Questões de Física - Estática e Hidrostática para Concurso

No laboratório de Física existe um experimento para determinarmos a densidade de corpos que afundam na água, por exemplo. Para realização dessa experiência dispomos, basicamente, de um dinamômetro e um recipiente contendo água (d = 1000 kg/m³). A figura abaixo mostra o esquema do experimento, bem como os valores registrados nos dinamômetros, respectivamente, 100N e 20N, nas duas situações distintas, ou seja, o bloco fora d’água e o bloco mergulhado na água.

Considerando a aceleração da gravidade no laboratório igual 10 m/s² , podemos afirmar que a densidade do bloco vale:

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 figura representa um esquema reduzido do sistema de freio hidráulico onde são representados o pedal, no qual é aplicada a força de intensidade F1, o cilindro de freio, para o qual é transmitida a força de intensidade F2 e as tubulações contendo um fluído de freio ideal. São também representadas as áreas dos êmbolos A1 e A₂ que são circulares cuja razão entre os raios, maior e menor, vale 3.

Nessas condições e desprezando quaisquer atritos, para F1 = 10 N, temos F2 igual a:

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:

Considere que uma bala de massa 200g com velocidade horizontal 240 m/s bate e fica presa num bloco de madeira de massa 1 kg, que estava em repouso num plano horizontal, sem atrito. Qual a velocidade com que o conjunto (bloco e bala) começa a deslocar-se?

Um caixote aberto em cima e cuja massa é de 10kg, se desloca com velocidade de 4m/s sobre um plano horizontal sem atrito. Não há resistência do ar no local e começa a chover verticalmente, fazendo com que o caixote comece a encher de água. Depois de um determinado tempo, qual a velocidade do caixote, após ter armazenado 10kg de água?

Tomando como fundamento o princípio da conservação de energia, a velocidade que um carrinho atinge a base, quando desce de um escorregador de altura 10m, a partir do repouso e considerando a aceleração da gravidade local g = 10 m/s² e que 50% da energia se dissipe, tem intensidade de:

O princípio da conservação de energia afirma que “A energia não pode ser criada ou destruída; pode apenas ser transformada de uma forma para outra, com sua quantidade total permanecendo constante”. Com base neste princípio, se um corpo tem inicialmente 70 joules de energia e, após certo tempo, essa energia reduziu-se a 50 joules, podemos afirmar que:

Um rapaz dirige seu automóvel e, no momento em que faz uma curva fechada em alta velocidade, a porta de seu veículo abre-se, e um objeto que estava em seu interior é lançado para fora. Fisicamente podemos relacionar o acontecido com:

A terceira Lei de Newton estabelece que, sempre que um corpo exerce uma força sobre outro corpo, este exerce uma força igual e oposta sobre o primeiro, que é a famosa Lei da ação e reação. Baseado nesta lei e analisando um garoto que está parado em pé sobre uma cadeira, sabemos que a terra aplica-lhe uma força que denominamos “Peso do garoto”, logo a reação dessa força atua sobre:

O módulo do trabalho resultante realizado sobre uma bola de aço de 80 N quando você a carrega horizontalmente através de uma sala de 5m de comprimento é:

O princípio de Arquimedes afirma que todo corpo imerso em um fluido recebe uma força de empuxo dirigida para cima. Baseado neste princípio, se três blocos sólidos respectivamente de chumbo, alumínio e ferro e de tamanhos idênticos são totalmente submersos em água, a intensidade da força de empuxo é:

Para caçar, Robson constrói também uma funda, que é uma arma constituída apenas por um pequeno pedaço de pano que, em seus extremos opostos, tem dois cabos amarrados. O outro extremo de um dos cabos é preso ao pulso enquanto o extremo livre do segundo cabo é segurado firmemente com a mão. Robson coloca uma pedra na funda e começa a girar, de modo que a pedra se move ao longo de uma trajetória circular de 1 m de raio e com uma aceleração angular de 100/π rad/s². O número mínimo n de rotações completas que Robson tem que realizar, antes de liberar a funda, para que a pedra seja arremessada com uma velocidade de 40 m/s é

Uma equipe de astronautas, em uma missão espacial à Lua, tem como um dos objetivos estimar experimentalmente a aceleração da gravidade naquele satélite. Para tal, faz uso de um pêndulo simples de 1,6 m de comprimento com uma massa de 5 kg em sua extremidade. A equipe de astronautas, então, coloca o pêndulo oscilando de forma a garantir que o mesmo descreva um movimento harmônico simples, constatando que o seu período é 6 s. Assinale a alternativa com o valor estimado da aceleração da gravidade da Lua obtido a partir desse experimento. Considerar π = 3.

Um elevador hidráulico trabalha com 2 (dois) êmbolos de seção circular: o êmbolo A de 8000 cm² de área transversal sob o local onde é posicionada a carga a ser elevada e o êmbolo B de 20 cm² de área transversal onde é aplicada força para a elevação da carga. Considere necessidade de elevar uma carga de 800 kg. Assinale a alternativa que apresenta o valor da força a ser aplicada ao êmbolo B para a elevação da carga mencionada. Considerar a aceleração da gravidade igual a 10 m/s².

Um corpo possui 6 kg e se desloca a uma velocidade constante igual a 8 m/s. Em determinado momento, esse corpo é submetido a uma força constante de 10 N, por um período de 5 s, no sentido do seu movimento. Assinale a alternativa que apresenta o valor da quantidade de movimento após cessar a ação dessa força.

Um corpo de 6 kg é abandonado, em repouso, de uma janela de um edifício, de uma altura de 20 m em relação ao solo. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, a energia cinética e a velocidade desse corpo no momento imediatamente anterior ao toque no solo. Desprezar a resistência do ar e considerar a aceleração da gravidade igual 10 m/s².

Para realizar uma operação de decapagem em uma peça de aço em um laboratório, foram disponibilizados 6 (seis) galões contendo 20 litros de ácido sulfúrico cada e uma tina em forma de paralelepípedo com 80 cm de largura, 45 cm de comprimento e 32 cm de altura. A prática diz que é necessário, para esta operação, encher 3/4 da tina com ácido sulfúrico.

Determine a quantidade mínima de galões do ácido que terão que ser violados para se realizar a decapagem.

Assinale a alternativa INCORRETA, quanto ao conceito de energia.

Considere uma pena de ave que pesa 30 g, uma minúscula esfera de aço com a mesma massa de 30 g e um martelo, que pesa 1,2 kg. Imagine que esses três objetos são largados de uma mesma altura em duas situações: na presença e na ausência de ar.

Representa corretamente resultados desse experimento: