Questões de Concurso
Comentadas sobre dinâmica em física
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Uma partícula de massa m = 2 kg em repouso é submetida à uma força resultante unidimensional
entre às posições inicial xi = 1 e final xf = 3m. A força é descrita por
=
em que k0 = 14 e k1 = 15, em unidades do sistema internacional.
A respeito dessa situação, julgue o item subsecutivo.
O módulo da velocidade da partícula na posição final xf é superior a 14 m/s.
Uma partícula de massa m = 2 kg em repouso é submetida
à uma força resultante unidimensional
entre às posições inicial xi = 1 e final xf = 3m. A força é descrita por
=
em que k0 = 14 e k1 = 15, em unidades do
sistema internacional.
A respeito dessa situação, julgue o item subsecutivo.
O trabalho realizado entre as posições inicial e final foi
superior a 180 J.
Dois automóveis se envolvem em uma colisão e os motoristas alegam estarem respeitando o limite de velocidade da via de 50km/h. As vias por onde se deslocavam estes automóveis confluem para um ponto de convergência, em um ângulo O em relação à horizontal. Após uma colisão perfeitamente inelástica, os automóveis se deslocam na horizontal, em uma superfície com coeficiente de atrito u até parar a uma distância d. Um dos automóveis possui o dobro da massa do outro. Supondo que os dois motoristas respeitaram o limite da via, a distância máxima percorrida pelos automóveis após a colisão pode ser expressa por:
Dois corpos A e B , se deslocam por uma cidade conforme a figura quadriculada a seguir:

A relação entre as massas dos corpos é mA= 2mB e a relação entre suas velocidades é vA = 1,5 vB, os corpos colidem no ponto 0. Após a colisão, os corpos continuam seus movimentos acoplados pela região representada por

Qual a altura máxima alcançada pelo centro de massa do sistema, após a colisão, em relação à posição inicial da esfera Y?

Admitindo que a aceleração da gravidade no local em que o sistema foi montado é de 9,8 m/s2 , qual o valor aproximado da massa da polia?
A respeito de eletromagnetismo, julgue o item.
Suponha-se que uma partícula com massa igual a 50 g e carga de 50 µC se encontre pendurada em um fio de 5 cm, que está fixo a um plano vertical. Nesse caso, sabendo-se que esse plano vertical possui uma carga superficial constante σ = 10 nC/cm2, podendo ser considerado como infinito, que o campo elétrico (E) produzido por um plano horizontal é igual a 2 πkσ, que a constante eletrostática do meio (k) é igual a 9.109 N.m2/C2 e que a aceleração da gravidade (g) é iguala 10 m/s2, é correto afirmar que, desconsiderando-se a massa do fio, o ângulo ⌽ que o fio faz com o plano vertical é expresso por ⌽ = tg -1 (5π/9 .102).

Quanto a trabalho, à potência e à energia, julgue o item.
Suponha-se que uma força
, com x em
metros, esteja agindo sobre um determinado corpo e
alterando somente sua energia cinética. Nesse caso, o
trabalho realizado sobre o corpo, quando se desloca das
coordenadas (2 m, 4 m) para (8 m, 0 m), é de 2.040 J.
Quando a energia está armazenada para uso posterior, ela recebe o nome genérico de energia potencial e pode ser de vários tipos.

As formas de energia representadas nas ilustrações I, II e III são, respectivamente:
Para explorar isso, um professor propõe o sistema abaixo: duas esferas de 1cm de diâmetro carregadas, alinhadas com suas superfícies separadas de 2 cm conforme o esquema. A esfera de cima é presa ao teto por meio de uma haste isolante, e ambas são carregadas com cargas opostas, uma com +1C e outra com -1C.

Na esfera de baixo é presa uma sacola. Considerando K = 9 x 109 Nm2 /C2 e g = 10 m/s2 , a massa que se poderia colocar dentro da sacola para produzir equilíbrio estático seria de:
Fonte: adaptado de wikipedia commons

Assinale a alternativa que identifica corretamente a relação esperada para a proporção Ts/Tp entre os períodos de oscilação, Ts e Tp, de cada situação considerando que o modelo elástico para a força de restituição é válido.
Desprezando-se a resistência do ar e as perdas de energia na forma de calor e na forma de energia sonora devido ao impacto e considerando a aceleração da gravidade igual a g, assinale a alternativa que fornece a velocidade do projétil imediatamente antes de ele atingir o bloco de madeira.
A seguir, está representada a curva de uma mola que apresenta uma relação não linear entre força elástica e deformação. Até uma deformação de 0,2 m, o módulo da força elástica da mola pode ser descrito pela função F(x) = 0,5x – x², em que a força F é dada em newtons e a deformação, em metros. A essa mola foi acoplada uma massa M, de 100 gramas, que foi puxada a uma distância unidimensional de 0,2 m em relação à posição de repouso da mola. A massa foi solta e a mola impôs uma força elástica sobre a massa.

