Questões de Vestibular Sobre dinâmica em física

O carretei de um ioiô, de massa m, é solto a partir do repouso, com seu centro de massa na posição y = 0. Nessa posição, a energia potencial do sistema é nula. A figura ilustra a situação, sendo g a aceleração da gravidade local.

O fio do ioiô tem comprimento L, e sua massa pode ser desprezada. O carretel tem velocidade de translação de módulo v e velocidade angular w, quando o seu centro de massa está na posição y = -L/3. Sendo E(y) a energia total do sistema, quando o centro de massa do carretel está na posição y , é correta a afirmação:

Nota: despreze os efeitos dissipativos

Seja uma força desconhecida F, que é aplicada em um corpo de massa igual a 4,0 kg, localizado sobre um plano inclinado, fazendo um ângulo de 30^o com a horizontal, como na Figura. Esse corpo sobe com uma velocidade constante de 2,00 m/s ao longo do plano.


Calcule, em W, a potência fornecida pela força F ao longo da trajetória do corpo. Despreze todos os atritos e considere g = 10,0 m/s² .

Um corpo, de massa 10,0 kg, é levantado verticalmente com aceleração constante igual a 2,37 m/s² , por uma altura de 5,00 m. Calcule, em J, o trabalho realizado pela força peso ao longo da subida.

Um bloco está sendo sustentado pelos fios 1 e 2, como mostrado na figura. Os fios fazem um ângulo reto entre si. Sendo T₁ e T₂ os módulos das tensões nos fios 1 e 2, respectivamente, qual é o valor da razão T₁/T₂ ?

Uma arma de tiro esportivo dispara um projétil de massa 2 g contra um bloco de madeira de massa 98 g, inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. O projétil fica encrustado no bloco, e o conjunto sai com velocidade de 4 m/s. Qual é a velocidade horizontal do projétil, em m/s, antes de atingir o bloco?

Suponha um bloco de massa m = 20 kg inicialmente em repouso sobre um plano horizontal, sem atrito. Em um certo instante, uma força F₁ = 100N e outra F₂ são aplicadas sobre o bloco, conforme mostra a figura a seguir:

Sabendo-se que o bloco parte do repouso e após 10s atinge uma velocidade de 72km/h, assinale a alternativa que indica o módulo da força F₂ em newtons (N).

Considere o caso abaixo e marque com V as proposições verdadeiras e com F as falsas.

Os procedimentos médicos exigem a manipulação de vários instrumentos, a fim de facilitar um processo cirúrgico, por exemplo. Um desses insF1 F2 Fio trumentos é o afastador autoestático chamado Finochietto. Sua função é afastar os tecidos abertos para promover melhor visualização, manuseio, etc, por parte dos médicos em um procedimento cirúrgico. Todavia, no laboratório de Física, foi utilizado para romper um fio que suportava força máxima de ruptura de módulo 50N, como mostra a figura.

( ) O fio rompe se F₁ = 30N e F₂ = 25N.

( ) As forças e terão o mesmo módulo.

( ) Para que o fio rompa as forças e tem que possuir módulos superiores a 50N.

( ) O fio se rompe quando F₁ = 30N e F₂ = 30N, pois a força aplicada sobre o fio é de 60N.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

• Uma esfera de massa 1000g encontra-se em equilíbrio estático quando suspensa por uma mola ideal que está presa, por uma de suas extremidades, ao teto de um elevador que executa um movimento de ascensão com velocidade constante de módulo 2m.s^-1. Quando o botão de emergência é acionado, o elevador para subitamente e, então, o sistema mola+esfera passa a oscilar em MHS com amplitude de 10cm. Determine, em unidades do SI, a constante elástica da mola. Despreze a resistência do ar durante a oscilação.

Adote: √20 = 4,5

As máquinas térmicas são reconhecidas como precursoras da chamada Revolução Industrial, quando destacam-se os nomes de engenheiros ingleses do século XVIII. Sabe-se, entretanto, que a ideia de se utilizar o calor como agente de movimento remonta de séculos anteriores. Uma das primeiras descrições de uma máquina térmica faz referência à máquina de Heron de Alexandria, no século I d.C (figura 1). A reconstrução dessa máquina em dias atuais mostra-nos que sua eficiência não é muito atrativa, ou seja, grande parte da energia fornecida a ela é desperdiçada. Se a uma máquina de Heron fornece-se 5.000J de calor e percebe-se que ela libera 3.500J de calor, qual a eficiência dessa máquina?


Figura 1 - Representação da máquina de Heron Fonte: Disponível em:<https://pt.wikipedia.org/wiki/Eol%C3%ADpila#/media/File:Aeolipile_illustration.png> . Acesso em: 08 set. 2017

Uma pessoa utiliza um ferro elétrico de 1.000 W de potência, seis dias por semana, 30 min por dia. Qual será sua economia aproximada, em porcentagem, por semana, se passar a utilizar o ferro por 2 h e apenas um dia na semana?

Uma caixa, de massa m, é puxada por uma corda com uma força , horizontal e de módulo constante, sobre uma superfície horizontal com atrito, na superfície da Terra.

O número total de forças que atuam no conjunto (caixa, corda e Terra) é de

Um corpo, inicialmente em repouso sobre um piso horizontal, sofre a ação de duas forças horizontais, colineares e de sentidos opostos, F₁ e F₂ , de módulos iguais a 40 N e 20 N, respectivamente.

Após um deslocamento D = 3,0 m, no sentido de F₁ , como mostrado na figura, calcule, em joules, a variação da energia cinética do corpo. Despreze quaisquer atritos.

Três corpos, 1, 2 e 3, de massas m₁ = 10 kg, m₂ = 15 kg e m₃ = 25 kg, se movem horizontalmente sobre um trilho no eixo infinito x, sem nenhuma resistência ou atrito, com velocidades iniciais v₁ = 4,0 m/s, v₂ = -2,0 m/s e v₃ = 0,0 m/s, respectivamente. A distância inicial entre os blocos 1 e 2 é 1,0 m e entre os blocos 2 e 3 é 2,0m, como mostrado na figura. Os corpos 1 e 2 sofrem uma colisão completamente inelástica, ou seja, eles grudam um no outro após colidir. Esse conjunto então colide elasticamente com o corpo 3.

Calcule o módulo da velocidade do corpo 3, em m/s, após 153 s a partir do instante inicial.

Uma caixa de 20 kg está na borda da caçamba de um caminhão, a uma altura de 1,0 m do piso. Um rapaz coloca uma tábua de madeira, de 2,0 m de comprimento, desde a borda da caçamba até o piso. Ele dá um pequeno empurrão na caixa e a mesma desliza pela tábua com velocidade constante até chegar ao piso. Calcule, em J, o módulo do trabalho realizado pela força de atrito exercida pela tábua sobre a caixa durante a descida.

Dado:

g = 10 m/s²

Uma caixa de massa 5,0 kg, sobre um piso horizontal, é puxada simultaneamente por uma força horizontal de 10 N e uma força vertical para cima de 20 N.

Sabendo-se que os coeficientes de atrito estático e cinético entre a caixa e o piso são iguais a 0,30 e 0,20, respectivamente, qual é o módulo da aceleração do bloco, em m/s² ?

Dados

g = 10 m/s²

Dois corpos estão ligados, como na figura, sendo a aceleração do sistema igual a g/10, onde g é a aceleração da gravidade. O corpo 1, que está pendente, tem massa M. O corpo 2, que se move em uma mesa horizontal, tem massa 4M.

Calcule o coeficiente de atrito cinético entre o corpo 2 e a mesa.