Questões de Concurso sobre Mecânica

Analise as figuras abaixo.

As figuras acima representam um bloco de massa m que está preso a uma mola ideal de comprimento natural L e constante elástica k. Em equilíbrio, a lateral direita do bloco está a uma distância x₁ da parede. Sob a ação de uma força externa F, o bloco é deslocado, ao longo do plano, para uma nova posição, tal que a sua lateral direita está a uma distância x₂ da parede. Ao ser liberado dessa posição, o bloco executa um movimento harmônico simples (MHS). Assinale a opção que apresenta a energia cinética do bloco, em joules, na posição em que a lateral direita do bloco está a uma distância x₃ da parede.

Dados: θ = 30º; m = 2,00 kg; k = 5,00 x 10² N/m; x₂ - x₁ = 5,00 cm; x₃ = L; e g = 10,0 m/s².

Muitos entusiastas por modificações veiculares são apaixonados por carros rebaixados. Uma prática não recomendada pelo fabricante é a de cortar as molas de suspensão do veículo. Com essa alteração, a suspensão fica completamente fora das especificações e os amortecedores, fabricados para atenuar as oscilações de uma mola de constante elástica k_o, passam a exercer o amortecimento das oscilações de uma mola cortada de constante k. Se uma mola for cortada, sendo retiradas 2 voltas de uma mola, de um total original de 9 voltas, qual será o valor aproximado da razão entre o período de oscilação da mola cortada e o período de oscilação da mola original? Considere que os elos são idênticos ao longo de toda mola e que a massa da mola é desprezível em relação à massa a ser amortecida

Um homem deseja instalar uma antena de satélite no telhado de sua casa e resolve colocar uma escada em cima de uma caixa de madeira preenchida com areia para que fique bem pesada, podendo alcançar o telhado sem que tudo desmorone. Cada degrau da escada está separado por uma distância d. A massa da escada é m e a massa do homem segurando a antena é 10m. A escada tem 9 degraus, sua altura é 10d e sua base é colocada no meio da distância x representada na figura (sendo que x = d e h = 2d). Nessa configuração, o cosseno do ângulo θ é 12/13. O arranjo permite que o homem possa subir e colocar os dois pés no último degrau, sem que o sistema desmorone. Admita que não há deslizamentos nem na base da escada, nem na base da caixa, que o atrito no contato da escada com a parede seja desprezível e que o homem suba os degraus sem usar as mãos. Qual é, aproximadamente, o menor valor da massa da caixa com areia para que o arranjo funcione sem desmoronar?

Considere: um bloco de massa m, o qual é mantido encostado em uma parede vertical pela ação elástica de uma mola ideal de constante elástica k sem escorregar devido ao seu peso. Entre a superfície da parede e do bloco, há atrito, que é caracterizado pelo coeficiente de atrito q para esta interface.

Como mostra a figura a seguir, as distâncias horizontal e vertical do extremo superior de fixação da mola até o centro do bloco são a e b, respectivamente. Dessa maneira, para fixar o bloco e mantê-lo em equilíbrio de forças, qual o comprimento da mola (L) antes de ser esticada?

Para verificar o princípio de conservação da energia, um estudante realiza um experimento no Laboratório de Física que consiste em soltar um conjunto de esferas de chumbo de massa M de uma mesma altura h por N vezes. A temperatura do conjunto é medida em cada um dos ensaios. Considerando-se g a aceleração gravitacional, ao final dos lançamentos, o estudante mede a temperatura do conjunto e conclui que:

Considere as afirmativas relacionadas ao deslocamento, à velocidade e à aceleração apresentadas a seguir. Registre V, para verdadeiras, e F, para falsas:

( ) A velocidade instantânea de um objeto é sempre igual à sua velocidade média em um intervalo de tempo finito.

( ) Um objeto em movimento retilíheo uniformemente variado (MRUV) possui aceleração constante e diferente de zero.

( ) Se a aceleração de um objeto é constante e ele inicia o movimento do repouso, o gráfico de velocidade versus tempo será uma reta inclinada e o gráfico de deslocamento versus tempo será uma parábola.

( ) A variação temporal da aceleração de um móvel diverge quando a velocidade varia continuamente.

( ) O módulo da velocidade alterna a direção do movimento quando há aceleração constante.

Assinale a alternativa com a sequência correta:

Sabe-se que o aquecimento dos condutores constitui uma perda de energia elétrica, assim o efeito Joule é desejável em algumas aplicações, exceto:

Considere a seguinte situação:

Um motorista deseja sair às 8h da manhã de Iúna e chegar em Vitória exatamente às 11h. Considerando que não haverá qualquer tipo de intercorrências no caminho, qual a velocidade que o motorista deverá manter para chegar exatamente naquele horário? Considere que a distância entre Iúna e Vitória é de 180 km.

Um tubo em U, aberto em ambos os ramos, contém água, e está perfeitamente em equilíbrio hidrostático, como mostrado na figura (A). Um dos ramos deste tubo é completamente preenchido por óleo até atingir uma altura H, em relação ao nível inicial, o que provocou uma alteração no outro lado do tubo, fazendo com que a água suba a uma altura h em relação ao nível inicial, atingindo novamente o equilíbrio hidrostático, conforme pode ser observado na figura (B). Qual a expressão que descreve corretamente a relação entre H e h?

Adote: a densidade da água igual a 1 g/cm³ e a densidade do óleo igual a 0,8 g/cm³.

A energia cinética de um corpo é uma função tanto da sua velocidade quanto da sua massa. Isso significa que, para corpos com massas iguais, a energia cinética será maior quanto maior for a sua velocidade; e para corpos com velocidades iguais, a energia cinética será maior quanto maior for a sua massa.

Qual o tipo de força de grandeza vetorial transmitida através da corda (ou um fio, cabo ou outro objeto do mesmo tipo) a um corpo, quando ela está presa a este corpo? Trata-se de uma força que puxa ou arrasta um objeto, atuando na direção do seu movimento.

Um bloco A de massa 𝑚₁ está sobre uma mesa horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é 𝜇_𝑘. Um fio inextensível e de massa desprezível, conectado ao bloco A, passa por uma polia de massa e atrito desprezíveis. Na outra extremidade do fio, está um bloco B de massa 𝑚₂, suspenso. Quando o bloco A desliza sobre a mesa, puxado pelo bloco B, a tensão no fio é igual a

Considere uma partícula puntiforme, carregada com carga de + 10 µC e massa 2,10^-6 kg, descrevendo um movimento circular uniforme, com velocidade de módulo 100 m/s, dentro de uma região onde há um campo magnético constante de módulo 4T. O valor do raio da trajetória que a partícula descreve, em unidades do sistema internacional, vale

Um bloco desliza sem atrito sobre a superfície de um plano inclinado que faz um ângulo $\theta$ com a horizontal. Orientando o eixo y na vertical, o módulo da componente y da aceleração do bloco durante a sua descida é igual a:

Num plano inclinado com atrito, que faz um ângulo 𝜃 com uma superfície horizontal, está uma esfera em repouso. Na direção da iminência do movimento, a força de atrito do plano inclinado sobre a esfera será

Um pequeno disco apresenta dois furos, A e B, alinhados e a mesma distância do centro C, gira em sentido horário e realiza movimento circular uniforme com frequência de 10 rpm. Uma partícula P, que descreve um movimento retilíneo e uniforme, com velocidade constante de 2 m/s, se aproxima do disco. Em um determinado instante, a partícula P se encontra alinhada horizontalmente com os furos A e B do disco, estando o furo A mais próximo de P, conforme pode ser visto na figura. A partir deste instante, qual a distância, em m, que será percorrida pela partícula até que se alinhe horizontalmente pela primeira vez com o furo B estando mais próximo da partícula?

Um helicóptero voa com velocidade constante de módulo V₁, em relação ao solo, de uma posição A até outra posição B, horizontalmente na mesma direção e sentido do vento. Ao retornar, pelo mesmo trajeto, agora contra o vento, sua velocidade constante tem módulo V₂, em relação ao solo. O valor do módulo da velocidade do helicóptero V_H, que é o mesmo na ida e na volta, em relação à massa de ar, e o valor do módulo da velocidade constante do vento V_V, em relação ao solo, são respectivamente:

Duas placas paralelas, muito extensas e carregadas eletricamente geram um campo elétrico uniforme $\overrightarrow{E}$ , cuja a direção e o sentido são mostrados na figura a seguir. Uma partícula q, de massa m e eletricamente carregada é colocada em repouso entre as placas. Admitindo que esta partícula esteja sobre a ação do campo elétrico e do campo gravitacional, ambos constantes, cujo vetor aceleração da gravidade, dado por $\overrightarrow{g}$ e mostrado na figura, é correto afirmar que:

Considere a situação de um automóvel realizando uma curva à direita, a 72 km/h, conforme representado na figura a seguir.

Fonte: Elaborador

Sabendo-se que a curva tem raio médio de 29,5 m e que os pneus do automóvel têm 56 cm de diâmetro e 152 cm de distância, no mesmo eixo, a rotação da roda motora esquerda é

(Use π = 3,14)

Um tanque cilíndrico metálico, com diâmetro e altura iguais a 20m, está completamente cheio com um fluido cuja densidade é igual a 1400kg/m³.

Considerando a aceleração da gravidade igual a 9,8m/s² e que a pressão sobre a superfície do fluido é igual à pressão atmosférica fora do tanque, o valor da força total que o fluido exerce sobre a superfície lateral do tanque é igual a