Questões de Concurso Sobre dinâmica em física

Duas molas idênticas com constantes elásticas k estão conectadas a massas idênticas M, como mostrado nas seguintes figuras. A razão entre os períodos das molas conectadas em paralelo (figura 1) e o período das molas conectadas em série (figura 2) é

Uma partícula de massa m está se movendo ao longo do eixo x com velocidade v quando colide com uma partícula de massa 2m, inicialmente em repouso (como ilustrado na figura a seguir). Depois de colidir, a partícula vai ao repouso, e a segunda partícula divide-se em duas massas m iguais que se movem em ângulos iguais q > 0 em relação ao eixo x, como na figura a seguir. Qual alternativa descreve corretamente as velocidades das duas massas pós-colisão?

A figura a seguir mostra uma força dependente do tempo Fx (t) agindo sobre uma partícula em movimento ao longo de um eixo x. Qual é o impulso total dado à partícula?

Galileu Galilei, ao estudar os corpos que rolam em planos inclinados, invoca uma espécie de lei para corpos acelerados como seguindo a ordem dos números ímpares consecutivos, ou seja, na 1ª unidade de tempo percorrido, o móvel se desloca 1 unidade de espaço; na 2ª, 3 unidades de espaço; na 3ª, 5 unidades e assim por diante. Se representarmos t = tempo, s = espaço percorrido e k = uma constante de proporcionalidade, é correto afirmar que a relação que mais se aproxima desse raciocínio é

“Dê-me um ponto de apoio e moverei o mundo”. Essa frase é atribuída a qual grande pensador e se refere a qual instrumento de grande utilidade?

Aristóteles dizia que um corpo só se movia se era movido, ou seja, era necessária a ação constante de uma força motora para que o movimento continuasse mesmo quando separado de seu motor original, como o vôo de uma flecha. A essa explicação, de origem platônica, Aristóteles deu o nome de

A figura a seguir mostra a trajetória de uma bolinha de pequenas dimensões que cai verticalmente e colide com um anteparo. Nela, estão representados por segmentos orientados a velocidade da bolinha imediatamente antes da colisão (vertical, para baixo, de módulo igual a 20 m/s) e a velocidade da bolinha imediatamente após a colisão (horizontal, para a direita, de módulo igual a 15 m/s).

É razoável supor que a bolinha esteve em contato com o anteparo durante 0,10 s.

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

Observe a figura a seguir.

Um operário, com o auxílio de uma corda que passa por uma roldana fixa, tenta arrastar um caixote apoiado em uma superfície plana e horizontal.

Embora a força horizontal exercida pela corda sobre o caixote tenha o módulo igual a 500 N, ele permanece em repouso. O peso do caixote é 1200 N.

Nesse caso, a força exercida pela superfície horizontal de apoio sobre o caixote tem um módulo igual a

Um caminhão se desloca em uma estrada plana retilínea e horizontal em movimento uniforme, de modo que suas rodas, de 0,50 m de raio, rolam sem deslizar na estrada.

Considere π = 3,14.

Sendo assim, enquanto o caminhão percorre a distância de 628 m, suas rodas efetuam

Um carro estava trafegando em uma estrada, em um trecho retilíneo e em declive. Com o objetivo de poupar combustível, o motorista colocou o motor do carro em “ponto morto”. Assim, ele percorreu um trecho de 1,6 km de extensão em declive, descendo 30 m com o velocímetro do carro indicando que a velocidade se manteve constante.

Considerando a massa do carro e de seus ocupantes em 1,2 t e a aceleração da gravidade local em 10 m/s² , é possível estimar o módulo da resultante das diversas forças de atrito, que se opõem ao movimento do carro durante esse trecho, em

A descoberta dos raios cósmicos foi extremamente importante, pois permitiu fazer a datação de materiais arqueológicos e, assim, conhecer grande parte da história do planeta Terra. Os raios cósmicos são partículas de alta energia que se deslocam no espaço com velocidades próximas à da luz. Ao atingirem a atmosfera, colidem com átomos nela existentes e ionizam o ar. O instrumento usado para medir essa ionização é o eletroscópio, que consiste em duas hastes metálicas que se repelem quando carregadas.

Podemos simular o funcionamento de um eletroscópio, usando duas pequenas esferas condutoras suspensas, lado a lado, a um suporte externo por fios isolantes de mesmo comprimento. Quando carregadas, as esferas se repelem, como ilustra a figura a seguir.

Suponha que as esferas carregadas estão em repouso, com os fios formando ângulos iguais com a vertical.

A esse respeito, assinale a afirmativa pode não ser verdadeira.

A tomografia foi uma grande revolução na área da radiologia diagnóstica desde a descoberta dos raios X. Com ela é possível a reconstrução tridimensional da imagem por computação, o que possibilita a visualização de uma fatia do corpo, sem a superposição de órgãos.

Os raios X utilizados nos exames de tomografia computadorizada podem ser produzidos em um tubo de gás, como o que está mostrado simplificadamente na figura a seguir.

O eletrodo C é o cátodo e o eletrodo A, o ânodo. O alvo P está ligado por condutores ao ânodo A e tem, portanto, o mesmo potencial que ele. Os elétrons emitidos pelo cátodo C partem do repouso e são acelerados por uma diferença de potencial V_p – V_c com cerca de 4,0.10⁴ Volts e atingem o alvo P com energia suficiente para produzir os raios X.

Sendo 1,6.10^–19 C o módulo da carga do elétron, a energia cinética dos elétrons ao colidirem com o alvo P é de

Observe a figura representada a seguir.

Uma esfera de aço de pequenas dimensões e com peso de módulo igual a 25 N, que estava em repouso, suspensa por um fio de 2,5 m de comprimento a um suporte, recebe um impulso horizontal.

A esfera passa a percorrer uma trajetória circular, de centro no ponto de suspensão do fio, num plano vertical e consegue chegar, no máximo a 0,50 m de altura acima de sua posição inicial.

O módulo da resultante das forças que atuam sobre a esfera no instante em que ela alcança essa posição mais alta é

As figuras a seguir ilustram a tarefa que o professor propôs para os alunos no laboratório de uma escola da rede municipal de São Paulo.

Inicialmente, os alunos devem pesar uma esfera metálica maciça suspensa por um fio de volume desprezível a um dinamômetro D₁ . Devem pesar, também, um recipiente com água que se encontra sobre o dinamômetro D₂ , como mostra a figura 1.

Em seguida a esfera é totalmente submersa na água, sem tocar as paredes do recipiente, como mostra a figura 2. Restabelecido o equilíbrio hidrostático, repetem-se as pesagens. Assim, os alunos podem constatar que o decréscimo na indicação do dinamômetro D₁ é igual ao acréscimo na indicação do dinamômetro D₂ .

Desse modo, o professor induziu os alunos a evidenciar, experimentalmente, o princípio

Dois neutrinos advindos da supernova SN1987a foram detectados na Terra com dez segundos de diferença. As energias cinéticas eram de 20 MeV e 10 MeV, respectivamente. Considerando-se que m₀c² — em que c é a velocidade da luz — seja desprezível e a energia total essencialmente seja igual à energia cinética, a massa de repouso m₀ do neutrino, em unidade de eV, é de aproximadamente

A figura I mostra uma mola ideal de cpnstante elástica K. Um Bloco de massa m foi colocado sobre m foi colocado sobre a mola e provocou uma deformação máxima igual a h, decorrente da ação da força peso sobre a mola, conforme ilustrado na figura II. Em seguida o sistema entrou em movimento harmônico simples.

Considerando a gravidade g e que não há perdas no sistema, assinale a opção que apresenta a energia mecânica total E da massa em qualquer instante durante o movimento harmônico ideal.

Uma bola de massa m = 0,5 kg está presa por um fio de comprimento L = 0,5 m.
A bola se movimenta em uma trajetória circular no plano horizontal, conforme a figura a seguir.
A tensão máxima que o fio pode suportar é de 324 N.
O valor máximo possível da velocidade angular da bola é de

Uma esfera de massa m que estava em movimento retilíneo com energia cinética de 3 J sofreu uma colisão frontal elástica com outra esfera de massa 2m que estava parada, na qual ambas as esferas se deformaram elasticamente. Durante a colisão

Uma mola de peso P e constante elástica k está suspensa na posição horizontal por dois fios de massas desprezíveis. Cada fio faz um ângulo θ com a vertical, conforme a figura a seguir. A deformação da mola é igual a

A “Lei de resfriamento de Newton” consiste de um modelo simples para a dinâmica da temperatura T de um corpo inicialmente a uma temperatura T₀ , que troca calor com o ambiente, a uma temperatura TR < T₀ , em uma taxa proporcional apenas à diferença entre a temperatura do corpo e do meio exterior. A taxa de condução do calor entre o corpo e o meio que depende de características físicas como a superfície de contato entre o corpo e o meio é contabilizada em termos efetivos pela constante positiva k. A equação do modelo está representada na imagem abaixo. No gráfico temos o resultado do experimento conduzido para uma pequena quantidade de glicerina (10 cm³ ) em um tubo de ensaio a uma temperatura inicial T₀ =100ºC sendo a temperatura do ambiente TR = 21ºC. O perfil observado é aproximadamente exponencial. Considerando 1/e = 0,37. O valor da constante k para esse experimento é de aproximadamente: