Uma condição necessária e suficiente para que um veículo de 1000 kg apresente uma quantidade de movimento NULA é que
Um condutor, ao desrespeitar a sinalização, cruza seu veículo de 5000 kg por uma linha férrea e é atingido por um vagão ferroviário de 20 t que trafegava a 36 km/h. Após o choque, o vagão arrasta o veículo sobre os trilhos. Desprezando-se a influência do atrito e a natureza do choque como sendo perfeitamente anelástico, qual a velocidade em que o veículo foi arrastado?
Um veículo desgovernado perde o controle e tomba à margem da rodovia, permanecendo posicionado com a lateral sobre o piso e o seu plano superior rente à beira de um precipício. Uma equipe de resgate decide como ação o tombamento do veículo à posição normal para viabilizar o resgate dos feridos e liberação da pista de rolamento. Diante disso precisam decidir qual o melhor ponto de amarração dos cabos na parte inferior do veículo e então puxá-lo. Qual a condição mais favorável de amarração e que também demanda o menor esforço físico da equipe?
Um automóvel, de peso 12000 N, apresentou pane mecânica e ficou parado no acostamento de uma rodovia. Um caminhão reboque veio ao local para retirá-lo. O automóvel será puxado para cima do caminhão com o auxílio de um cabo de aço, através de uma rampa que tem uma inclinação de 30 graus com a horizontal. Considerando que o cabo de aço permanece paralelo à rampa e que os atritos são desprezíveis, a menor força que o cabo de aço deverá exercer para puxar o automóvel será, aproximadamente, de
Um corpo de massa m é colocado em um plano inclinado sem atrito formando um ângulo de 30° com o plano horizontal. Sendo g a aceleração da gravidade, a aceleração do corpo ao descer o plano é igual a
Um corpo de massa igual a 10 kg na superfície da Terra é lançado verticalmente para cima com velocidade inicial de 10 m/s. Considerando nula a resistência do ar, no ponto mais alto, as energias cinética e potencial do corpo, em joule, valem, respectivamente,
Com relação aos princípios da física e suas aplicações, julgue os
itens a seguir.
Materiais elastoplásticos terão comportamento elástico até que atinja uma tensão limite de escoamento. Quando essa tensão for superada, o material deforma-se definitivamente.
Com relação aos princípios da física e suas aplicações, julgue os
itens a seguir.
Considere que um objeto de massa 10 M, em estado de repouso, sofra uma explosão interna ao sistema e fragmente-se em dois corpos de massas 3 M e 7 M. Nesse caso, sabendo-se que o corpo de massa 7 M encontra-se a 6 km da posição original do objeto, então a distância entre os fragmentos é de 20 km.
Considere que uma pessoa tenha subido em uma balança comum de farmácia e que o valor 73 tenha sido mostrado no visor dessa balança. Com base nessa informação e sabendo que a balança foi fabricada para uso no Brasil, é correto afirmar que o peso dessa pessoa é de
Se o módulo de uma força para um sistema massa-mola for dado pela expressão F= βx2 - 4.000x e se essa força obedecer à lei de Hooke, então, o valor da constante β da mola e o da constante serão, respectivamente
Um bloco, puxado por meio de uma corda inextensível e de massa desprezível, desliza sobre uma superfície horizontal com atrito, descrevendo um movimento retilíneo e uniforme. A corda faz um ângulo de 53° com a horizontal e a tração que ela transmite ao bloco é de 80 N. Se o bloco sofrer um deslocamento de 20 m ao longo da superfície, o trabalho realizado pela tração no bloco será de:
(Dados: sen 53° = 0,8 e cos 53° = 0,6)
Deseja-se imprimir a um objeto de 5 kg, inicialmente em repouso, uma velocidade de 15 m/s em 3 segundos. Assim, a força média resultante aplicada ao objeto tem módulo igual a:
O campo gravitacional da Terra, em determinado ponto do espaço, imprime a um objeto de massa de 1 kg a aceleração de 5 m/s2. A aceleração que esse campo imprime a um outro objeto de massa de 3 kg, nesse mesmo ponto, é de:
Considere a potência P, em watts, liberada por um motor em um determinado instante de tempo, e sua velocidade angular ω, em rpm. O torque T, em N.m, no eixo desse motor, é dado por
No que se refere ao movimento de um corpo rígido no
plano, analise as proposições a seguir.
I - Durante o movimento do corpo, não ocorre movimento relativo entre suas partículas.
II - A aceleração angular do corpo depende do momento a ele aplicado e de seu momento de inércia de massa.
III - Se o movimento do corpo for de translação pura, a resultante das forças sobre ele atuantes é nula.
Está correto APENAS o proposto em
Um elevador de peso igual a 8.000 N parte do repouso e sobe verticalmente 50 m em 5 s, em movimento uniformemente acelerado. Desprezando-se as forças dissipativas e as massas dos cabos de sustentação e sabendo-se que a aceleração gravitacional local é igual a 10 m/s2 , a potência, em kW, solicitada é igual a
Um automóvel de massa igual a 800 kg, animado com velocidade escalar de 10 m/s em trajetória retilínea, diminui uniformemente sua velocidade, por efeito de forças dissipativas, para 8 m/s em 4 segundos. A variação do momento linear médio, em kgm/s, e a resultante média das forças dissipativas, em N, possuem módulos respectivamente iguais a
Um elevador pesando 8,0 kN desce em movimento retilíneo e uniforme, deslocando-se 30,0 m em 20,0 s. Desprezando-se o peso dos cabos de sustentação e qualquer força dissipativa, a potência, em kw, por ele solicitada ao sistema de motorização é igual a
Durante a aterrissagem de um avião, um passageiro decide determinar a desaceleração da aeronave. Para tal, utiliza um ioiô e observa que, ao mantê-lo suspenso livremente, o barbante faz um ângulo θ com a direção vertical. A aceleração da gravidade no interior do avião é, com boa aproximação, 10 m/s² . Sabendo que senθ = 0,6 e cosθ = 0,8, a desaceleração do avião na situação descrita, em km/h.s, considerando a aterrissagem como um movimento retilíneo uniformemente variado, é
Em relação aos estudos sobre forças e energia, assinale a afirmação correta.
“As situações apontadas nesta questão são todas referentes à energia mecânica, que pode se apresentar de duas formas: potencial e cinética. A primeira forma refere-se à energia armazenada por um corpo devido à sua posição e a segunda é a energia devido ao movimento." Analise as afirmativas e marque C para as corretas e I para as incorretas:
( ) A energia potencial gravitacional de uma carga de massa 20.000 N, que está suspensa a uma altura de 10m do solo, é de 200.000 J.
( ) A energia cinética de um automóvel que pesa 1000kg, quando ele atinge a velocidade de 72km/h, é de 200.000 J.
( ) Um corpo de massa 10kg, em queda livre, passa por um determinado ponto, a uma altura de 10m do solo, com velocidade de 8m/s. Considerando g = 10m/s 2 , podemos afirmar que a energia mecânica desse corpo em relação ao solo é de 320 J.
( ) De acordo com a lei de Hooke, podemos afirmar que uma mola de constante elástica k = 400 N/m, que sofre uma compressão de 5cm, tem sua energia potencial elástica de 0,5 J.
( ) Quando um corpo se movimenta em queda livre, a energia mecânica é constante.
( ) Em queda livre, uma pedra, apesar de não ter energia cinética, tem energia potencial gravitacional em relação ao solo.
A sequência está correta em:
Num jogo de futebol, os jogadores exercem forças de contato sobre a bola, as quais são detectadas pelos seus efeitos, como deformação da bola e modificações do seu estado de repouso ou de movimento.
Quando o jogador chuta a bola, aplica-lhe uma força de intensidade variável e há uma interação entre o pé e a bola durante um curto intervalo de tempo. .
Com os recursos tecnológicos de que se dispõe atualmente, é possível determinar tanto a força média exercida pelo pé quanto o tempo de contato entre o pé e a bola.
Considerando que a força média multiplicada pelo tempo de contato é o impulso exercido sobre a bola, pode-se afirmar que este produto é igual à variação da
Visando à preservação do meio ambiente de forma sustentável, a sociedade atual vem aumentando consideravelmente a utilização da energia dos ventos, através das turbinas eólicas. Nessa tecnologia, a primeira transformação de energia acontece na interação das moléculas do ar com as hélices dos cata-ventos, transformando a energia cinética de translação das moléculas do ar em energia cinética de rotação das hélices.
Nessa interação,
Uma menina deixa cair uma bolinha de massa de modelar que se choca verticalmente com o chão e pára; a bolinha tem massa 10 g e atinge o chão com velocidade de 3,0 m/s. Pode-se afirmar que o impulso exercido pelo chão sobre essa bolinha é vertical, tem sentido para
Um jogador de hockey no gelo consegue imprimir uma velocidade de 162 km/h ao puck (disco), cuja massa é de 170 g. Considerando-se que o tempo de contato entre o puck e o stick (o taco) é da ordem de um centésimo de segundo, a força impulsiva média, em newton, é de:
A constituição de um osso é de 70% do mineral hidroxia- patita e 20% de uma fibra proteica. A tíbia é o osso mais vulnerável da perna, sofrendo uma deformação elástica de 1,0 mm quando submetida a uma força de compressão de 5,0 kN. Tendo em vista estas informações, considere a seguinte situação:
Uma criança de peso 400 N salta de um degrau de 40 cm de altura e aterriza com a perna esticada.
