Questões de Vestibular Comentadas sobre dinâmica em física

O gráfico abaixo apresenta a posição vertical y do foguete Saturno V durante os 15 primeiros segundos após o lançamento (símbolos +). A linha contínua ajusta esses pontos com a função y(t) = 1,25 t².


Com base nesse gráfico, a energia cinética adquirida pelo foguete após 10 s de voo é de, aproximadamente,

A figura abaixo representa um bloco de massa 2,0 kg, que se mantém em repouso, sobre uma superfície plana horizontal, enquanto submetido a uma força F paralela à superfície e de intensidade variável.


O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície vale 0,25. Considere g=lO m/s².
Assinale a alternativa que melhor representa o gráfico do módulo da força de atrito estático f_e em função do módulo da força aplicada.

Dois projéteis são disparados simultaneamente no vácuo, a partir da mesma posição no solo, com ângulos de lançamento diferentes, θ₁ < θ₂ conforme representa a figura abaixo.

Os gráficos a seguir mostram, respectivamente, as posições verticais y como função do tempo t, as posições horizontais x como função do tempo t e as posições verticais y como função das posições horizontais x, dos dois projéteis.

Analisando os gráficos, pode-se afirmar que
I - o valor inicial da componente vertical da velocidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial da componente vertical da velocidade do projétil 1. II - o valor inicial da componente horizontal da velocidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial da componente horizontal da vel0cidade do projétil 1. III- os dois projéteis atingem o solo no mesmo instante.
Quais estão corretas?

Um corpo de massa 0,2 kg atinge o fim de um plano horizontal com velocidade , de intensidade 6 m/s e na direção paralela ao plano. A partir desse ponto, inicia uma queda que o leva a outro plano horizontal, 5 m abaixo do primeiro.

Considerando que a aceleração da gravidade é 10 m/s² e que a resistência ao ar é desprezível, a energia mecânica que o corpo terá quando atingir o plano inferior será, em J, igual a

Uma caixa de peso P_C encontra-se apoiada em um plano inclinado de angulação α. O atrito entre as superfícies de contato da caixa e do plano pode ser desprezado. A caixa está engatada a um cabo inextensível e de massa desprezível, que, após passar por uma polia ideal, é mantido na vertical, ao ser preso a um contrapeso de peso P_P mais leve que a caixa. O contrapeso é puxado para baixo com velocidade constante, por meio de um motor engatado a ele.


A expressão que determina a intensidade da força tratora do motor sobre o contrapeso é dada por

Uma empresa testou quatro molas para utilização em um sistema de fechamento automático de portas. Para avaliar sua eficiência, elas foram fixadas a uma haste horizontal e, em suas extremidades livres, foram fixados corpos com diferentes massas.
Observe na tabela os valores tanto das constantes elásticas K das molas quanto das massas dos corpos.


Para que o sistema de fechamento funcione com mais eficiência, a mola a ser utilizada deve ser a que apresentou maior deformação no teste. Essa mola está identificada pelo seguinte número:

Observe a reprodução da tela Cena rural, de Cândido Portinari, na qual um trabalhador faz uso de uma enxada.
portinari.org Considere que um lavrador utiliza uma enxada de massa igual a 1,3 kg. Para realizar determinada tarefa, ele faz um movimento com a enxada que desloca seu centro de massa C entre os pontos x e y, sucessivamente, em uma altura h média de 0,8 m. Esse movimento é repetido 50 vezes, de modo que, ao final da tarefa, a força exercida pelo lavrador realiza o trabalho T. Observe o esquema:
Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , o valor mínimo de T, em joules, é igual a:

A força de atrito cinético entre a agulha e um disco de vinil tem módulo  = 8,0 10^-3 N . Sendo o módulo da força normal  = 2,0 x 10^-2 N , o coeficiente de atrito cinético, u_c , entre a agulha e o disco é igual a

A força normal aplicada pela agulha de um toca-discos sobre o disco tem módulo igual a   = 2,0 x 10^-2 N. A área de contato entre a agulha e o disco é igual a 1,6 x 10^-3 mm² . Qual é a pressão exercida pela agulha sobre o disco?
Dado: 1,0 atm = 1,0 10⁵ N/m² .

A figura abaixo mostra o braço de um toca-discos de vinil. Nela são indicadas, nos seus respectivos pontos de atuação, as seguintes forças: peso do braço , peso do contrapeso  e força normal aplicada pelo suporte do braço . Para que o braço fique em equilíbrio, é necessário que a soma dos torques seja igual a zero. No caso do braço da figura, o módulo do torque de cada força em relação ao ponto O (suporte do braço) é igual ao produto do módulo da força pela distância do ponto de aplicação da força até O . Adote torque positivo para forças que tendem a acelerar o braço no sentido horário e torque negativo para o sentido anti-horário. Sendo = 1,5 N, = 0,3 N e = 1,8 N, qual deve ser a distância D do contrapeso ao ponto O para que o braço fique em equilíbrio?

Um bloco de massa M passa pelo ponto A com uma velocidade de 10 m/s conforme mostra a figura abaixo.

Durante a passagem pela distância AB, o bloco M perde 36% da sua energia mecânica até colidir com um segundo bloco de massa 3M, que se encontrava em repouso e posicionado no ponto B. Considere a colisão inelástica, unidimensional e que, a partir do ponto B, não há forças dissipativas. A perda total de energia mecânica do sistema, desde o momento em que o bloco de massa M passa pelo pontoA até imediatamente após a colisão dos blocos, em função de M, será de:

A figura a seguir mostra duas esferas de mesmo tamanho com cargas - q e 4q, apoiadas sobre uma mesa. Essas esferas sustentam um bloco de peso P através de três fios A, B e C, que passam por duas roldanas presas nas extremidades da mesa. Nessa situação, o sistema se encontra em equilíbrio.

Considere os fios e as roldanas ideais e que não exista atrito entre as esferas e a mesa. O peso, em N (newtons), necessário para equilibrar o sistema é de aproximadamente: (Dados: q = 10μC                       K = 9,0 x 10⁹ Nm²/C² sen 60° = 0,86                              cos60° = 0,50)

Um bloco de massa 3 kg, inicialmente em repouso, desliza sem atrito de A para B a partir de uma rampa de altura 5 m, conforme a figura que segue. Ao atingir o ponto B o bloco é desacelerado e percorre uma distância de 10 m até parar no ponto C. Desprezando a resistência do ar, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície, do ponto B até o ponto C, é: (Adote: g = 10 m/s² )

Uma fita de slackline possui comprimento 2L₀ e está esticada de A para B. Enquanto um atleta de massa M executa suas manobras, uma foto é tirada e pode-se observar que a fita forma um ângulo θ com a horizontal, conforme ilustrado na figura que segue. Devido ao peso do atleta a fita se desloca para baixo a uma distância H e é alongada, passando a ter comprimento igual a L em cada metade da fita no momento que a imagem foi capturada. Considere-se que o sistema atleta/slackline está em equilíbrio no momento da captura da foto. Assim, para a situação ilustrada, a expressão CORRETA para calcular a constante elástica k da fita é:

Uma mola helicoidal é submetida a uma força que provoca uma distensão na mola, como indica o gráfico.


Para o intervalo indicado, entre 0,20 e 0,40 m, podese afirmar que

O gráfico mostra uma transformação de 100 mols de gás ideal monoatômico recebendo do meio exterior uma quantidade de calor 1,80×106 J.
Sendo R igual a 8,31 J/mol.K, é correto afirmar

Um corpo de peso igual a 10 N desce um plano inclinado que forma um ângulo θ com a horizontal. O corpo está sujeito a uma força de atrito cinético (Fat) de coeficiente igual a 0,30. Considere o valor da aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s² .

Assinale a alternativa que apresenta os valores corretos para a força normal e para a aceleração do corpo. Dados: sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80

A energia irradiada pelo Sol provém da conversão de massa em energia durante reações de fusão de núcleos de hidrogênio para produzir núcleos de hélio. Atualmente, essas reações permitem ao Sol emitir radiação luminosa a uma potência de aproximadamente 4 x 10²⁶ W. Supondo que essa potência tenha sido mantida desde o nascimento do Sol, cerca de 5 x 10⁹ anos atrás, a massa correspondente àquela perdida pelo Sol até hoje é mais próxima de

Note e adote:

Velocidade da luz no vácuo: 3 x 10⁸ m/s.

Considere que um anotem cerca de 3 x 10⁷ s.

Ondas estacionárias podem ser produzidas de diferentes formas, dentre elas esticando-se uma corda homogênea, fixa em dois pontos separados por uma distância L, e pondo-a a vibrar, A extremidade à direita é acoplada a um gerador de frequências, enquanto a outra extremidade está sujeita a uma força tensional produzida ao se pendurar à corda um objeto de massa m₀ mantido em repouso, O arranjo experimental é ilustrado na figura. Ajustando a frequência do gerador para ƒ₁, obtém-se na corda uma onda estacionária que vibra em seu primeiro harmônico. 

Ao trocarmos o objeto pendurado por outro de massa M, observase que a frequência do gerador para que a corda continue a vibrar no primeiro harmônico deve ser ajustada para 2ƒ₁, Com isso, é correto concluir que a razão M/m₀ deve ser: 

Note e adote:

A velocidade da onda propagando-se em uma corda é diretamente proporcional à raiz quadrada da tensão sob a qual a corda está submetida.

Uma comunidade rural tem um consumo de energia elétrica de 2 MWh por mês, Para suprir parte dessa demanda, os moradores têm interesse em instalar uma miniusina hidrelétrica em uma queda d'água de 15 m de altura com vazão de 10 litros por segundo, O restante do consumo seria complementado com painéis de energia solar que produzem 40 kWh de energia por mês cada um.

Considerando que a miniusina hidrelétrica opere 24h por dia com 100% de eficiência, o número mínimo de painéis solares necessários para suprir a demanda da comunidade seria de:

Note e adote:

Densidade da água: 1 kg/litro.

1 mês = 30 dias.

Aceleração da gravidade: g = 10 m/s².