Considerando as informações apresentadas e a relação entre força e deformação, como apresentado no gráfico, julgue o item subsecutivo.
O trabalho exercido pela força elástica da posição de repouso
até a extensão de 0,2 m é inferior a 0,2 J.
A seguir, está representada a curva de uma mola que apresenta uma relação não linear entre força elástica e deformação. Até uma deformação de 0,2 m, o módulo da força elástica da mola pode ser descrito pela função F(x) = 0,5x – x², em que a força F é dada em newtons e a deformação, em metros. A essa mola foi acoplada uma massa M, de 100 gramas, que foi puxada a uma distância unidimensional de 0,2 m em relação à posição de repouso da mola. A massa foi solta e a mola impôs uma força elástica sobre a massa.

Considerando as informações apresentadas e a relação entre força e deformação, como apresentado no gráfico, julgue o item subsecutivo.
Quando a mola está deformada a 0,1 m, o valor da constante
elástica é duas vezes menor que o valor dessa constante
quando a mola está submetida a 0,15 m de deformação.
A seguir, está representada a curva de uma mola que apresenta uma relação não linear entre força elástica e deformação. Até uma deformação de 0,2 m, o módulo da força elástica da mola pode ser descrito pela função F(x) = 0,5x – x², em que a força F é dada em newtons e a deformação, em metros. A essa mola foi acoplada uma massa M, de 100 gramas, que foi puxada a uma distância unidimensional de 0,2 m em relação à posição de repouso da mola. A massa foi solta e a mola impôs uma força elástica sobre a massa.

Considerando as informações apresentadas e a relação entre força e deformação, como apresentado no gráfico, julgue o item subsecutivo.
A aceleração atingida pela massa em x = 0,2 m é maior que
1 m/s².
Na sua física, o filósofo grego Aristóteles tratou da realidade última de que são feitos os corpos materiais e a natureza das causas das mudanças neles observáveis. Aristóteles desenvolveu a ideia de causa final ou teleológica, que ele acreditava ser a explicação determinante de todos os fenômenos. Segundo ele, não há movimento sem força. Por exemplo, se você empurrar um livro sobre uma mesa, perceberá que ele só se movimenta enquanto você estiver exercendo uma força sobre ele; após cessar essa força, o livro irá parar. Mais tarde, Galileu apresentou argumentos que levaram à formulação da lei da inércia. As conclusões de Galileu são sintetizadas assim: se um corpo estiver em repouso, é necessária a ação de uma força sobre ele para colocá-lo em movimento. Uma vez iniciado o movimento, cessando a ação das forças, o corpo continuará a se mover indefinidamente em linha reta, com velocidade constante.
Internet: <www.if.ufrgs.br>
Com relação à evolução das ideias da física e às origens da mecânica, como apresentado no texto precedente, julgue o item a seguir.
A formalização de Newton permite o entendimento de que
uma variação da massa inercial no tempo, com uma
velocidade relativa entre massas, pode produzir uma
aceleração nas partes envolvidas.
Na sua física, o filósofo grego Aristóteles tratou da realidade última de que são feitos os corpos materiais e a natureza das causas das mudanças neles observáveis. Aristóteles desenvolveu a ideia de causa final ou teleológica, que ele acreditava ser a explicação determinante de todos os fenômenos. Segundo ele, não há movimento sem força. Por exemplo, se você empurrar um livro sobre uma mesa, perceberá que ele só se movimenta enquanto você estiver exercendo uma força sobre ele; após cessar essa força, o livro irá parar. Mais tarde, Galileu apresentou argumentos que levaram à formulação da lei da inércia. As conclusões de Galileu são sintetizadas assim: se um corpo estiver em repouso, é necessária a ação de uma força sobre ele para colocá-lo em movimento. Uma vez iniciado o movimento, cessando a ação das forças, o corpo continuará a se mover indefinidamente em linha reta, com velocidade constante.
Internet: <www.if.ufrgs.br>
Com relação à evolução das ideias da física e às origens da mecânica, como apresentado no texto precedente, julgue o item a seguir.
A sintetização das conclusões de Galileu, como apresentado
no texto, é válida para referenciais não inerciais.
A partir desse momento, o veículo passa a se mover com velocidade constante.
Se a massa total do veículo com seus ocupantes e bagagens é de 1.500kg, e considerando g = 10m/s2, assinale a alternativa que apresente corretamente a resultante de todas as forças de atrito e de resistência atuantes e que se opõem ao movimento do carro.
(Considere que a rodovia segue a recomendação do Manual de Projeto Geométrico de Rodovias para inclinação máxima, de tal forma que o veículo percorre uma distância de 6.010m na estrada para 300m de deslocamento vertical (inclinação < 5%).)
São dados os coeficientes de atrito entre o bloco e a superfície: Dinâmico: μD = 0,10 Estático: μE = 0,30 Usar g = 10 m/s2
Com base nesses dados, a força de atrito atuante entre o blocoe a superfície sobre a qual ele está apoiado é de

Desconsiderando o atrito, o valor em módulo da aceleração em m/s2 deste corpo na direção e no sentido da força resultante do sistema é: