Questões de Concurso
Sobre cinemática em física
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Um objeto de massa 5 kg é levado, em uma nave, da Terra para a Lua. Um disparador consegue, tanto na Terra quanto na Lua, jogar o objeto verticalmente para cima com velocidade de 6 m/s. A aceleração da gravidade na Lua vale 1/6 da aceleração da gravidade na Terra, e a resistência do ar pode ser desprezada tanto na Terra quanto na Lua.
Se na Terra a altura atingida pelo objeto ao ser disparado vale 1,8 m, na Lua o objeto atingirá a altura, em metros, de
Uma esfera de massa 6 gramas, partindo do repouso, desliza sobre uma pequena rampa e rola sobre o solo, conforme mostrado na figura1. Considerando g=10m/s2 e o coeficiente de atrito cinético da esfera com o solo µc = 0,5, assinale a alternativa que corresponde à distância da base da rampa aonde a esfera irá parar. Desprezar o atrito entre a esfera e a rampa.
Um balão sobe com velocidade constante (v1) ao mesmo tempo em que o vento empurra-o com velocidade constante (v2), conforme a figura. Em um determinado instante, um objeto é solto do balão.
Quais figuras, identificadas por (i), (ii), (iii), (iv), (v) e (vi), representam as trajetórias descritas pelo objeto solto
do balão vistas por um observador fixo em um ponto no solo e por um observador no balão,
respectivamente?
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Se o sistema não estiver inicialmente em equilíbrio, haverá
uma aceleração radial.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Se o sistema não estiver inicialmente em equilíbrio, ele não
conservará a energia cinética total.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Se o sistema estiver, inicialmente, fora do equilíbrio, então,
quando o ponto de equilíbrio for atingido, a massa m passará
a realizar um movimento oscilatório em torno desse ponto,
devido aos efeitos de inércia.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Se o sistema não estiver em equilíbrio, de tal forma que a
massa m tenda a descer (L aumenta), então a velocidade v
tangencial irá aumentar à medida que a massa m descer.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Considere que o sistema não esteja, inicialmente, em equilíbrio
e que a massa m tenda a descer. Nesse caso, se a velocidade
inicial da massa m for zero, então o tempo que o sistema levará
para entrar em equilíbrio dependerá do comprimento da corda
sobre a mesa.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Se o sistema está em equilíbrio, então M⋅ v2
/R = m⋅ g, em que
g é a aceleração da gravidade.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Considere que o sistema esteja, inicialmente, fora de equilíbrio,
tal que L tenda a aumentar. Nessa situação, a velocidade com
que o sistema irá descer aumentará caso a massa m seja posta
a girar em torno do eixo que passa pela corda L.
A figura acima ilustra um trilho de ar comprimido, constituído de duas placas de alumínio encaixadas de modo a formar uma estrutura de seção reta triangular. No interior da estrutura, passa uma corrente de ar comprimido que sai por 100 orifícios, de raios iguais a 0,001 m, localizados nos dois lados das placas que formam o trilho. O ar entra na estrutura, a partir de uma abertura circular de raio 1 cm, a uma velocidade igual a 1 m/s. Um carrinho de massa M, que pode deslizar sobre os trilhos, está preso a uma pequena esfera de massa m, por meio de um fio rígido e inextensível de massa desprezível e que passa por uma roldana de massa também desprezível. O trilho está inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético do carro com as placas metálicas do trilho é igual a μb, na ausência de ar comprimido, e igual a μa, após a inserção de ar comprimido na estrutura.
Considere que, no arranjo apresentado anteriormente, a massa da pequena esfera seja suficiente para puxar o carrinho para cima, ao longo da superfície do plano inclinado, com uma força de 0,3 N. Considere, ainda, que a massa do carrinho seja de 15 g, que o plano tenha altura de 40 cm e inclinação igual a 30°, e que a roldana não atrapalhe o movimento do carro ao chegar ao vértice superior do trilho. Tendo como referência essas informações, julgue o item que se segue, sabendo que sen (30°) = 0,5 e assumindo que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s2 .
Considerando a existência de atrito entre o carrinho e a pista,
a energia potencial do carrinho na metade do percurso sobre o
plano será igual à metade da energia potencial que ele teria ao
alcançar o vértice do plano.
