Questões de Concurso Público INB 2018 para Físico

Um corpo é sustentado em um plano inclinado por uma força direcionada para cima e paralela ao plano. O corpo está na iminência de começar a subir o plano quando a força aplicada nele vale 5 N. O gráfico a seguir apresenta o módulo da força aplicada em função do coeficiente de atrito estático (µ) entre o corpo e o plano. Pode-se afirmar que a tangente do ângulo de inclinação do plano inclinado vale:

A figura a seguir apresenta os elementos que compõem uma bicicleta, entre eles o pedal acoplado à engrenagem, chamada de coroa, e a roda traseira acoplada à engrenagem, chamada de catraca. As rotações são transmitidas da coroa para a catraca por meio de uma corrente, e os raios dessas engrenagens são controlados por meio do controle de marcha. A bicicleta foi projetada com rodas de raio 559 mm, raios de coroa variáveis de 8 e 6 cm, e raios de catraca de 5, 4 e 3 cm. Para o bom funcionamento dessa bicicleta e para impedir a torção excessiva da corrente, a razão entre a frequência de giro da catraca e da coroa deve estar compreendida entre 1,48 e 2,05. Qual é o intervalo de velocidades (v) que deve ser usado por um ciclista que gira o pedal a 40 RPM, sem que ocorram danos à corrente?

Durante a precipitação da chuva, gotas-d’água caem em queda livre a partir do repouso. Os gases da atmosfera atuam como elementos de atrito para as gotas. Isto impede que uma chuva leve cause impactos destrutivos imensos. A força de atrito em uma gota de água de massa 5 gramas é F = 4,8x10²v² – 2v, em que v = velocidade. Qual é o valor da velocidade-limite dessa gota de água?

Durante uma caçada, uma onça-pintada se depara de frente com uma capivara, e ambas correm partindo do repouso com aproximadamente a mesma posição inicial. A capivara corre com velocidade constante de v_c = 4,0 m/s² e a onça, com aceleração a_o = 62,5x10^-² m/s². A partir do encontro inicial, em que instante aproximado de tempo a onça consegue alcançar a capivara?

Em uma apresentação artística, um motociclista dirige no cone da morte, um cone metálico de 7 metros de altura com angulação de 60º. Ele desenvolve uma trajetória circular paralela ao solo com velocidade constante. Desconsiderando o atrito, assinale a alternativa que apresenta a razão entre as velocidades lineares da motocicleta quando o motociclista está a 5 metros e 4 metros de altura.