A medida da contração sofrida pela tíbia, em metros, e a proteína responsável pela elasticidade dos ossos são, respectivamente,
Em um edifício de M andares moram N pessoas por andar. Cada andar possui altura h. O elevador do edifício possui um contrapeso e, por isso, quando se move vazio, o consumo de energia pode ser desprezado. Seja m a massa média dos moradores que utilizam o elevador, individualmente, duas vezes por dia. Desprezando-se as perdas por atrito, a energia total consumida pelo motor do elevador, em um dia, é
Um automóvel e um ônibus trafegam em sentidos opostos com a mesma velocidade. O motorista do automóvel faz uma manobra muito rápida para se desviar de um buraco e colide frontalmente com o ônibus. Considere que a colisão é perfeitamente inelástica e que a massa do ônibus é nove vezes maior que a do automóvel. Assim, a porcentagem da energia perdida na colisão é de
O Kers é um dispositivo automotivo desenvolvido para a recuperação da energia cinética perdida durante as freagens. Nesse sistema, a potência recuperada é de 10% da potência máxima do motor. No campeonato de Fórmula 1, os carros possuem motores de 600 kW (˜815 cv) enquan to o regulamento permite o uso de, no máximo, 420 kJ obtido pela ação do Kers por volta. O menor tempo, em s, para a liberação de toda a energia acumulada por esse sistema, será de:
Um estudante com massa de 70 kg, a fim de verificar as leis da Física, sobe em uma balança dentro de um elevador. O elevador entra em movimento e a balança passa a indicar o valor de 60 kg. O estudante conclui que o elevador está
Devido a um congestionamento aéreo, o avião em que Flávia viajava permaneceu voando em uma trajetória horizontal e circular, com velocidade de módulo constante.
Considerando-se essas informações, é CORRETO afrmar que, em certo ponto da trajetória, a resultante das forças que atuam no avião é
A natureza e as suas leis jaziam na noite escondida. Disse Deus “Faça-se Newton” e houve luz nas jazidas.
Os versos acima foram gravados no túmulo de Isaac Newton (1642-1727), na Abadia de Westminster, em Londres. Antes de Newton ter formulado a Mecânica, pensava-se que, para manter um corpo em movimento com velocidade constante, era necessária uma força e que o “estado natural” de um corpo era o repouso. Para que um corpo pudesse se mover com velocidade constante, ele teria de ser impulsionado, puxado ou empurrado. Uma vez interrompida a influência externa, o corpo naturalmente pararia. Sobre esse assunto, é CORRETO afirmar:
Em física, o conceito de trabalho é diferente daquele que temos no diaadia. Nesse caso, trabalho está associado ao desempenho de algum serviço ou tarefa, que pode ou não exigir força ou deslocamento. (...) (Gaspar, Alberto. Física. 1ª ed.,vol. único. São Paulo: Ática, 2004, p. 140)
Observe, nas situações abaixo descritas, a adequação ou não do conceito físico de trabalho.
Situação I: Quando um alpinista sobe uma montanha, o trabalho efetuado sobre ela pela força gravitacional, entre a base e o topo, é o mesmo, quer o caminho seguido seja íngreme e curto, quer seja menos íngreme e mais longo.
Situação II: Se um criança arrasta um caixote em um plano horizontal entre dois pontos A e B, o trabalho efetuado pela força de atrito que atua no caixote será o mesmo, quer o caixote seja arrastado em uma trajetória curvilínea ou ao longo da trajetória mais curta entre A e B.
Situação III: O trabalho realizado sobre um corpo por uma força conservativa é nulo quando a trajetória descrita pelo corpo é um percurso fechado.
Para as situações supracitadas, em relação ao conceito físico de trabalho, é(são) correta(s) apenas a(as) proposição(ões)
Um menino, ao brincar com bolas de gude de massas diferentes e de mesmo tamanho, por exemplo, uma de vidro e outra de aço, verificou que, após as colisões, as bolas comportavam-se diferentemente, conforme descrito a seguir:
Se a bola de vidro colidir frontalmente com a de aço parada, esta avançará um pouco e a bola de vidro recuará com uma certa velocidade.
Se a bola de aço for lançada contra a de vidro, após a colisão, ambas avançarão no mesmo sentido, embora com velocidades diferentes.
O resultado das interações acima descritas nos permite atribuir à grandeza quantidade de movimento:
Considerando que a bola de vidro tem uma massa de 100 gramas, movimenta-se com velocidade inicial horizontal de 30 m/s e ao receber, num intervalo de 0,1 segundo, um impulso de uma força constante (F), proporcionada pela bola de aço, passa a movimentar-se com velocidade de 40 m/s numa direção perpendicular à inicial, podemos afirmar que a intensidade da força F e do impulso de F para estas condições, valem respectivamente
Numa aula experimental de física, o professor, após discutir com seus alunos os movimentos dos corpos sob efeito da gravidade, estabelece a seguinte atividade:
Coloquem dentro de uma tampa de caixa de sapatos objetos de formas e pesos diversos: pedaço de papel amassado, pedaço de papel não amassado, pena, esfera de aço, e uma bolinha de algodão. Em seguida, posicionem a tampa horizontalmente a 2 metros de altura em relação ao solo, e a soltem deixando-a cair.
Com a execução da atividade proposta pelo professor, observando o que ocorreu, os alunos chegaram a algumas hipóteses:
I. A esfera de aço chegou primeiro no chão, por ser mais pesada que todos os outros objetos.
II. Depois da esfera de aço, o que chegou logo ao chão foi o pedaço de papel amassado, porque o ar não impediu o seu movimento, contrário ao que ocorreu com os outros objetos dispostos na tampa.
III. Todos os objetos chegaram igualmente ao chão, uma vez que a tampa da caixa impediu que o ar interferisse na queda.
IV. Os objetos chegaram ao chão, conforme a seguinte ordem: 1º- tampa da caixa e esfera de aço; 2º- pedaço de papel amassado; 3º- bolinha de algodão; 4º- pena e 5º- pedaço de papel não amassado.
Após analise das hipóteses acima apontadas pelos alunos, é correto afirmar que
A carga elétrica de uma partícula com 2,0 g de massa, para que ela permaneça em repouso, quando colocada em um campo elétrico vertical, com sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é:
Na questão , caso seja necessário, considere as seguintes informações.
1) As grandezas vetoriais estão representadas por letras em negrito. Por exemplo, a letra F (em negrito) indica o vetor força, enquanto a letra F (sem negrito) indica o módulo do vetor força.
2) As expressões trigonométricas estão abreviadas da seguinte forma:
seno = sen
cosseno = cos
tangente = tg
3) A aceleração da gravidade está representada por g = 10 m/s2.
Um físico, nadando às margens do Lago Paranoá, observa um sapo que está sobre uma tábua. Rapidamente lhe ocorre a seguinte situação-problema: o sapo possui massa m e está parado em uma das extremidades da tábua, de massa M e comprimento L. A tábua está flutuando sobre a superfície do lago, e o sapo dá um pulo no sentido da outra extremidade da tábua, com uma velocidade inicial v que forma um ângulo θ com a direção horizontal. Nessa situação, para o físico determinar corretamente o módulo da velocidade inicial do sapo para que este atinja a extremidade oposta, ele deve usar a equação
Na questão , caso seja necessário, considere as seguintes informações.
1) As grandezas vetoriais estão representadas por letras em negrito. Por exemplo, a letra F (em negrito) indica o vetor força, enquanto a letra F (sem negrito) indica o módulo do vetor força.
2) As expressões trigonométricas estão abreviadas da seguinte forma:
seno = sen
cosseno = cos
tangente = tg
3) A aceleração da gravidade está representada por g = 10 m/s2.
Uma criança, em uma sala de brinquedos, joga para cima uma pequena quantidade de massa m de modelar que fica presa ao teto. Após algum tempo, essa quantidade de massa cai do teto e atinge a borda externa de uma mesa de brinquedo giratória circular de raio R e momento de inércia I0 que está girando livremente, sem atrito, com velocidade angular ωi em relação a seu eixo de simetria fixo na direção vertical. A velocidade angular da mesa, com a massa de modelar a ela agregada, após a colisão, é expressa por
Um corpo de massa m = 5,0 kg escorrega com uma velocidade constante v = 3,2 m/s sobre uma superfície horizontal ao ser puxado horizontalmente por uma corda cuja tensão é T = 15 N.
Qual o coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície horizontal?
Apenas duas forças atuam em um objeto, cada uma delas de intensidade 2,0 N.
Se o ângulo entre essas forças é de 60o , qual o módulo do vetor força resultante que atua no objeto?
Um objeto de massa 1,0 kg é lançado, do solo, com uma velocidade de 2,0 m/s que faz um ângulo de 45° com a horizontal. O objeto cai então no solo, e toda a sua energia é dissipada.
Determine o trabalho total, em joules, realizado pela força gravitacional (peso) durante toda a trajetória
Dois objetos de massas 1,0 kg e 2,0 kg viajando na mesma direção, em sentidos contrários e com velocidades iguais em módulo, colidem frontalmente de forma totalmente inelástica.
Se o módulo da velocidade dos objetos após a colisão é de 3,0 m/s, qual o módulo da velocidade inicial das massas, em m/s?
Em um elevador parado, uma carga de 5,00 x 103 N repousa sobre uma balança. Em um determinado momento, o elevador começa a descer, e a balança passa a registrar 4,98 x 103 N.
A aceleração do elevador nesse momento vale, em m.s-2 ,
Dado: aceleração da gravidade = 10,0 m.s-2
Um corpo de massa m é preso ao teto por uma mola, de massa desprezível, de constante elástica k. O corpo é lançado verticalmente para baixo a partir do repouso pela ação da mola, que se encontra inicialmente comprimida. Considere também a ação da gravidade, de módulo g, e despreze todos os atritos. Durante o movimento de descida, entre o início do movimento e o ponto mais baixo da trajetória, é correto afirmar-se que
Em dois experimentos de mecânica, uma massa puntiforme desliza sobre duas rampas de mesmo comprimento, 5 m, e inclinações diferentes. Em um dos experimentos a distância horizontal percorrida pela massa é dI = 3 m e no outro é dII = 4 m. Suponha que ambas as massas partam do repouso e estejam sob a ação de um mesmo campo gravitacional uniforme e vertical, e despreze todos os atritos. Ao atingir o ponto final da rampa, a razão entre as velocidades das massas nos dois experimentos, VII ⁄ VI é dada por
Um bloco, sob ação da gravidade, desce um plano inclinado com aceleração de 2 m/s2 . Considere o módulo da aceleração da gravidade
g=10 m/s2 . Sabendo-se que o ângulo de inclinação do plano é 45? com a horizontal, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é, aproximadamente,
Um bloco de massa 2 kg, próximo à superfície da Terra, desliza subindo um plano inclinado de 30° sob a ação de uma força constante e da força peso. Desprezando-se todas as forças de atrito e assumindo–se a aceleração devida à gravidade como sendo constante, se a aceleração do bloco tem módulo 1 m/s2 , o módulo da força resultante nessa massa, em N, vale
Dois carros idênticos U e V sobem, respectivamente, as rampas planas I e II, de comprimentos iguais e inclinações diferentes. Suponha que a rampa II seja mais íngreme do que a rampa I. Considerando-se constantes e iguais em módulo as velocidades dos carros e denotando-se por PU e PV as potências empregadas pelos motores dos carros U e V, respectivamente, pode-se afirmar corretamente que
Um disco de diâmetro X gira horizontalmente em torno de um eixo vertical. Se a aceleração centrípeta máxima que as partículas da periferia do disco podem sofrer é amáx, então o módulo da velocidade angular máxima é dado por
Próximo à superfície da Terra, uma partícula de massa m foi usada nos quatro experimentos descritos a seguir:
1. Foi liberada em queda livre, a partir do repouso, de uma altura de 400 m.
2. Foi submetida a aceleração constante em movimento horizontal, unidimensional, a partir do repouso, e se deslocou 30 m em 2 s.
3. Foi submetida a um movimento circular uniforme em uma trajetória com raio de 20 cm e a uma velocidade tangencial de 2 m/s.
4. Desceu sobre um plano inclinado que faz um ângulo de 60 com a horizontal.
Desprezando-se os atritos nos quatro experimentos, o movimento com maior aceleração é o de número
Duas esferas de mesma massa m, estão presas nas extremidades opostas de uma haste rígida de tamanho 2l. Considere a haste muito fina e de massa desprezível e o diâmetro das esferas muito menor do que o comprimento da haste. O conjunto, imerso em um fluido de alta viscosidade, gira com velocidade angular inicial ω em torno de um eixo que passa perpendicularmente à haste, pelo seu ponto central. Considere o sistema na ausência de gravidade e sujeito unicamente à força de atrito entre o fluido e as esferas. Após um tempo suficientemente grande, o movimento de rotação cessa. Sobre essa situação, é correto afirmar que
Uma partícula P, de massa m, está presa na periferia de um disco que gira com velocidade angular constante em torno de um eixo horizontal que passa pelo seu centro. Considere esse sistema próximo à superfície terrestre. Sobre o módulo da força resultante que atua na partícula, é correto afirmar que
Um viajante no interior de um vagão ferroviário monitora um recipiente com água e fixado ao vagão. O viajante verifica que a superfície plana do líquido faz um ângulo θ com a horizontal. Considere o ângulo medido em relação a um eixo que aponte no sentido contrário ao movimento. Suponha que o trem viaje num trecho reto, horizontal e considere g como sendo o módulo da aceleração da gravidade. Nestas condições, o viajante conclui corretamente que o trem está se deslocando
Uma corda é usada para baixar verticalmente um bloco de massa m, inicialmente em repouso, com uma aceleração para baixo de módulo igual a g/4. Após descer uma distância d, o trabalho realizado pela força da corda sobre o bloco foi
O trabalho realizado por uma força conservativa independe da trajetória, o que não acontece com as forças dissipativas, cujo trabalho realizado depende da trajetória. São bons exemplos de forças conservativas e dissipativas, respectivamente,
Um corpo de massa 4 kg está em queda livre no campo gravitacional da Terra e não há nenhuma força dissipativa atuando. Em determinado ponto, ele possui uma energia potencial, em relação ao solo, de 9 J, e sua energia cinética vale 9 J. A velocidade do corpo, ao atingir o solo, é de:
Um elevador possui massa de 1500 kg. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10m/s
2, a tração no cabo do elevador, quando ele sobe vazio, com uma aceleração de 3 m/s2, é de:
Um canhão, inicialmente em repouso, de massa 600 kg, dispara um projétil de massa 3 kg com velocidade horizontal de 800 m/s. Desprezando todos os atritos, podemos afirmar que a velocidade de recuo do canhão é de:
Um corpo de massa igual a 4 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a 4 N e 6 N, respectivamente. O maior valor possível para a aceleração desse corpo é de:
Um corpo de massa 5kg se move a partir do repouso atingindo a velocidade de 30m/ s em 15s. A intensidade da força responsável por imprimir uma aceleração constante no corpo é:
Um corpo se move ao longo do eixo X e sofre a ação de uma força F(t) = 250tî (em N) durante um intervalo de tempo de 1,0s. Desprezando-se as forças dissipativas, o impulso transferido pela força para o corpo é:
Considere dois blocos de massas diferentes M1 e M2, sobre uma superfície horizontal sem atrito, acoplados através de uma mola. O conjunto está inicialmente em repouso, com a mola sendo mantida comprimida. Considerando a situação imediatamente após o conjunto ser solto, analise as afirmativas abaixo e, a seguir, assinale alternativa correta.
