Questões de Vestibular de Física - Dinâmica

Um fazendeiro deseja aproveitar a água da chuva para gerar energia elétrica. O sistema consiste em deixar um certo volume de água cair de uma determinada altura e atingir as pás do gerador. A eficiência de geração é de 50%, ou seja, apenas 50% da energia mecânica da água será transformada em energia elétrica pelo gerador. Para iluminar um galinheiro, o fazendeiro precisa gerar 4,9 W, que equivale a 4,9 J em um segundo. Sabe-se que em um dia de chuva torrencial, a água despejada pela calha é de 15,0 L/min, onde 1,0 L de água = 1,0 kg.
Considerando a aceleração da gravidade 9,8 m/s² , para que o fazendeiro consiga gerar energia bastante para iluminar o galinheiro, em um dia de chuva torrencial, a altura entre a saída da calha e a entrada do gerador será de:

Em um acidente de trânsito, os carros A e B colidem no cruzamento mostrado nas figuras 1 e 2 a seguir. Logo após a colisão perfeitamente inelástica, os carros movem-se ao longo da direção que faz um ângulo de θ = 37^o com a direção inicial do carro A (figura 2). Sabe-se que a massa do carro A é o dobro da massa do carro B, e que o módulo da velocidade dos carros logo após a colisão é de 20 km/h. Desprezando o efeito das forças de atrito entre o solo e os pneus e considerando sen(37º) = 0,6 e cos(37º) = 0,8, qual é a velocidade do carro A imediatamente antes da colisão? 

As figuras A e B a seguir mostram dois instantes do movimento descendente de um bloco de massa 1 kg sobre um plano inclinado de θ = 37º com a horizontal. A mola indicada é ideal, com constante elástica de 200 N/m. Na figura A, o bloco tem velocidade de 4 m/s, e a mola está comprimida de 5 cm. Na figura B, o bloco tem velocidade de 2 m/s, e a mola está comprimida de 15 cm. Existe atrito entre o bloco e o plano inclinado. Considerando sen(37º) = 0,6 e cos(37º) = 0,8 e a aceleração da gravidade 10 m/s² , qual é a energia dissipada pelo atrito entre os instantes mostrados nas figuras A e B?  

A figura a seguir ilustra duas pessoas (representadas por círculos), uma em cada margem de um rio, puxando um bote de massa 600 kg através de cordas ideais paralelas ao solo. Neste instante, o ângulo que cada corda faz com a direção da correnteza do rio vale θ = 37^o , o módulo da força de tensão em cada corda é F = 80 N, e o bote possui aceleração de módulo 0,02 m/s² , no sentido contrário ao da correnteza (o sentido da correnteza está indicado por setas tracejadas). Considerando sen(37º) = 0,6 e cos(37º) = 0,8, qual é o módulo da força que a correnteza exerce no bote? 

Dois blocos idênticos, de peso 10 N, cada, encontramse em repouso, como mostrado na figura a seguir. O plano inclinado faz um ângulo θ = 37^o com a horizontal, tal que são considerados sen(37º) = 0,6 e cos(37º) = 0,8. Sabe-se que os respectivos coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e o plano inclinado valem µe = 0,75 e µc = 0,25. O fio ideal passa sem atrito pela polia. Qual é o módulo da força de atrito entre o bloco e o plano inclinado?