A figura acima ilustra um trilho de ar comprimido, constituído de duas placas de alumínio encaixadas de modo a formar uma estrutura de seção reta triangular. No interior da estrutura, passa uma corrente de ar comprimido que sai por 100 orifícios, de raios iguais a 0,001 m, localizados nos dois lados das placas que formam o trilho. O ar entra na estrutura, a partir de uma abertura circular de raio 1 cm, a uma velocidade igual a 1 m/s. Um carrinho de massa M, que pode deslizar sobre os trilhos, está preso a uma pequena esfera de massa m, por meio de um fio rígido e inextensível de massa desprezível e que passa por uma roldana de massa também desprezível. O trilho está inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético do carro com as placas metálicas do trilho é igual a μb, na ausência de ar comprimido, e igual a μa, após a inserção de ar comprimido na estrutura.
Considere que, no arranjo apresentado anteriormente, a massa da pequena esfera seja suficiente para puxar o carrinho para cima, ao longo da superfície do plano inclinado, com uma força de 0,3 N. Considere, ainda, que a massa do carrinho seja de 15 g, que o plano tenha altura de 40 cm e inclinação igual a 30°, e que a roldana não atrapalhe o movimento do carro ao chegar ao vértice superior do trilho. Tendo como referência essas informações, julgue o item que se segue, sabendo que sen (30°) = 0,5 e assumindo que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s2 .
Se a velocidade inicial do carrinho é igual a zero, então, ao
subir o plano, o carrinho atingirá uma velocidade menor que
5 m/s no vértice superior do trilho.
A figura acima ilustra um trilho de ar comprimido, constituído de duas placas de alumínio encaixadas de modo a formar uma estrutura de seção reta triangular. No interior da estrutura, passa uma corrente de ar comprimido que sai por 100 orifícios, de raios iguais a 0,001 m, localizados nos dois lados das placas que formam o trilho. O ar entra na estrutura, a partir de uma abertura circular de raio 1 cm, a uma velocidade igual a 1 m/s. Um carrinho de massa M, que pode deslizar sobre os trilhos, está preso a uma pequena esfera de massa m, por meio de um fio rígido e inextensível de massa desprezível e que passa por uma roldana de massa também desprezível. O trilho está inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético do carro com as placas metálicas do trilho é igual a μb, na ausência de ar comprimido, e igual a μa, após a inserção de ar comprimido na estrutura.
Considere que, no arranjo apresentado anteriormente, a massa da pequena esfera seja suficiente para puxar o carrinho para cima, ao longo da superfície do plano inclinado, com uma força de 0,3 N. Considere, ainda, que a massa do carrinho seja de 15 g, que o plano tenha altura de 40 cm e inclinação igual a 30°, e que a roldana não atrapalhe o movimento do carro ao chegar ao vértice superior do trilho. Tendo como referência essas informações, julgue o item que se segue, sabendo que sen (30°) = 0,5 e assumindo que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s2 .
Desprezando-se o atrito e considerando-se que a esfera tenha
massa igual a 5 g, é correto afirmar que, caso a corda se rompa
quando o carrinho estiver no topo do plano, a esfera atingirá o
solo com energia superior a 20 × 10-3
J.
A figura acima ilustra um trilho de ar comprimido, constituído de duas placas de alumínio encaixadas de modo a formar uma estrutura de seção reta triangular. No interior da estrutura, passa uma corrente de ar comprimido que sai por 100 orifícios, de raios iguais a 0,001 m, localizados nos dois lados das placas que formam o trilho. O ar entra na estrutura, a partir de uma abertura circular de raio 1 cm, a uma velocidade igual a 1 m/s. Um carrinho de massa M, que pode deslizar sobre os trilhos, está preso a uma pequena esfera de massa m, por meio de um fio rígido e inextensível de massa desprezível e que passa por uma roldana de massa também desprezível. O trilho está inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético do carro com as placas metálicas do trilho é igual a μb, na ausência de ar comprimido, e igual a μa, após a inserção de ar comprimido na estrutura.
Considere que, no arranjo apresentado anteriormente, a massa da pequena esfera seja suficiente para puxar o carrinho para cima, ao longo da superfície do plano inclinado, com uma força de 0,3 N. Considere, ainda, que a massa do carrinho seja de 15 g, que o plano tenha altura de 40 cm e inclinação igual a 30°, e que a roldana não atrapalhe o movimento do carro ao chegar ao vértice superior do trilho. Tendo como referência essas informações, julgue o item que se segue, sabendo que sen (30°) = 0,5 e assumindo que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s2 .
Considere que o carrinho se choque com uma mola, de
constante de mola igual a K, na parte superior do trilho e a
comprima por uma distância X. Suponha também que a força
de atrito entre carrinho e trilho tenha sido suficiente para gastar
toda a energia cinética que o carrinho possuía imediatamente
antes do choque. Nessa situação, se K⋅X = m⋅g, então o
carrinho ficará parado, preso à mola, que estará comprimida
por uma distância X.
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