I. O centro de massa do sistema permanecerá em repouso.
II. As velocidades dos blocos serão iguais em módulo.
III. O momento linear total do conjunto será nulo.
IV. Cada massa desenvolverá um movimento harmônico simples de frequências diferentes.
Um bloco de 30kg desliza com atrito sobre uma superfície horizontal. Considerando a força de atrito igual a 150N e a aceleração da gravidade 10m/ s2, o coeficiente de atrito cinético é:
Com relação a mecânica, julgue os itens a seguir.
De acordo com a terceira lei de Newton, a força de ação e a força de reação correspondente não atuam em um mesmo corpo, mas em corpos distintos.
A modelagem matemática de sistemas físicos geralmente não é uma tarefa fácil.
Um dos desafios que o engenheiro enfrenta para atingir esse objetivo é
Um sistema de controle opera com um sensor eletromagnético não linear que converte uma intensidade de corrente i em força F. A função não linear que converte corrente (A) em força (N) é dada por F(i) = 4i 3 - 6i 2 + 2i. Precisando linearizar essa função no ponto nominal de corrente i=1, obtém-se para esse ponto de operação a função linear FL(i) = A + Bi.
Os valores de A e B, respectivamente, são
Um cubo de aresta igual a 10,0cm se encontra suspenso em um dinamômetro que registra o peso de 40,0N. Logo em seguida, metade do cubo é imerso em um líquido e o dinamômetro registra 32,0N.
Nessas condições e considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10,0m/s 2 , é correto afirmar que a densidade do líquido, em g/cm3 , é igual a
Num acidente, o velocímetro de uma motocicleta registrava a velocidade de 72 km/h no instante anterior à colisão. Supondo que o piloto estava à mesma velocidade que a moto no instante do acidente, isso seria equivalente à queda livre em um prédio.
Se a distância entre um piso e outro é 2,5m, de qual andar o piloto teria de cair para alcançar tal velocidade?
(Adote a aceleração da gravidade como 10m/s 2 )
No que se refere à história e à evolução das ideias da física, julgue os itens seguintes.
As leis do movimento de Newton são covariantes nos referenciais inerciais.
Ítalo brinca com o carrinho que ganhou de presente arremessando-o sobre uma superfície horizontal, com uma velocidade de aproximadamente 5m/s, levando o carrinho a parar somente a 2,5 metros de distância do ponto de onde ele o lançou.
Seu pai, um professor de Física, decide determinar o coefciente de atrito (µ) entre a superfície e as rodas do carrinho, admitindo que a única força dissipativa seja a de atrito e que a aceleração da gravidade seja 10m/s2 .
O valor de µ encontrado corretamente pelo pai de Ítalo foi de
O sistema KERS (Kinetic Energy Recovery System), que pode ser traduzido como Sistema de Recuperação de Energia Cinética, foi sugerido pela primeira vez pelo físico Richard Feynman na década de 50. O sistema, que tem sido utilizado nos últimos anos nos carros de Fórmula 1 e agora também em carros de passeio, permite converter parte da energia cinética que seria dissipada devido ao atrito no momento da frenagem em alguma outra forma de energia que possa ser armazenada para uso posterior. Supondo que o sistema KERS de um carro forneça 50kW de potência e libere 400kJ de energia e assumindo que 80,0% dessa energia liberada seja convertida novamente em energia cinética, o intervalo de tempo máximo que o sistema pode ser acionado e a energia cinética adicional que fornece são, respectivamente,
O sistema KERS (Kinetic Energy Recovery System), que pode ser traduzido como Sistema de Recupera- ção de Energia Cinética, foi sugerido pela primeira vez pelo físico Richard Feynman na década de 50. O sistema, que tem sido utilizado nos últimos anos nos carros de Fórmula 1 e agora também em carros de passeio, permite converter parte da energia cinética que seria dissipada devido ao atrito no momento da frenagem em alguma outra forma de energia que possa ser armazenada para uso posterior. Supondo que o sistema KERS de um carro forneça 50kW de potência e libere 400kJ de energia e assumindo que 80,0% dessa energia liberada seja convertida no- vamente em energia cinética, o intervalo de tempo máximo que o sistema pode ser acionado e a energia cinética adicional que fornece são, respectivamente,
Um livro encontra-se apoiado sobre uma mesa plana e horizontal. Considerando apenas a força de reação normal e a força peso que atuam sobre o livro, são feitas as seguintes afirmativas:
I. As intensidades da força normal e da força peso são iguais e uma é a reação da outra.
II. As intensidades da força normal e da força peso são iguais e têm origem em interações de tipos diferentes.
III. A força normal sobre o livro, devida à interação do livro com a mesa, é de origem gravitacional.
IV. A força normal sobre o livro é de origem eletromagnética. Estão corretas apenas as afirmativas
Freios com sistema antibloqueio (ABS) são eficientes em frenagens bruscas porque evitam que as rodas sejam bloqueadas e que os pneus deslizem no pavimento. Essa eficiência decorre do fato de que a força de atrito que o pavimento exerce sobre as rodas é máxima quando
Considerando os princípios da cinemática dos corpos rígidos no
espaço, julgue os itens seguintes.
Se um automóvel de 900 kg de massa que se desloca a uma velocidade de 20 m/s é parado em 3 s, é correto afirmar que ele foi submetido a uma força de frenagem de 6 kN.
Considerando os princípios da cinemática dos corpos rígidos no
espaço, julgue os itens seguintes.
Considere a possibilidade de aproveitamento para geração de energia hidroelétrica de um trecho de rio com vazão média de 2.000 m3 /s e queda hidráulica de 20 m. Assumindo uma aceleração da gravidade g = 10 m/s 2 e tomando a densidade da água como 1.000 kg/m3 , é possível gerar, em média e desprezando quaisquer perdas no sistema de geração, mais de 500 MW de potência nesse local do rio.
As eclusas permitem que as embarcações façam a transposição dos desníveis causados pelas barragens. Além de ser uma monumental obra de engenharia hidráulica, a eclusa tem um funcionamento simples e econômico. Ela nada mais é do que um elevador de águas que serve para subir e descer as embarcações. A eclusa de Barra Bonita, no rio Tietê, tem um desnível de aproximadamente 25 m. Qual é o aumento da energia potencial gravitacional quando uma embarcação de massa m = 1,2 x 104 kg é elevada na eclusa?
O Sol irradia energia para o espaço sideral . Essa energia tem origem na sua autocontração gravitacional. Nesse processo, os íons de hidrogênio (prótons) contidos no seu interior adquirem velocidades muito altas, o que os leva a atingirem temperaturas da ordem de milhões de graus. Com isso, têm início reações exotérmicas de fusão nuclear, nas quais núcleos de hidrogênio são fundidos, gerando núcleos de He (Hélio) e propiciando a produção da radiação, que é emitida para o espaço. Parte dessa radiação atinge a Terra e é a principal fonte de toda a energia que utilizamos.
Nesse contexto, a sequência de formas de energias que culmina com a emissão da radiação solar que atinge a terra é
Uma partícula está animada por um movimento circular uniforme de período T. Seja Δt o intervalo de tempo necessário para que a partícula se desloque entre dois pontos de sua trajetória. Em cada volta, o valor máximo do módulo do impulso da resultante das forças que atuam sobre a partícula será máximo quando Δt for igual a:
O Insano é um toboágua com 41 metros de altura, localizado no “Beach Park”, na cidade de Fotaleza-CE. Em função da sua altura e inclinação, o toboágua proporciona uma descida extremamente rápida, e em poucos segundos o banhista chega ao ponto mais baixo com uma velocidade aproximadamente de 100,8km/h. Por essas características, o Insano é considerado o mais radical dos equipamentos do gênero no planeta.
Considerando que um banhista com 70kg parte com velocidade inicial igual a zero do ponto mais alto do toboágua e que a aceleração da gravidade local é 10m/s2 , a energia dissipada pelos diversos atritos que se opõem ao movimento ao longo da descida é:
Os carrinhos de brinquedo podem ser de vários tipos.
Dentre eles, há os movidos a corda, em que uma mola em seu interior é comprimida quando a criança puxa o carrinho para trás. Ao ser solto, o carrinho entra em movimento enquanto a mola volta à sua forma inicial.
O processo de conversão de energia que ocorre no carrinho descrito também é verificado em
Os freios ABS são uma importante medida de segurança no trânsito, os quais funcionam para impedir o travamento das rodas do carro quando o sistema de freios é acionado, liberando as rodas quando estão no limiar do deslizamento. Quando as rodas travam, a força de frenagem é governada pelo atrito cinético.
As representações esquemáticas da força de atrito fat entre os pneus e a pista, em função da pressão p aplicada no pedal de freio, para carros sem ABS e com ABS, respectivamente, são:
Em um trecho curvilíneo de uma rodovia horizontal, o motorista de determinado veículo, dirigindo em velocidade excessiva, perdeu o controle da direção e, atravessando a pista, caiu na vala que havia além do acostamento. Chovia muito naquele momento e várias hipóteses foram levantadas para explicar o fato. Em relação a um referencial inercial, assinale a alternativa que apresenta a hipótese correta.
O atrito é um fenômeno que se manifesta sempre que existe a tendência de movimento entre superfícies em contato. Esse atrito pode ser do tipo estático, cujo coeficiente é µe ou do tipo dinâmico, cujo coeficiente é µk. (µe > µk).
Como sabemos, a força de atrito se opõe sempre a qualquer tendência de movimento e é calculada por Fat = µN, onde N é a reação normal.
Pensando sobre o assunto, um professor propôs a seu aluno que explicasse o seguinte desafio: “Um caixote de massa 4,00 Kg, está apoiado sobre uma superfície plana, horizontal, cujos coeficientes de atrito valem, respectivamente, µe = 0,40 e µk = 0,25, numa região onde g = 10 m/s2.
Caso esse caixote seja empurrado para frente com uma força de intensidade 12,0 N, paralela ao plano, sofrerá uma força de atrito de intensidade 16,0 N em sentido oposto à tendência de movimento, implicando uma resultante, também paralela ao plano, de intensidade 4,0 N, em sentido oposto ao empurrão. Em suma: o caixote será empurrado em um sentido, mas entrará em movimento no sentido oposto.” Em sua explicação sobre o erro existente no desafio proposto, o aluno elaborou um gráfico que apresenta o real comportamento da força de atrito, em função da força aplicada ao corpo. Assinale, entre os gráficos abaixo, aquele que apresenta a explicação correta do fenômeno.
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Ao atingir 300 m de altitude depois de muito tempo com o paraquedas aberto, a velocidade de Felix apresentava módulo 198 Km/h. Desse momento em diante, Felix passou apresentar um movimento de queda em linha reta, mantendo o módulo de sua aceleração retardadora constante.
Considerando que Felix tenha uma massa de 70 Kg, que a aceleração da gravidade local seja de 10 m/s2 e que este tenha chegado ao solo com uma velocidade de módulo 5 m/s, é correto afirmar que a partir da altitude de 300m, a força resultante do sistema de forças exercidas pelo paraquedas sobre o paraquedista é:
Uma escada rolante transporta 20 pessoas (60kg cada, em média) por minuto do 1º. para o 2º. andar de uma loja, elevando- as 5,0m na direção vertical. Considerando a aceleração da gravidade como 10m/s2 , a potência média desenvolvida contra a gravidade é, em watts,
Uma bola de borracha é largada a partir do repouso, de 100cm de altura, caindo sobre um piso cerâmico. Ao atingir o piso, a bola repica, subindo verticalmente até 70cm de altura. O atrito com o ar durante a queda e a subida dissipa 5% da energia potencial gravitacional inicial. Nestas condições, é correto afirmar que
Após algumas informações sobre o carro, saímos em direção ao trecho off-road. Na primeira acelerada já deu para perceber a força do modelo. De acordo com números do fabricante, são 299 cavalos de potência [...] e os 100 km/h iniciais são conquistados em satisfatórios 7,5 segundos, graças à boa relação peso- potência, já que o carro vem com vários componentes de alumínio.
(http://carsale.uol.com.br/opapoecarro/testes/aval_050404discovery.shtml#5)
O texto descreve um teste de avaliação de um veículo importado, lançado neste ano no mercado brasileiro. Sabendo que a massa desse carro é de 2 400 kg, e admitindo 1 cv = 740 W e 100 km/h = 28 m/s, pode- se afirmar que, para atingir os 100 km/h iniciais, a potência útil média desenvolvida durante o teste, em relação à potência total do carro, foi, aproximadamente de
(Sugestão: efetue os cálculos utilizando apenas dois algaris- mos significativos.)
A descoberta de planetas fora do sistema solar é tarefa muito difícil. Os planetas em torno de outras estrelas não podem em geral ser vistos porque são pouco brilhantes e estão muito próximos de suas estrelas, comparativamente às distâncias interestelares. Desde 1992, pelo menos 763 planetas extrasolares já foram descobertos, a grande maioria por métodos indiretos. Durante o tempo que leva para que o planeta complete uma órbita inteira ao redor de uma estrela, a posição do centro de massa da estrela s ofre uma oscilação, causada pela atração gravita cional do planeta. É esse “bamboleio” do centro de massa da estrela que indica aos astrônomos a presença de planetas orbi tando essas estrelas. Quanto maior a massa do planeta, maior o “bamboleio”.
(http://astro.if.ufrgs.br/esp.htm. Adaptado.)
Esse “bamboleio” sofrido pelo centro de massa da estrela pode ser explicado
Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10 m/s2, deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg.
Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?
Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante TA), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança.
Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda?