Questões de Vestibular Sobre dinâmica em física

Uma pessoa aperta um prego, como mostra a figura.Considerando-se Fi e Pi, respectivamente, a força e a pressão exercidas sobre o dedo indicador e Fp e Pp a força e a pressão, respectivas, do prego sobre o dedo polegar, pode-se afirmar:

    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 

    O tênis é um esporte baseado na imprevisibilidade. A imprevisibilidade de duração do ponto, seleção do golpe, estratégia, tempo de jogo, clima e o oponente influenciam as demandas fisiológicas da modalidade. Ao contrário de outros esportes, o tênis não tem tempo limite para o seu término. Isso resulta na ocorrência de jogos que duram menos de uma hora e outros que duram mais de 5 horas. Portanto, essas variações requerem que o tenista de sucesso seja altamente treinado anaerobiamente para a realização das atividades durante o jogo e aerobiamente para melhorar a recuperação durante e após as partidas. Durante um saque, o impacto da raquete com a bola, de cerca de 60 g, dura em média 0,05 segundo.

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

Numa partida, um tenista profissional saca uma bola com uma velocidade de 60 m/s. Assim, a força, em newtons, aplicada sobre a bola foi de

Sabe-se que a temperatura típica do planeta Terra vale 293 K. Cálculos mostram que, para um planeta reter certo gás por bilhões de anos, a velocidade média de suas moléculas deve ser menor do que 1/6 da velocidade de escape do planeta. Sendo a velocidade de escape no planeta Terra de 11,2 km/s e a constante universal dos gases R = 8,31 J/mol _ˑ K, pode-se concluir que a nossa atmosfera contém predominantemente

Dados: Massas Molares (M_H = 2 g/mol e M_O = 32 g/mol)

Quando um objeto fica sujeito a uma força elástica, seu movimento recebe o nome de movimento harmônico simples. Uma das características desse movimento é que ele é periódico. Isso ocorre porque a partícula, desprezando o atrito, volta a uma certa posição a intervalos de tempo regulares. Esse intervalo de tempo é o período. Por exemplo, você perceberá que a partícula passará pelo centro na mesma direção a intervalos regulares. O período se relaciona com a massa e a constante elástica. Nota-se também que, nos pontos de maior velocidade, o deslocamento é pequeno e, onde o deslocamento é grande, a velocidade é pequena. Por exemplo, na origem (deslocamento igual a zero x = 0), a velocidade é máxima. Quando o deslocamento é máximo (atinge sua amplitude), a velocidade é nula.

Disponível em:<http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/elasticidade/massa_mola/>.

Considere dois sistemas massa-mola C e D cujas energias mecânicas são iguais. Sabendo que as constantes elásticas das molas se relacionam de forma que K_c = 2K_D, pode-se afirmar que as amplitudes dos movimentos A_C e A_D guardam a relação matemática

Uma prensa hidráulica rudimentar foi construída por um agricultor para compactar fardo de algodão. Por meio de uma alavanca, o agricultor exerce uma força de intensidade igual a100,0N no êmbolo menor de área igual a 200,0cm², e o fardo é prensado por meio de um êmbolo de área cinco vezes maior.

Nessas condições, a intensidade da força exercida sobre um fardo na sua prensagem é igual, em newtons, a

No jogo de boliche, um strike é o melhor resultado possível. No jargão aeronáutico, no entanto, um bird strike ocorre quando um pássaro cruza repentinamente a trajetória de um avião. Geralmente com resultados adversos para o pássaro. Em 2016 aconteceram 1.835 impactos entre aves e aviões apenas no Reino Unido, uma média de aproximadamente oito voos a cada 10.000. As colisões podem ter enormes consequências para as companhias aéreas: os aviões que sofrem o impacto devem ser cuidadosamente inspecionados para procurar o que se conhece como danos de impactos pouco visíveis, que podem se tornar muito perigosos se não forem detectados. (NO JOGO, 2019).

