Questões de Concurso Comentadas sobre dinâmica em física

A figura a seguir mostra uma haste rígida uniforme de massa M_h e comprimento L, presa a um disco rígido uniforme de massa M_D e raio R, sendo M_h = 3M_D e L = 4R. O centro de massa do disco coincide com o centro de massa da haste.


O conjunto haste-disco está inicialmente em repouso, e pode girar em torno de um eixo de rotação localizado na extremidade superior da haste. Uma partícula, de massa m, atinge a extremidade inferior da haste com velocidade de módulo v, ficando grudada na haste, ou seja, há um impacto perfeitamente inelástica entre a partícula e a haste.

Dados:
• Momento de inércia do disco em relação ao seu centro de massa: 1/2 M_DR²
• Momento de inércia da haste em relação ao seu centro de massa: 1/12 M_hL²
A energia cinética do sistema (haste – disco – partícula) no instante imediatamente após o impacto, em Joule, é igual a

Duas partículas de massas m₁ = 1,5 kg m₂ = 2,5 kg estão localizadas no espaço de acordo com os seguintes vetores de posição:  (metros) e  (metros). Quando t = 0, uma força  (Newtons) começa a atuar sobre m₁, e, simultaneamente, uma força  (Newtons) começa a atuar sobre m₂.

O instante em que a aceleração do centro de massa do sistema muda de sentido e a magnitude da aceleração do centro de massa do sistema no sexto segundo são, respectivamente, iguais a

A energia potencial de um sistema (V(q)) é dada por: 




Considerando que  q=[q₁ q₂ q₃]^T, o traço da matriz de rigidez (K) do sistema é dado pela expressão 

Ao se analisar o carregamento continuamente distribuído ao longo de todo o comprimento de uma viga, engastada na sua extremidade esquerda (x = 0), conclui-se que esse carregamento distribuído pode ser descrito pela função w(x), que é dada por  




em que q é um valor constante. 

Considerando que a outra extremidade da viga (x = 2L) está livre, o módulo da força vertical de reação no engaste é 

A figura a seguir mostra três blocos A, B e C, de massas m_A = 4 kg, m_B = 3 kg, m_C = 5 kg e uma força de módulo igual a 49N atuando no bloco B por meio de um fio ideal.

Considere que há deslizamento entre todas as superfícies de contato e que o coeficiente de atrito cinético entre os blocos é igual a 0,2, e entre o bloco C e o solo é igual a 0,1.

Considerando a aceleração dos blocos A e B são, respectivamente, iguais a

Sobre as leis de Newton, assinale a afirmativa correta.

 

O parkour é uma atividade física em que o participante sobrepõe obstáculos de modo mais rápido e direto possível, utilizando-se de diversas técnicas como saltos, rolamentos e escaladas.  Paulo, um praticante de parkour, saltou do alto de uma escada de 8 degraus, cada um com 20 cm de altura, para o solo. Considere que g=10 m/s² e que a massa de Paulo é de 60 kg. Nesse salto, a variação da energia potencial gravitacional de Paulo, em módulo, foi de

Um pêndulo com uma esfera puntiforme de 2,0 kg é abandonado com o fio ideal (ℓ) na horizontal (A), como mostra a figura.


O valor da tração no fio ideal, em newton, quando a esfera passa pelo ponto mais baixo da trajetória (B), é (Desconsidere as perdas por atrito e use g = 10m/s².)

Ao utilizar uma lixadeira elétrica, um marceneiro a pressiona com uma das mãos, de modo que permaneça em repouso sobre um bloco de madeira, como mostrado na figura a seguir: 


(Fonte: https://locadoraequiloc.com.br/blog/)
Na situação, a força resultante aplicada pela mão sobre a lixadeira é vertical, aponta para baixo e tem módulo F. 
A força de reação correspondente à força F aponta para

Observe a figura:





A figura mostra um bloco na eminência de escorregamento no plano inclinado, com ângulo θ. Sabendo que P é o peso do bloco e N é a força normal, o valor da força de atrito (Fat) entre o bloco e a rampa será de: 

Uma bolinha é abandonada na posição inicial seguindo a trajetória descrita, conforme apresentado na figura. A partir da figura apresentada, assinale a alternativa correta.

Uma atividade interessante para trabalhar os conceitos relacionados ao movimento dos corpos é a utilização de um carrinho movido ao ar expelido por um balão de gás, como mostrado na ilustração a seguir.

(https://roboticacriativa.blogspot.com/2018/12/carrinho-movido-balao.html)

Acompanhando o movimento do carrinho, de preferência em linha reta, verifica-se que, mesmo após a bexiga esvaziar, o carrinho continua em movimento durante um certo tempo, até que a ação de uma força contrária acaba por freá-lo.

A situação descrita no texto está relacionada corretamente ao seguinte conceito de Física:

Certa barra homogênea repousa sobre uma mesa quando sobre ela passam a atuar três forças de mesma intensidade, mesma direção, porém uma delas tem o sentido oposto às outras duas. Além disso, a direção das forças é perpendicular ao eixo longitudinal da barra e paralela ao plano da mesa conforme mostra a linha tracejada na figura abaixo. De acordo com os dados apresentados, é correto afirmar que.