Questões de Vestibular Sobre dinâmica em física

Raios cósmicos constantemente arrancam elétrons das moléculas do ar da atmosfera terrestre. Esses elétrons se movimentam livremente, ficando sujeitos às forças eletrostáticas associadas ao campo elétrico existente na região que envolve a Terra. Considere que, em determinada região da atmosfera, atue um campo elétrico uniforme de intensidade E = 100 N/C, conforme representado na figura.

Se um elétron de carga 1,6 × 10^–19 C e de massa desprezível, sujeito a uma força constante, se movimenta verticalmente para cima nessa região, percorrendo uma distância d = 500 m, a variação de energia potencial elétrica sofrida por ele, nesse trajeto, será de

Até recentemente, muitos acreditavam que a resposta para o enigma da vida já havia sido dada pela teoria da evolução de Darwin, adicionada da genética moderna. Segundo a teoria da evolução, o motor por trás da incrível variedade entre as espécies é o processo no qual os seres vivos são mais ou menos adaptados para sobreviver em seu ambiente e sob a constante competição com outras espécies por espaço e comida. A teoria da evolução é extremamente eficiente na descrição de como as espécies se diversificam. Mas ela não explica o "fenômeno vida". Dizer que a vida aqui na Terra veio do espaço também não resolve a questão, apenas a muda de lugar. O que complica as coisas é uma lei da física que diz que sistemas isolados (aqueles que não podem trocar energia com o exterior) tendem a ficar cada vez mais desordenados com o passar do tempo. Ora, seres vivos são sistemas extremamente complexos, parecendo violar essa lei. Como tal manifestação de ordem pode surgir em uma região pequena do espaço (um organismo) e sobreviver durante tanto tempo? A resposta vem do fato de seres vivos não serem sistemas isolados.
Fonte: Gleiser, M. A origem da vida revisitada. Folha de S. Paulo Ciência. In Folha de S. Paulo, 24 de fevereiro de 2002. (Adaptado). Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2402200202.htm

ASSINALE a alternativa que indica corretamente a lei da física e o mecanismo de evolução referidos pelo autor do texto.

A prática de exercícios físicos tornou-se uma rotina comum e saudável na sociedade moderna, ainda que muitas pessoas gastem energia nos locais de trabalho e em atividades da vida diária. Associada a essa prática, desenvolvida principalmente na academias, se intensificou o uso do açaí como bebida energética, uma vez que cada 100 gramas de polpa possue cerca de 250 calorias.
A estimativa da energia consumida durante uma caminhada é feita considerando a velocidade empregada, a distância e a massa do indivíduo. A uma velocidade entre 50 e 100 metros por minuto, ou de 3 a 6 km/h, deverá ocorrer uma demanda energética de aproximadamente, 0,6 calorias por quilômetro percorrido por quilograma de massa corporal. Matematicamente, então, o cálculo é o seguinte:


Considere uma caminhada de 5 km feita por uma pessoa de 60 kg. Então, para suprir a energia gasta por esta pessoa, que quantidade de açaí ela precisará ingerir, aproximadamente?

O número de motocicletas em circulação nas ruas de Macapá tem aumentado bastante nos últimos anos, quer pelo baixo custo de aquisição em relação ao de um automóvel, quer pela economia de combustível. Considerando uma motocicleta de massa igual a 120 kg e capacidade do tanque de combustível de 16 litros, analise as afirmações seguintes.
I- A autonomia da moto será de 640 km, se considerarmos um desempenho de 40 km por litro de combustível.
II- Para um motociclista de massa 80 kg, a energia cinética do conjunto moto+motociclista, ao desenvolver a velocidade de 72 km/h, será de 4000 J.
III- Havendo a necessidade de uma parada brusca devido a um obstáculo e estando o conjunto moto+motociclista a 36 km/h, a distância percorrida até parar será de 20 m se for aplicada uma desaceleração de 2,5 m/s² .

Em um parque temático, um trator traciona dois vagões idênticos, 01 e 02, de massa M cada um. Os eixos das rodas desses vagões são livres de atritos.

Em uma das viagens, o vagão 01 seguiu completamente vazio enquanto o vagão 02 estava completamente ocupado por turistas que, juntos, somavam uma massa m. No início dessa viagem, o trator imprimiu ao vagão 01 uma força constante F, conferindo ao conjunto trator-vagões uma aceleração a. Nessa situação, a intensidade da força de tração T sobre o engate entre os dois vagões era

• Nos veículos com motores refrigerados por meio líquido, o aquecimento da cabine de passageiros é feito por meio da troca de calor entre o duto que conduz o líquido de arrefecimento que circula pelo motor e o ar externo. Ao final, esse ar que se encontra aquecido, é lançado para o interior do veículo. Num dia frio, o ar externo, que está a uma temperatura de 5°C, é lançado para o interior da cabine, a 30°C, a uma taxa de 1,5L/s. Determine a potência térmica aproximada, em watts, absorvida pelo ar nessa troca de calor.

• Um caminhão tanque, estacionado sobre um piso plano e horizontal, tem massa de 12 toneladas quando o tanque transportador, internamente cilíndrico, de raio interno 1m, está totalmente vazio. Quando esse tanque está completamente cheio de combustível, ele fica submetido a uma reação normal do solo de 309.600N. Com base nessas informações e nas contidas no gráfico, referentes ao combustível transportado, determine o comprimento interno do tanque cilíndrico, em unidades do SI. Suponha invariável a densidade do combustível em função da temperatura.

• Uma bailarina de massa 50kg encontra-se apoiada em um dos pés num dos extremos de uma viga retangular de madeira cuja distribuição da massa de 100kg é homogênea. A outra extremidade da viga encontra-se ligada a um cabo de aço inextensível, de massa desprezível e que faz parte de um sistema de polias, conforme a figura. Sabendo que o sistema encontra-se em equilíbrio estático, determine, em unidades do SI, a massa M que está suspensa pelo sistema de polias.

O movimento de um sistema de corpos rígidos pode ser representado pelo movimento do ponto denominado Centro de Massa (CM), estando a massa do conjunto de corpos e todas as forças externas aplicadas nesse ponto. As partículas representadas na figura apresentam massas iguais a m₁ = 3,0kg, m₂ = 1,0kg, m₃ = 4,0kg e m₄ = 2,0kg.

Nessas condições, é correto afirmar que a soma das coordenadas do CM desse sistema, em cm, é igual a

Um entregador de bebidas tinha que entregar caixas de garrafas em um bar. Como havia esquecido o carrinho de transporte, retirava, uma a uma, as caixas do caminhão, carregava-as pela calçada até o piso do bar e lá as impulsionava para dentro com uma velocidade inicial de 4 m/s. Assim, cada caixa escorregava por 6 m sobre o piso horizontal do bar até sua parada completa. Sabendo que a massa de cada uma dessas caixas é de 24 kg, a intensidade da força de atrito entre uma delas e o piso, desde o momento em que ela é impulsionada até sua parada completa, é

Uma caçamba, suspensa por rodízios montados em sua lateral e que podem girar livremente sobre trilhos, é movimentada horizontalmente de um ponto a outro em uma fábrica. A caçamba é tracionada por uma engrenagem motorizada, presa a ela, que gira com velocidade angular constante. A engrenagem movimenta a caçamba de maneira uniforme, uma vez que se conecta a uma cremalheira presa ao chão.

Com o uso, um dos dentes da engrenagem se quebrou e, agora, o movimento da caçamba não é mais uniforme, conforme indica o gráfico.

Sabendo que a caçamba só se movimenta se for empurrada por um dente da engrenagem, o tempo necessário para que ela avance 1 m de sua posição original, após a quebra, é mais próximo de

Em 2017 tivemos uma temporada de furacões no hemisfério Norte que causou muita destruição na América Central e do Norte, devido, entre outros motivos, à grande velocidade dos ventos. Os tornados, por sua vez, que são um outro tipo de fenômeno climático, possuem um potencial devastador maior que o dos furacões. Considere que um furacão na categoria máxima tenha ventos com velocidade de 255 km/h, enquanto um tornado de categoria máxima tenha ventos de 484,5 km/h. Suponha que a energia cinética dos ventos, tanto dos furacões quanto dos tornados, possa ser transferida para os objetos por onde os ventos passam. Considerando uma mesma massa de ar atingindo um objeto e admitindo que toda a energia cinética dos ventos possa ser transferida a esse objeto, qual é a razão entre a energia cinética cedida pelos ventos de um tornado e a energia cinética dos ventos de um furacão?

Um automóvel trafegava com velocidade constante por uma avenida plana e horizontal quando foi atingido na traseira por outro automóvel, que trafegava na mesma direção e sentido, também com velocidade constante. Após a colisão, os automóveis ficaram unidos e passaram a se mover com a mesma velocidade.


Sendo E_INICIAL e E_FINAL, respectivamente, a soma das energias cinéticas dos automóveis imediatamente antes e imediatamente depois da colisão, e Q_INICIAL e Q_FINAL, respectivamente, a soma dos módulos das quantidades de movimento dos automóveis imediatamente antes e imediatamente depois da colisão, pode-se afirmar que:

Em um local em que a aceleração gravitacional vale 10 m/s² , uma pessoa eleva um objeto de peso 400 N por meio de uma roldana fixa, conforme mostra a figura, utilizando uma corda que suporta, no máximo, uma tração igual a 520 N.

A máxima aceleração que a pessoa pode imprimir ao objeto durante a subida, sem que a corda se rompa, é