Questões de Vestibular Sobre dinâmica em física

Uma caminhonete, de massa 2.000 kg, bateu na traseira de um sedã, de massa 1.000 kg, que estava parado no semáforo, em uma rua horizontal. Após o impacto, os dois veículos deslizaram como um único bloco. Para a perícia, o motorista da caminhonete alegou que estava a menos de 20 km/h quando o acidente ocorreu. A perícia constatou, analisando as marcas de frenagem, que a caminhonete arrastou o sedã, em linha reta, por uma distância de 10 m. Com este dado e estimando que o coeficiente de atrito cinético entre os pneus dos veículos e o asfalto, no local do acidente, era 0,5, a perícia concluiu que a velocidade real da caminhonete, em km/h, no momento da colisão era, aproximadamente,

Note e adote:

Aceleração da gravidade: 10 m/s² .

Desconsidere a massa dos motoristas e a resistência do ar.

A lei de conservação do momento linear está associada às relações de simetrias espaciais.

Nesse contexto, considere uma colisão inelástica entre uma partícula de massa M e velocidade V e um corpo, inicialmente em repouso, de massa igual a 10M.

Logo após a colisão, a velocidade do sistema composto pela partícula e pelo corpo equivale a:

Observe o poema visual de E. M. de Melo e Castro.

Suponha que o poema representa as posições de um pêndulo simples em movimento, dadas pelas sequências de letras iguais. Na linha em que está escrita a palavra pêndulo, indicada pelo traço vermelho, cada letra corresponde a uma localização da massa do pêndulo durante a oscilação, e a letra P indica a posição mais baixa do movimento, tomada como ponto de referência da energia potencial. Considerando as letras da linha da palavra pêndulo, é correto afirmar que

Um homem sustenta uma caixa de peso 1000 N, que está apoiada em uma rampa com atrito, a fim de colocá-la em um caminhão, como mostra a figura 1. O ângulo de inclinação da rampa em relação à horizontal é igual a θ₁ e a força de sustentação aplicada pelo homem para que a caixa não deslize sobre a superfície inclinada é , sendo aplicada à caixa paralelamente à superfície inclinada, como mostra a figura 2.

Quando o ângulo θ₁ é tal que sen θ₁ = 0,60 e cos θ₁ = 0,80, o valor mínimo da intensidade da força é 200 N. Se o ângulo for aumentado para um valor θ₂ , de modo que sen θ₂ = 0,80 e cos θ₂ = 0,60, o valor mínimo da intensidade da força passa a ser de

Um bloco de massa m igual a 2,0kg desliza para baixo em uma rampa que tem uma altura de 3,5m em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10m/s². Nessas condições, quando o bloco atinge a base da rampa com uma velocidade de módulo igual a 5m/s, é correto afirmar que a energia dissipada pelo atrito, em J, é igual a

Com base nos conhecimentos sobre Impulso e variação da quantidade de movimento, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) O impulso total da força resultante sobre uma partícula é igual à variação da energia cinética sofrida por essa partícula. ( ) Se a força externa resultante atuante sobre um sistema permanece nula, então a quantidade de movimento total do sistema é conservada. ( ) A lei da Conservação da quantidade de movimento é representada por uma relação escalar entre a força atuante e o tempo de duração da aplicação dessa força. ( ) Em um gráfico da intensidade da força resultante sobre uma partícula e o tempo decorrido, a área sob a curva representa a variação da quantidade de movimento sofrida pela partícula nesse intervalo de tempo.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

Um corpo de massa m₁ igual a 1,2kg move-se a 5,0m/s e colide com outro corpo de massa m2 igual a 3,9kg, inicialmente em repouso.
Considerando-se que, após a colisão, o corpo de massa m₁ recua a uma velocidade de 1,5m/s, é correto afirmar que o coeficiente de restituição dessa colisão é igual a

A figura representa um sistema ideal que se encontra em equilíbrio, com o corpo B na iminência de subir.

Desprezando-se os efeitos da resistência do ar, considerando-se que o corpo B tem massa igual a 4,0kg, o coeficiente de atrito estático entre o corpo A e o plano inclinado igual a 0,5, o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s² e que cosθ e senθ, respectivamente, iguais a 0,6 e 0,8, é correto afirmar que a massa do corpo A, em kg, é igual a

Considere, na figura abaixo, a representação de um automóvel, com velocidade de módulo constante, fazendo uma curva circular em uma pista horizontal.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A força resultante sobre o automóvel é ........ e, portanto, o trabalho por ela realizado é ........ .

