a barra estará em equilíbrio rotacional em relação ao centro de massa da barra e estará em equilíbrio translacional em relação ao solo.