De acordo com o texto apresentado e os conhecimentos sobre os princípios da dinâmica, pode-se afirmar que, durante a colisão,

Um carro de 1,2ton de massa encontra-se em repouso sobre os quatro pneus, cada um calibrado com a pressão manométrica de 180kPa. Considerando-se que os quatro pneus sustentam igualmente o peso do carro, é correto afirmar que a área de contato de cada pneu com a estrada, em cm² , é de, aproximadamente,

De um sistema físico mecanicamente isolado, fazem parte todos os objetos que estão em interação.
Em qualquer tipo de interação, que pode ser um chute, uma explosão, uma batida, um empurrão ou um toque, sempre haverá conservação da 

Isaac Newton levantou a hipótese de que, se um corpo fosse lançado sucessivas vezes, horizontalmente, de um ponto próximo à superfície terrestre, com velocidade de módulo cada vez maior, chegaria a uma situação em que esse corpo entraria em órbita, permanecendo indefinidamente sob a ação da gravidade. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade nas proximidades da superfície terrestre igual a 10m/s² e a Terra como sendo uma esfera de raio igual a 6,4.10⁶ m, pode-se concluir que o módulo da velocidade de lançamento, teorizado por Newton, para que o corpo permaneça em uma órbita rasante seria igual, em km/s, a

Um bloco, de massa m, desliza, sem atrito, numa distância d, ao longo de um plano inclinado, que forma um ângulo θ em relação à superfície horizontal.
Sendo o módulo da aceleração da gravidade local igual a g, o trabalho realizado pela força-peso é igual a

Uma pequena esfera, de massa m, presa à extremidade de uma mola esticada de constante elástica k, realiza, sobre uma superfície horizontal, um movimento circular uniforme de raio r, com velocidade linear v.
Desprezando-se as forças dissipativas, o comprimento da mola, antes de ser esticada, era igual a

Usina termelétrica é uma instalação industrial utilizada para geração de energia elétrica a partir da queima de algum tipo de combustível. A usina é dividida em duas partes, uma térmica, na qual se produz vapor a altíssima pressão (Etapas 1 e 2), e outra elétrica, na qual se produz a eletricidade (Etapas 3 e 4):

Etapa 1: O combustível é queimado para aquecer a caldeira;

Etapa 2: A água no interior da caldeira é aquecida e transformada em vapor;

Etapa 3: O vapor entra em contato com as pás do eixo da turbina;

Etapa 4: A rotação do eixo da turbina no gerador produz energia elétrica.

Sociedade Federativa Brasileira. Usina de carvão. Disponível em: www.sfbbrasil.org. Acesso em: 8 jul. 2015 (adaptado).

Qual das etapas do processo de geração de energia descrito é caracterizada por uma transformação química?

Pesquisadores anunciaram ter utilizado nanotecnologia num protótipo capaz de recarregar celulares com a energia da vibração gerada pelo barulho do ambiente. O equipamento, do tamanho de um celular convencional, utiliza nanotubos de óxido de zinco que geram eletricidade ao serem distendidos ou comprimidos pelo barulho de conversas, de música ou de trânsito.

Disponível em: www.pagina22.com.br. Acesso em: 14 ago. 2015 (adaptado).

O equipamento em questão é capaz de obter energia elétrica através de que tipo de onda?

Quando Newton publicou sua Teoria da Gravitação Universal, ela foi considerada um sucesso, pois explicava satisfatoriamente o movimento dos planetas. Com base nos conhecimentos sobre a Gravitação Universal, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) O campo gravitacional em um ponto no espaço é definido como a força gravitacional sofrida por qualquer partícula de teste localizada naquele ponto, dividida pela massa da partícula de prova.
( ) A velocidade de escape para um corpo projetado a partir da superfície de um planeta de massa M e raio R é dada pela expressão v_esc = √2GM/R, em que G é a constante da Gravitação Universal.
( ) O cubo do período orbital de qualquer planeta é proporcional ao quadrado do semieixo maior da órbita elíptica realizada.
( ) Todos os planetas movem-se em órbitas circulares com o Sol, no centro dessa órbita.

A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

Um elevador possui uma massa de 1200,0kg e carrega uma carga com massa total igual a 400,0kg, em um local onde o módulo da aceleração da gravidade local é 10m/s² . Considerando-se que uma força de atrito constante igual a 3200N retarde seu movimento, então, para que consiga subir com uma velocidade constante de 2,0m/s, o motor deve ter uma potência, em kW, igual a