Questões de Concurso

Em um laboratório de demonstrações, preparou-se o sistema de polias conforme a figura a seguir.

Ao colocar os pesos P₁ e P₂, o sistema fica em equilíbrio. Nessas condições, qual é a razão entre P₁ / P₂ ?

Uma esfera metálica de massa m é solta no ponto A a partir do repouso e rola em um trilho de altura h₁=20 cm até o ponto B. Nesse ponto, a esfera abandona o trilho com uma velocidade horizontal, conforme a figura a seguir.


Ao sair do trilho no ponto B, a esfera atinge o solo no ponto C, a uma distância Δx = 76 cm de B e a uma altura h₂=100 cm de B. De quanto foi aproximadamente a variação percentual da energia mecânica entre os pontos A e B, ou seja, ((E_A-E_B)/E_A)100 ≈?

Em um experimento para avaliar a conservação da energia mecânica, uma esfera metálica de massa m é solta no ponto A, a partir do repouso e rola em um trilho de altura h₁ até o ponto B. Nesse ponto, a esfera abandona o trilho com uma velocidade horizontal, conforme a figura a seguir. 


Ao sair do trilho no ponto B, a esfera atinge o solo no ponto C, a uma distância Δx de B e a uma altura h₂ de B. A esfera rola no trilho apoiada em dois pontos que estão abaixo do centro de massa dela, conforme a vista do trilho na figura. Ao avaliar a velocidade horizontal que a esfera deixa o trilho em B, verifica-se que nem toda energia potencial do ponto A foi transformada em energia cinética translacional no ponto B. Qual é o fator determinante para essa diferença de energia?

   A balança de torção de Cavendish é usada para determinar o valor da constante gravitacional. Ela consiste de duas esferas pequenas de mesma massa (m) fixadas em posições diametralmente opostas a uma haste leve e rígida no formato de T invertido. A haste é sustentada verticalmente por um fio, o que permite a rotação da haste em torno de seu eixo longitudinal, que também é um eixo de simetria. Quando duas outras esferas maiores de massa M são aproximadas das esferas menores, é observada uma pequena torção na balança. O ângulo de torção é medido com o auxílio de um sistema composto por um feixe de laser e um espelho fixado ao eixo vertical da haste, assim como ilustrado na figura abaixo. Se necessário considere G = 6,67 x 10^-11 N.m²/kg², adote a aproximação: 6,67 = 20/3


Figura: Diagrama da balança de Cavendish descrita. Fonte: wikipedia commons.
Suponha que a massa das esferas maiores seja M = 2kg  e das esferas menores seja m = 10g, que o comprimento do braço horizontal da haste seja L = 40,0 cm e que a distância de afastamento entre os centros de massa das esfera pequenas e grandes seja r = 2,0cm. Assinale a alternativa que apresenta o torque resultante sobre o sistema composto pela haste e as esferas pequenas, em relação ao eixo de rotação da balança.

Um projétil de massa m atinge horizontalmente, com velocidade de módulo igual a v, um bloco de madeira de massa M, que se encontra em repouso sobre um plano horizontal sem atrito, e nele se aloja. Considere o sistema, formado pelo projétil e o bloco, isolado. Assinale a alternativa que fornece o módulo da velocidade, V, com que o bloco e o projétil alojado em seu interior passam a se movimentar juntos, após a colisão.