Questões de Vestibular Sobre dinâmica em física

Devido à estiagem, uma pequena central hidroelétrica (PCH) teve a altura de queda bruta (diferença entre o nível do reservatório e o nível da saída de água da hidroelétrica) reduzida em 40%. Levando em consideração que a potência de uma usina depende principalmente da altura de queda bruta e da vazão e desconsiderando outros fatores, podemos estimar a potência pela relação: Potência = η . Aceleração da gravidade . Altura de queda bruta . vazão . densidade
Onde: η é o rendimento do conjunto turbina gerador. Antes da estiagem, a hidroelétrica tinha uma vazão constante de 400 m³/s e uma altura de queda bruta de 25 metros. Mantendo a mesma vazão, devido à água armazenada no reservatório, e assumindo η = 0,7 , a aceleração da gravidade g=10 m/s², a densidade da água como 1 g/cm³ e 1 watt como sendo 1 J/s, a nova potência da usina será:

Para entender a importância do uso do capacete, considere o exemplo de uma colisão frontal de um motoqueiro, com massa de 80 kg, com um muro. Suponha que ele esteja se deslocando com uma velocidade de 72km/h quando é arremessado em direção ao muro na colisão. Suponha que o tempo de colisão dure 0,2s até que ele fique em repouso, e que a força do muro sobre o motoqueiro seja constante. Qual o valor desta força e quantos sacos de cimento de 50kg é possível levantar (com velocidade constante) com tal força?

Alavancas são barras geralmente utilizadas para ampliar a intensidade das forças. Para que possam operar, elas necessitam de um ponto de apoio denominado fulcro. As alavancas existentes no corpo humano são formadas pelos ossos, sendo os músculos responsáveis pelas forças potentes. Considerando que a massa abaixo representada possui 800 g e que a distância entre o cotovelo e a massa é de 30 cm, calcule em N.m, o torque (momento da força) em relação ao cotovelo, para que seja possível erguer a massa, movimentando apenas o antebraço. (Considere g=10 m/s² )

Em muitas situações do cotidiano, podemos notar a presença de princípios físicos e classificá-los de acordo com estudos realizados na Mecânica. Quando pulamos de certa altura, ao atingirmos o solo não mantemos as pernas estendidas, mas as flexionamos durante a colisão a fim de aumentarmos o intervalo de tempo de contato com o solo e diminuirmos a intensidade da força de impacto. Essa reação do corpo humano é involuntária e instintiva para a preservação da integridade física. Assinale, dentre as alternativas, qual dos princípios apresentados explica nosso comportamento.

Em se considerando: 

•O volume de água que desce pelas tubulações, em trinta minutos, numa vazão de 30 mil litros por segundo;  •Esse volume de água como um ponto material de velocidade inicial desprezível;  •Desprezíveis as perdas de energia (Energia mecânica constante);  •A aceleração da gravidade igual a 10 m/s² ;  •A massa específica da água 1000 Kg/m³ ;

A energia potencial, associada a esse volume, em um desnível de 50 metros e nas condições estabelecidas, é, aproximadamente, igual a: 

Objetos em queda sofrem os efeitos da resistência do ar, a qual exerce uma força que se opõe ao movimento desses objetos, de tal modo que, após um certo tempo, eles passam a se mover com velocidade constante. Para uma partícula de poeira no ar, caindo verticalmente, essa força pode ser aproximada por , sendo a velocidade da partícula de poeira e b uma constante positiva. O gráfico mostra o comportamento do módulo da força resultante sobre a partícula, F_R , como função de v , o módulo de .
O valor da constante b, em unidades de N^.s/m,

Um professor de física quer descobrir as massas de dois corpos eletrizados com cargas de mesmo sinal. Ele sabe apenas que a soma das duas massas é 15 g. Para resolver o problema ele faz o seguinte experimento: Num tubo vertical transparente evacuado e estreito, de modo a restringir qualquer movimento na horizontal, coloca o corpo de maior massa no fundo e, posteriormente coloca o segundo corpo dentro do tubo e verifica que devido à repulsão elétrica, o corpo de menor massa fica suspenso no ar, a uma altura H₁ do corpo de maior massa. Em seguida ele inverte a posição dos corpos e verifica que o de maior massa fica suspenso numa altura H₂ = H₁/2. Com essas informações, o professor conclui que as massas são

Dois blocos A e B de massas m_A = m e m_B = 2m, deslizam com velocidades constantes de módulo v_A e v_B num plano horizontal em um trecho inicialmente sem atrito. Ao penetrarem numa região rugosa, param após alguns instantes devido ao atrito existente entre a superfície e os blocos. Sejam µ_A e µ_B os coeficientes de atrito entre a superfície e os blocos A e B, respectivamente. Sabendo que os blocos percorrem a mesma distância d até parar e que ao entrarem nessa região, a velocidade do bloco B era metade da velocidade do bloco A, podemos afirmar que:

A Figura 2 mostra um pequeno bloco no topo de um plano inclinado de altura h e ângulo de inclinação θ=45º. O bloco é solto do repouso e medidas mostram que ele chegou à base do plano com metade da velocidade que chegaria se não houvesse força de atrito.

De acordo com a informação, é correto afirmar que o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é:

Dois vagões de trem, cada um com massa m, estão unidos formando o vagão AB, movendo-se com velocidade vo em direção ao vagão de trem C com massa m. O vagão C está inicialmente em repouso. Ocorre uma colisão perfeitamente inelástica entre os vagões AB e o C. Após esta colisão, a velocidade do vagão AB e a variação em sua energia cinética são, respectivamente:

Um elevador está descendo com velocidade constante, analise as proposições.
I. A força exercida pelo cabo sobre o elevador é constante. II. A energia cinética do elevador é constante. III. A aceleração do elevador é constante e diferente de zero. IV. A energia mecânica do sistema Terra – elevador é constante. V. E energia potencial gravitacional Terra – elevador é constante.
Assinale a alternativa correta.

Em um sistema, que consiste em um objeto de massa m em movimento, foram registradas as mudanças em sua energia cinética e potencial, com o passar do tempo. Essas variações foram representadas simultaneamente pelo gráfico Energia X Tempo. No gráfico, a energia potencial está representada pela curva E_p, enquanto a energia cinética está representada pela curva E_c.



Em relação ao sistema, analise as afirmações abaixo:


I) Durante todo o percurso, o objeto de massa m está executando um movimento retilíneo uniforme;
II) De acordo com a variação das energias, o objeto de massa m pode estar preso a uma mola executando um movimento harmônico simples;
III) O objeto de massa m pode estar, por exemplo, descendo um plano inclinado com atrito, a partir do repouso; e, após 0,30 s, chegando em uma região horizontal sem atrito;
IV) Durante todo o movimento do objeto, a energia mecânica se conservou;
V) Uma força resultante externa atuou, durante 0,30 s sobre o objeto e, supondo-a constante, o fez com potência média de 30 W.

São corretas apenas as afirmações

A figura abaixo contém quatro sistemas mecânicos formados por blocos de diferentes massas, polias e fios ideais.

Assinale a alternativa que apresenta todos os sistemas que estão em equilíbrio estático. Considere desprezível a força de atrito entre o bloco e o plano inclinado.

Com base no diálogo entre Jon e Garfield, expresso na tirinha, e nas Leis de Newton para a gravitação universal, assinale a alternativa correta.

Uma pedra com 6 kg de massa está em repouso e apoiada sobre uma mola vertical. A força peso da pedra gera uma compressão de 10 cm na mola (Figura a). Na sequência, a pedra sofre a atuação de uma força F vertical que gera na mola uma compressão adicional (além dos 10 cm iniciais de compressão devido à força peso) de 20 cm. Nesta situação de compressão máxima da mola, a pedra fica novamente em repouso (Figura b). A partir desta situação de equilíbrio, a força F é retirada instantaneamente, liberando a mola e gerando um movimento vertical na pedra (Figura c). Despreze o atrito e considere que:

• g = 10 m/s² ;

• a pedra não está presa à mola;

• e o valor da energia potencial gravitacional da pedra é nulo no ponto de compressão máxima da mola.

De acordo com as informações acima, assinale a alternativa INCORRETA.

Um bloco está em repouso sobre uma superfície horizontal. Nesta situação, atuam horizontalmente sobre o bloco uma força F₁ de módulo igual a 7 N e uma força de atrito entre o bloco e a superfície (Figura a). Uma força adicional F₂, de módulo 3 N, de mesma direção, mas em sentido contrário à F₁, é aplicada no bloco (Figura b). Com a atuação das três forças horizontais (força de atrito, F₁ e F₂) e o bloco em repouso, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE o módulo da força resultante horizontal Fr sobre o bloco:

Uma pessoa arrasta uma caixa sobre uma superfície sem atrito de duas maneiras distintas, conforme mostram as figuras (a) e (b). Nas duas situações, o módulo da força exercida pela pessoa é igual e se mantém constante ao longo de um mesmo deslocamento.


Considerando a força , é correto afirmar que

A figura representa o instante em que um carro de massa M passa por uma lombada existente em uma estrada. Considerando o raio da lombada igual a R, o módulo da velocidade do carro igual a V, e a aceleração da gravidade local g, a força exercida pela pista sobre o carro, nesse ponto, pode ser calculada por

Considerando o princípio da conservação da quantidade de movimento, é CORRETO afirmar que:

Em Física, Potência pode ser considerada como: