Questões de Concurso sobre Mecânica

A figura a seguir representa, de maneira simplificada, o tanque de óleo diesel do submarino USS Pampanito da Classe Balao utilizado pela marinha americana durante a Segunda Guerra Mundial. Nesse tanque, inicialmente há somente a presença de óleo diesel. A medida que o óleo diesel é consumido, a mesma quantidade de água do mar entra no tanque por meio do tubo (representado a esquerda na figura) para manter o volume do tanque sempre totalmente ocupado e, em seguida, o tubo é fechado até o óleo ser consumido novamente. Há também uma válvula que permite apenas a saída de um dos líquidos, que não deve ser a água do mar, em direção aos motores do submarino. Essa válvula abre e fecha continuamente. Durante a abertura, a válvula permite que o óleo diesel vá para o motor em funcionamento.

Considerando:

1 – os líquidos imiscíveis;

2 – a razão entre a densidade do óleo diesel em relação a densidade da água do mar igual a 0,9;

3 – a válvula ainda fechada; e

4 – a presença dos dois líquidos, em repouso, dentro do tanque.

Assinale a alternativa que indica a posição (A, B, C ou D) que a válvula deve ser colocada para evitar que a água do mar vá para o motor e que a maior parte possível do óleo diesel seja consumida.

Ultimamente um novo brinquedo, chamado spinner, tem sido utilizado por muitas crianças e adolescentes, e inclusive é tema de discussão e notícias, como a que apresentamos a seguir.

Você já deve ter visto alguma criança na rua girando um objeto colorido entre os dedos. É o brinquedo do momento que se chama hand spinner — traduzido livremente como girador de mão — ou fidget spinner — algo como girador inquieto. A peça é febre entre crianças e adolescentes, principalmente dos 10 aos 15 anos, e já foi tema de mais de 11,5 milhões de vídeos no Youtube, que ensinam como usar ou fazer em casa, além de apresentar os novos modelos da peça.”

SIMONE FELDMANN - Conheça o fidget spinner, brinquedo que é febre entre as crianças – Disponível em:< http://dc.clicrbs.com.br/sc/estilo-de-vida/noticia/2017/06/conheca-o-fidgetspinner-brinquedo-que-e-febre-entre-as-criancas-9828750.html> Acesso em: 12 nov. 2017

O referido brinquedo consiste em três massas (podem ter outras quantidades, mas vamos aqui utilizar o modelo com três massas), distribuídas em torno de um eixo (eixo de rotação identificado no desenho acima), onde é colocado um rolamento, e o sistema pode girar com certa facilidade.

Considere o desenho acima, onde as dimensões de um destes brinquedos são apresentadas e considere também que as massas M₁, M₂ e M₃ são iguais e com valor de 100g. Considere ainda que as massas estão dispostas simetricamente em relação ao eixo de rotação.

A partir das informações acima, afirma-se que o momento de inércia do brinquedo, para o eixo de rotação identificado, considerando apenas as massas M₁, M₂ e M₃ , será de

Um técnico de laboratório está organizando o espaço de trabalho e vê duas caixas de equipamentos que precisa deslocar de um lugar para outro, empurrando as duas juntas. Uma tem massa m e a outra, maior, tem massa M (M>m). Para ter cuidado em não danificar as caixas no procedimento, ele deve escolher entre empurrar a menor contra a maior (A) ou maior contra a menor (B), desprezando-se o atrito entre as caixas e o chão. Com base na força de contato entre as caixas, podemos afirmar que

Uma esfera oca (vácuo dentro) de aço (densidade 7,8 g/cm³), de raio externo igual a 5,0 cm, flutua de maneira neutra dentro de água pura (densidade 1,0 g/cm³).

Qual é a fração de aço (f_aço = V_aço/V_total) dessa esfera, em percentagem?

Dado

aceleração da gravidade g = 10 m/s²

Seja uma partícula descrevendo um movimento circular cuja velocidade angular é dada por ⍵=1i+1j+1k, onde i, j e k são os vetores unitários nas direções x, y e z respectivamente. Em um dado instante o vetor posição da partícula é R=2i. Nesse instante, o vetor velocidade linear é