O módulo do impulso recebido pela partícula é

O módulo da força resultante sobre o bloco é igual a

Nessa situação, os módulos da força peso do bloco e da força normal sobre o bloco valem, respectivamente,

Uma bola de 5kg é colocada em uma certa altura, em relação ao solo, e solta para cair livremente sob ação apenas da gravidade. Adote o valor aproximado da aceleração da gravidade de aproximadamente 10m/s². O deslocamento da bola nos quatro primeiros segundos de queda é de:

De acordo com a segunda lei de Newton, uma partícula sob ação de uma única força "F" possui, em relação à um referencial inercial, uma aceleração "a" de tal forma que "F = m.a" onde "m" é a massa da partícula. Se a massa da partícula for dada em quilograma (kg) e a força em newtons (N) então a aceleração será dada em:

Na olimpíada, o remador Isaquias Queiroz, ao se aproximar da linha de chegada com o seu barco, lançou seu corpo para trás. Os analistas do esporte a remo disseram que esse ato é comum nessas competições, ao se cruzar a linha de chegada.
Em física, o tema que explica a ação do remador é

    A temperatura dos répteis é regulada pela temperatura ambiente. Se grandes oscilações térmicas ocorrerem, esses animais podem sofrer bastante. Por exemplo, quando a temperatura ambiente baixa demais, a respiração desses animais tem sua frequência diminuída, eles começam a se alimentar com menos frequência, e, consequentemente, seu metabolismo baixa, perdem peso e a síntese de proteínas sofre disfunções.

    Um tipo de lâmpada adequado para a manutenção das funções vitais desses animais são as infravermelhas, de 100 W, por exemplo, pois, além de fornecerem o calor ideal ao animal, não precisam ser desligadas e também são resistentes à água. A eficiência dessas lâmpadas pode ser testada mergulhando-as em um calorímetro contendo 1 litro de água. Nesses tipos de experimento, pode acontecer de, em 5 minutos após o mergulho da lâmpada, a temperatura da água subir cerca de 3 °C.

      Pelo exposto acima, qual seria, aproximadamente, a quantidade de energia, em percentagem, emitida para fora do calorímetro como radiação?

Dados: d_água (densidade da água) = 10³ kg/m³ e

c_água (calor específico da água) = 4.10³ J/kg °C

     A asma é uma doença inflamatória das vias aéreas respiratórias. Dentre suas principais características, estão a hipertrofia e a contração exagerada da musculatura lisa presente nos brônquios, causando broncoconstrição. Muitos pesquisadores têm dedicado suas pesquisas ao estudo do comportamento mecânico desse músculo utilizando modelos físico-matemáticos. Pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e da Universidade de Harvard construíram um modelo composto por n conexões de comprimento ℓ ancoradas em diversos pontos distribuídos em um espaço retangular, para representar o citoesqueleto da célula muscular lisa, como na figura mostrada a seguir. 

Length adaptation of airway smooth muscle: a stoschastic model of cytoskeletal dynamincs. Journal Applied Physiology, 2005. Autores: Paulo S. P. Silveira, James P. Butler e Jeffrey J. Fredberg.

Os pontos ou nós correspondem às adesões focais, e as conexões (linhas), denominadas links, representam os filamentos contráteis que ficam no interior da célula. Um dos testes feitos durante os experimentos com músculo liso é submetê-lo a um deslocamento vertical e verificar a força axial computada.

Sendo assim, a expressão que melhor representa o módulo da força total axial exercida pelas n conexões é

      A função do ouvido humano é converter ondas mecânicas aéreas em sinais elétricos para que o processo de escuta possa acontecer. O ouvido humano possui 3 partes: ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno. O ouvido externo é composto pela orelha e pelo canal auditivo externo, funciona como um tubo aberto numa extremidade e fechado na outra pelo tímpano. O ouvido médio é formado basicamente pelo tímpano e por três ossículos. O tímpano tem, aproximadamente, 0,50 cm² de área e vibra proporcionalmente à frequência das ondas mecânicas que percorrem o canal auditivo externo. Os três ossículos funcionam como uma alavanca e transmitem a vibração timpânica para o fluido presente no ouvido interno. Essa transmissão se dá por meio da comunicação entre o estribo (um dos ossículos) e uma estrutura chamada de janela oval, com 0,030 cm² de área, que recebe dos ossículos cerca de uma vez e meia a força aplicada no tímpano.

Pelo exposto acima, pode-se concluir que a pressão na janela oval é igual a

Em uma academia, um atleta com massa de 64 kg executa um conhecido exercício, o apoio de frente. Tal atividade consiste em flexionar os braços até, praticamente, atingir o peito no solo e subir novamente. A figura abaixo ilustra a posição inicial do exercício. De acordo com a figura, a força de contato de superfície sobre cada mão, considerando o atleta em repouso, valerá, aproximadamente,

Disponível em: <http://www.doutorcoracao.com.br/>. (Fonte modificada)

Dado: g = 10 m/s²

       O paraquedismo é visto como um esporte radical e atrai milhares de adeptos em todo o mundo. Entre as suas peculiaridades, estão a variedade de modalidades e as manobras arriscadas que são executadas por seus praticantes. Tais adeptos, antes de abrir o paraquedas, atingem velocidades terminais altíssimas e passam a cair com velocidade constante.

Disponível em:<http://www.futurasaude.com.br/>. (Fonte modificada)

Um paraquedista, de massa m = 70 Kg, faz um salto de um avião. Durante a queda, o esportista atinge a velocidade terminal de 45 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , a força de atrito com o ar (arrasto), em newtons, no momento em que ele atinge a velocidade máxima vale