Questões Militares Sobre trabalho e energia em física

Uma partícula de massa m e carga elétrica −q é lançada com um ângulo θ em relação ao eixo x, com velocidade igual a  , numa região onde atuam um campo elétrico  e um campo gravitacional  , ambos uniformes e constantes, conforme indicado na figura abaixo.  

                       

Desprezando interações de quaisquer outras naturezas com essa partícula, o gráfico que melhor representa a variação de sua energia potencial (∆E_p)em função da distância ( d ) percorrida na direção do eixo x, é  

Dois mecanismos que giram com velocidades angulares ω₁ e ω₂ constantes são usados para lançar horizontalmente duas partículas de massas m₁= 1kg e m₂ = 2kg de uma altura h = 30m , como mostra a figura 1 abaixo.  

                     

Num dado momento em que as partículas passam, simultaneamente, tangenciando o plano horizontal α , elas são desacopladas dos mecanismos de giro e, lançadas horizontalmente, seguem as trajetórias 1 e 2 (figura 1) até se encontrarem no ponto P.

Os gráficos das energias cinéticas, em joule, das partículas 1 e 2 durante os movimentos de queda, até a colisão, são apresentados na figura 2 em função de ( h − y ) , em m, onde y é a altura vertical das partículas num tempo qualquer, medida a partir do solo perfeitamente horizontal.  

                          

Desprezando qualquer forma de atrito, a razão  é

Um garoto com um estilingue tenta acertar um alvo a alguns metros de distância. (1) Primeiramente ele segura o estilingue com a pedra a ser arremessada, esticando o elástico propulsor. (2) Em seguida ele solta o elástico com a pedra. (3) A pedra voa, subindo a grande altura. (4) Na queda a pedra acerta o alvo com grande violência. Assinale os trechos do texto correspondentes às análises físicas das energias, colocando a numeração correspondente.

( ) Conversão da energia potencial elástica em energia cinética.

( ) Energia cinética se convertendo em energia potencial gravitacional.

( ) Energia potencial gravitacional se convertendo em energia cinética.

( ) Usando a força para estabelecer a energia potencial elástica.

A sequência que preenche corretamente os parênteses é:

Considerando que entre os instantes 4s e 12s a força atuou na mesma direção e no mesmo sentido do deslocamento do corpo, produzindo um movimento horizontal e em linha reta, cuja velocidade medida no instante 4s era de 10 m/s, é correto afirmar que, especificamente para este intervalo de tempo, de 4s a 12s, o

Leia o texto a seguir.

O Cavalo-vapor

Quando as primeiras máquinas a vapor foram construídas era inevitável compará-las à potência dos cavalos, pois a tração animal era a principal forma de facilitar o trabalho. James Watt, um dos pioneiros no desenvolvimento das máquinas a vapor, estabeleceu o horsepower(HP)como medida de potência. Mais tarde, usando-se unidades do sistema decimal, verificou-se que um cavalo adulto e forte era capaz de elevar uma carga de 75kg a uma altura de 1 metro em 1 segundo. Assim, foi possível definir uma nova unidade, o cavalo-vapor(cv). (Ciências no Século XXI: 9° ano/ Iris Stern - Atual Editora)

Considerando g = 9, 8 m/ s², pode-se dizer que a potência de uma máquina de 2cv, medida em unidades do Sistema Internacional, é de, aproximadamente,

Considerando que o carro partiu do repouso em trajetória retilínea e as forças atuaram sobre ele durante 10 segundos, pode-se afirmar que a velocidade final atingida e o trabalho realizado pela força resultante foram, respectivamente, iguais a

A potência média desenvolvida quando uma força horizontal de 20 N de módulo é submetida a um corpo e o desloca 5 metros em 1 minuto e 20 segundos é igual a:

Três amigos foram fazer uma trilha. André, o mais bem preparado fisicamente, completou o percurso em 2 h; Esteves fez o percurso em 2h30min, e Pedro, em 2h40min. Se W_A, W_E e W_P são os módulos dos trabalhos realizados por André, Esteves e Pedro, respectivamente, então:

Uma bola de 500 g de massa é abandonada de uma altura de 40 m do solo e cai verticalmente. O módulo do trabalho realizado pela bola até atingir o solo é igual a: (use g = 9,8 m/s²).

Uma bola de futebol de 400 g encontra-se no alto de um armário de 3 metros de altura, em repouso. Sob tais condições a energia cinética desta bola é, em joules:

Considere dois corpos, A e B, de massas m_A= m e m_B=(500Kg - m), respectivamente. Os corpos estão separados por uma distância fixa d. Para que o módulo da energia potencial gravitacional do sistema seja a maior possível, o valor de m , em kg, é

Analise a figura abaixo.

                          

A figura acima mostra o gráfico das energias cinéticas de dois carrinhos, A e B respectivamente, que deslizam sem atrito ao longo de um trilho horizontal retilíneo. No instante t=3s ocorre uma colisão entre os carrinhos. Sendo assim, assinale a opção que pode representar um gráfico para as velocidades dos carrinhos antes e depois da colisão. 

Urna viatura militar, com massa igual a 1000 kg, desloca-se com uma velocidade tal que sua energia cinética é 450 kJ. Nessa condição, determine a velocidade do automóvel e assinale a opção correta.

Analise a figura a seguir. 

                                               

Um pequeno bloco de massa m - 15kg é projetado para cima, da posição O, por uma mola comprimida de x = 0,25m, conforme a figura acima. Determine o mínimo valor da constante elástica k da mola, que permitirá ao bloco um contato permanente com a guia OABCD, ao longo da qual desliza sem atrito, e assinale a opção correta. 

Dados:

g - 10m/s²

t - 4,Om

R = 2,Om 

Calcule o trabalho mecânico total, em joules, realizado na movimentação de um objeto, na direção anti-horária e na trajetória de uma volta completa em torno da circunferência x² + y² = 4, sabendo que o movimento do objeto é causado pela ação de uma força, em newtons, F(x , y) = (-y/(x2+y2),x/(x2+y2)), com { x , y ) ∈ U = R2 - {(0,0)}.A seguir,assinale a opção correta.

Um corpo de massa M, inicialmente em repouso, é erguido por uma corda de massa desprezível até uma altura H, onde fica novamente em repouso. Considere que a maior tração que a corda pode suportar tenha módulo igual a n Mg. em que n > 1, Qual deve ser o menor tempo possível para ser feito o erguimento desse corpo?

Acredita-se que a colisão de um grande asteroide com a Terra tenha causado a extinção dos dinossauros. Para se ter uma ideia de um impacto dessa ordem, considere um asteroide esférico de ferro, com 2 km de diâmetro, que se encontra em repouso quase no infinito, estando sujeito somente à ação da gravidade terrestre. Desprezando as forcas de atrito atmosférico, assinale a opção que expressa a energia liberada no impacto, medida em numero aproximado de bombas de hidrogênio de 10 megatons de TNT.

Um corpo movimenta-se numa superfície horizontal sem atrito, a partir do repouso, devido à ação contínua de um dispositivo que lhe fornece uma potência mecânica constante. Sendo v sua velocidade após certo tempo t, pode-se afirmar que

Uma rampa maciça de 120 kg inicialmente em repouso, apoiada sobre um piso horizontal, tem sua declividade dada por tan θ = 3/4. Um corpo de 80 kg desliza nessa rampa a partir do repouso, nela percorrendo 15 m ate alcançar o piso. No final desse percurso, e desconsiderando qualquer tipo de atrito, a velocidade da rampa em relação ao piso e de aproximadamente

Uma corda, de massa desprezível, tem fixada em cada uma de suas extremidades, F e G, uma partícula de massa m. Esse sistema encontra-se em equilíbrio apoiado numa superfície cilíndrica sem atrito, de raio r, abrangendo um ângulo de 90^o e simetricamente disposto em relação ao ápice P do cilindro, conforme mostra a figura. Se a corda for levemente deslocada e começa a escorregar no sentido anti-horário, o ângulo θ ≡ FOP em que a partícula na extremidade F perde contato com a superfície e tal que