Questões de Concurso Comentadas sobre dinâmica em física

O sistema massa-mola representado na figura a seguir tem uma massa de 2 kg com carga elétrica de 4 mC e está pendurado sob a ação do campo gravitacional terrestre e de um campo elétrico uniforme de 200 N/C atuando verticalmente para cima:


Considerando que a deformação presente na mola na posição de equilíbrio é de 20 cm, qual é o valor da constante elástica dessa mola? (Considere: g = 10 m/s²)

Uma associação de bairros resolveu pendurar algumas lâmpadas para melhorar a iluminação de uma praça. As lâmpadas foram penduradas usando os próprios fios com uma das extremidades no bocal da lâmpada e a outra presa aos postes formando um ângulo de 30° com a vertical, conforme a figura:



Considerando o fio ideal e cada conjunto de lâmpada com bocal com uma massa de 200 g, a tensão aplicada sobre cada fio de energia que sustenta a lâmpada é: (Considere g = 10 m/s²)

Uma esfera A, de massa igual a 4 g, é lançada na direção positiva do eixo x, com velocidade igual a 2,5 m/s. Outra esfera B, de massa igual a 3 g, é lançada na direção positiva do eixo y, com velocidade 2,5 m/s. As esferas colidem, permanecendo unidas após a colisão. Qual é a velocidade das esferas após a colisão?

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 bloco foi colocado sobre uma tábua. A tábua foi inclinada até iniciar o movimento do bloco. Neste momento, o ângulo entre a tábua e o solo era igual a α, Figura 1. O coeficiente de atrito estático é igual ao coeficiente de atrito dinâmico. A tábua é mantida com o mesmo ângulo α. Em seguida, o bloco foi lançado a partir do solo a 2,8 m da base da tábua e chega após 0,5 s à base da tábua – Figura 2. Despreze o atrito entre o solo e o bloco e use a aceleração de queda livre igual a 9,8 m/s² . A distância percorrida pelo bloco, na tábua, até parar é, em cm:

Dado cos α = 0,6; sen α = 0,8; tg α = 1,3

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?

Ao trafegar pela avenida perimetral, o ônibus precisou fazer uma frenagem de emergência, provocando a queda de dois passageiros que estavam em pé:

É correto afirmar que a queda dos passageiros ocorreu em decorrência da seguinte Lei de Newton: 

A imagem representa a evolução da energia mecânica de um esqueitista realizando manobras em um half pipe: 

Considerando a imagem, analise as afirmativas a seguir.

I. Caso os atritos possam ser desconsiderados, a soma das energias cinética e potencial é constante ao longo de todo o percurso do esqueitista.

II. Ao atingir o ponto mais alto de sua manobra (ponto 1), o esqueitista tem energia cinética nula, pois sua velocidade é máxima nessa posição.

III.No ponto 2, a energia cinética é máxima e a energia potencial gravitacional é mínima.

Está correto o que se afirma apenas em 

Para cada situação do cotidiano a seguir, ponha “1” para a 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia), “2” para a 2ª Lei de Newton (F = m . a) e “3” para a 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação):

( ) Quando um nadador empurra a água com suas mãos, ele se move para frente na piscina.

( ) Uma bola de futebol em repouso em um campo não começará a rolar sozinha. Ela permanecerá parada até que uma força externa, como um chute, a faça se mover.

( ) Quando um trem que está em movimento para repentinamente, os passageiros dentro do trem continuam a se mover para frente.

( ) Se você está levantando uma sacola de compras, a força que você aplica deve ser suficiente para superar a força da gravidade que atua sobre a sacola.


A ordem correta das respostas, de cima para baixo, é:

Um operador de máquinas pretende içar um compressor alternativo A por um sistema com três roldanas móveis e uma fixa, aplicando uma força F de 22,5 N, conforme ilustrado a seguir.

Considerando que a massa do motor é de 15 kg e que a aceleração da gravidade é aproximadamente 10 m/s², é correto afirmar que o compressor

Neste caso, sendo a massa da bolinha 0,20 kg, podemos estimar que, o módulo da força média exercida pelo anteparo sobre a bolinha durante a colisão foi de

Um reservatório fechado contém uma certa quantidade de gás monoatômico. O volume do reservatório é de 7 m³, e a temperatura inicial do gás é de 250 K, com uma pressão de 13,9 atm. Ao ser aquecido até uma temperatura de 600 K, o gás sofre uma transformação isométrica. Nessas condições, qual é o valor da pressão final e da variação da energia interna do gás, respectivamente?

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.




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

O gráfico abaixo mostra como a posição X de um bloco de massa M, preso em uma mola sobre uma mesa sem atrito, varia com o tempo ao ser deslocada de sua posição de equilíbrio. A partir do gráfico, marque a alternativa que apresenta, respectivamente, a amplitude e o período do sistema massa-mola.

Uma força F igual a 500 N, aplicada conforme a figura a seguir, mantém o sistema em equilíbrio de forças. Admitindo-se massas desprezíveis para as polias e as cordas, a densidade da água valendo 1g/cm³ e o volume do corpo imerso, 6,0 x 10⁴ cm³, qual o valor da massa do corpo X, em kg, para esta situação?

Para medir o coeficiente de atrito estático entre a superfície de um bloco e uma rampa, faz-se a montagem esquematizada abaixo. Nela temos o bloco em repouso sobre a superfície da rampa que vai levantando lentamente até que o bloco fique prestes a se movimentar (iminência de movimento). Nessas condições, anota-se o ângulo de inclinação, o qual deverá estar relacionado com o coeficiente em questão.

Este ensaio foi feito para três blocos A, B e C de materiais diferentes, cujos ângulos de inclinação foram anotados, conforme a tabela abaixo.

Material	A	B	C
Ângulo	27°	30º	25º

Sendo µ_A, µ_B e µ_C, respectivamente, os coeficientes de atrito estático dos blocos A, B e C em relação à superfície da rampa, podemos afirmar que a relação entre eles é mais bem representada por:

A talha exponencial, segundo o que contam, foi inventada por Arquimedes de Siracusa em, aproximadamente, 300 aC e representa um sistema de polias (roldanas) que tem como objetivo diminuir o esforço quando se deseja levantar corpos massivos ou, como se diz, corpos “pesados”. A figura representa este sistema, no qual consideramos os fios ou cordas utilizadas sendo inextensíveis, nas quais estão os pontos A, B e C.

(Recorte adaptado de http://materiacompleta.blogspot.com.br/2013/09/polias-ou-roldana.html.)

Sabendo que o peso P do bloco vale 1000N e, considerando desprezíveis todo e qualquer atrito, bem como as inércias dos fios e polias, podemos afirmar que as intensidades das trações correspondentes aos pontos A, B e C, são respectivamente:

Na figura acima temos três corpos idênticos deslocando-se entre dois níveis. O corpo A cai livremente, o corpo B desce uma rampa e o corpo C desliza ao longo de um tobogã. Podemos afirmar sobre o trabalho (W) da força-peso dos corpos, desprezando as forças dissipativas em todos os movimentos, que:

Os blocos M e N da figura abaixo possuem massas iguais de 10 kg cada. O coeficiente de atrito entre o bloco M e o plano inclinado vale μ = 0,25.

Dados:

g = 10 m/s²

sen θ = 0,60

cos θ = 0,80

A aceleração que o sistema adquire, em m/s², quando abandonado a partir do repouso, vale