Questões de Concurso Sobre dinâmica em física

Considere as duas situações seguintes de um bloco apoiado sobre um plano e as forças, peso e normal, que atuam sobre cada um deles.

I – um bloco de massa m apoiado sobre uma superfície horizontal.

II – um bloco de massa m apoiado sobre um plano inclinado em um ângulo θ.

Considerando a terceira lei de Newton e as forças que atuam sobre o bloco,

Um atirador próximo dispara com uma espingarda de ar comprimido um pequeno chumbinho de borracha com massa igual a 0,002kg. O projétil desloca-se com velocidade aproximadamente horizontal igual a 50m/s e atinge uma pequena partícula esférica de massa 0,03kg, inicialmente parada. A partícula esférica está posicionada na extremidade de uma corda de comprimento igual a L = 2.0m, conforme pode ser visto na figura abaixo. Assumindo que a colisão entre o projétil e a partícula seja perfeitamente elástica, determine qual deve ser a altura aproximada h adquirida pela partícula após a colisão.

Um projétil com massa igual a 0,005kg deslocando-se com velocidade horizontal de 600m/s atinge uma parede vertical. O projétil para 20cm dentro da parede sólida. Os valores da mudança em sua energia mecânica e a magnitude da força média dissipativa exercida pela parede para parar o projétil são, respectivamente:

Uma partícula esférica de raio r e massa m rola com atrito sem deslizar em uma rampa de lançamento (ver figura abaixo). A partícula é solta do ponto P, que está a uma altura H em relação à base da rampa. A menor altura de lançamento para que a partícula efetue a trajetória circular de raio R e não perca contato com a calha será:

Um carrinho de massa m = 2 kg é lançado de duas formas diferentes, e sua velocidade é medida ao final de um percurso. A primeira forma corresponde a abandoná-lo do alto de uma rampa curva, de uma altura h = 5 m. Nessa situação, ele chega ao final da rampa com velocidade 10 m/s. A segunda forma corresponde a utilizar um mecanismo disparador, com uma mola de constante elástica grande, e lançar o carrinho em uma superfície horizontal plana. Nessa segunda forma, a velocidade de saída do mecanismo disparador é proporcional à compressão da mola antes do lançamento, e, no primeiro teste feito com o mecanismo disparador, com a mola comprimida de 10 cm, o carrinho atingiu a velocidade de 10 m/s.

Desprezando os efeitos de atritos, para obter, nos dois casos, a velocidade final de 20 m/s, a altura de abandono do carrinho e a compressão da mola devem ser, respectivamente,

Uma carga é colocada em um elevador, que está parado no primeiro andar de um prédio. Esse elevador sobe do primeiro ao quinto andar com velocidade constante, sendo acelerado ao iniciar seu movimento no primeiro andar e desacelerado ao chegar ao quinto andar até parar.

Se a carga conduzida pesa P newtons, a força que ela exerce no piso do elevador é

As figuras precedentes ilustram um corpo de massa M_c suspenso por um mesmo dinamômetro ideal (representado pela mola), em duas situações diversas. Na primeira delas, ao ar livre, o dinamômetro indica um valor de 50 N. Na segunda situação, a massa M_c está imersa em um tanque com água, e o dinamômetro indica um valor de 25 N.

Nessa situação, considerando-se que 10 m/s² seja a aceleração da gravidade e que 1 g/cm³ seja a densidade da água, os valores do volume do corpo, em m³, e de sua massa específica, em g/cm³, são, respectivamente, iguais a

Alguns professores fazem a analogia da eletricidade percorrendo um fio como sendo água percorrendo uma mangueira. A corrente elétrica seria o fluxo de água e a resistência elétrica seria o diâmetro da mangueira. Assinale a alternativa que estabelece a correta analogia com a tensão elétrica.

Suponha duas esferas de massas idênticas, descendo cada uma um plano inclinado com ângulos diferentes. Ambas as esferas partem do estado de repouso, de mesma altura em relação ao solo, e o atrito com os planos é desprezível. Considerando o Princípio da Conservação da Energia, assinale a alternativa correta.

Uma pequena esfera de 50 gramas de massa gira no ar, em movimento circular uniforme, ao redor de um eixo, presa a este por um fio. Considerando que a velocidade angular é 5 rad/s e o comprimento do fio é de 50 centímetros, assinale a alternativa que corresponde à força tração no fio (considerar g = 10 m/s², considerar que sistema formado pela esfera e o fio esticado formam um plano perfeitamente horizontal e desprezar o atrito com o ar).

Um projeto que vem sendo desenvolvido por diversos centros de pesquisas militares ao redor do mundo é um canhão eletromagnético, no qual um projétil magnético é acelerado a altas velocidades através de um conjunto de bobinas, que atuam como eletroímãs, ligadas e desligadas em sequência. Sobre esta ideia, assinale a alternativa incorreta.

Segundo Aristóteles, cada coisa no universo possui seu “lugar natural”, e tende naturalmente a voltar para este local, a menos que alguma força a impeça. Com isto, ele explicava os diferentes movimentos realizados pelos corpos (uma pedra cai porque seu lugar natural é o solo, a fumaça sobe porque seu lugar natural é o céu, e assim por diante). Assinale o conceito da Física Moderna que não está relacionado diretamente com esta ideia do “lugar natural”.

Uma mola de L centímetros de comprimento e constante elástica 50 N/m está presa ao teto. Um corpo de massa igual a 1 quilograma é pendurada nesta mola, esticando-a. Assinale a alternativa que apresenta o valor do comprimento, em centímetros, da mola esticada (considerar g = 9,8 m/s² ).

Uma esfera de massa 6 gramas, partindo do repouso, desliza sobre uma pequena rampa e rola sobre o solo, conforme mostrado na figura1. Considerando g=10m/s² e o coeficiente de atrito cinético da esfera com o solo µ_c = 0,5, assinale a alternativa que corresponde à distância da base da rampa aonde a esfera irá parar. Desprezar o atrito entre a esfera e a rampa.

Um objeto de massa e volume consideráveis é lançado de um helicóptero. Considere as alternativas abaixo em relação ao movimento vertical deste objeto:

I. A aceleração para baixo irá reduzir-se ao longo da queda, até chegar a zero, devido á resistência do ar.

II. A força exercida pela resistência do ar será constante ao longo de toda a queda.

III. A velocidade de queda irá aumentar até atingir um valor, chamado de velocidade crítica, no qual a força gravitacional iguala a força de resistência do ar.

Em relação às três afirmações acima, assinale a alternativa que contém apenas as afirmações corretas.

No filme “Thelma e Louise” (1991), na cena final as protagonistas se lançam com o carro do alto de um precipício. Sendo h a altura do precipício, d a distância que o carro atinge o solo em relação à borda do precipício e g a aceleração da gravidade, e considerando que a superfície do alto de precipício é horizontalmente plana, assinale a alternativa que corresponde à velocidade do carro no momento em que perde o contato com o solo.

Um homem sustenta uma carga de 50,0 kg por meio de uma corda e uma roldana, como mostra a Figura abaixo.

Sabe-se o seguinte: a corda e a roldana são ideais; o sistema está em equilíbrio estático; tanto o homem quanto a carga encontram-se em repouso; o ângulo entre a corda e a horizontal é de 53,0°.

O valor aproximado, em N, da resultante das forças de atrito entre o calçado do homem e o solo, é

Dados

aceleração da gravidade = 10,0 mˑs^-2

sen 53,0° = 0,800

cos 53,0° = 0,600

Um líquido é empregado para o transporte de sólidos conforme o sistema representado na Figura abaixo.

Os pontos 1 e 2 encontram-se praticamente na mesma altura, enquanto o ponto 3 está 5 metros acima, e não há variação do diâmetro do duto ou mudança de fase.

A análise do sistema permite concluir que a

O elevador mostrado na Figura abaixo é utilizado para ajudar operários a transportar sacos de cimento do alto de uma plataforma para o chão.

O sistema é abandonado, a partir do repouso, da posição mostrada na Figura, e a cabine desce em trajetória vertical.

Se os atritos são desprezíveis e os cabos ideais, os valores aproximados da tração na corda e aceleração da cabine, durante a descida, são, respectivamente, em N e m -s²,

Dados

aceleração da gravidade g = 10,0 m .s²;

massa do contrapeso = 25,0 kg;

massa da cabine = 5,00 kg;

massa do saco de cimento = 50,0 kg.

Alguns fenômenos do cotidiano necessitam da aplicação de uma força equilibrante para que as velocidades sejam mantidas. Situações como essas reforçam as concepções espontâneas que predominam na mente da maioria dos estudantes sugerindo que a descrição aristotélica dos fenômenos seja melhor que a da mecânica newtoniana.

Nesse sentido, para um veículo que sobe uma rampa em movimento uniformemente retardado, os vetores que descrevem a velocidade (V) e a força resultante (F) para o veículo, segundo a descrição newtoniana do movimento, estão representados na alternativa: