Questões de Concurso
Sobre dinâmica em física
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I. O trabalho do motor sobre o carrinho, fazendo com que este acumule energia potencial gravitacional. II. A energia potencial gravitacional transformada em energia cinética durante a descida. III. A dissipação de toda a energia potencial, acumulada na subida, pelo sistema de travas no final do movimento.
Está CORRETO o que se afirma em:
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.
Modelo 1: proporcional (dependência linear) da força de resistência com a velocidade (quando o corpo se desloca em meio denso suficiente para que o escoamento do fluido sob sua superfície seja laminar)
Modelo 2: com dependência quadrática da força de resistência com velocidade (quando o escoamento do fluido contra o corpo apresenta turbulência).
Em termos desses dois modelos considerando um corpo de 1kg com velocidade terminal de 20 m/s, e assumindo g = 10 m/s2 , os valores estimados dos coeficientes de proporcionalidade desta força produzida sobre o corpo nos modelos 1 e 2, respectivamente, são:
Fonte:https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/medindo-gravidade-com-um-pendulo-simples-sala-aula.htm
Considerando que entre os diferentes comprimentos de fio que o professor usará para demonstrar que o modelo é adequado, um deles será 40 cm. A massa de prova é suficientemente grande para que os efeitos do arrasto com o ar sejam desprezíveis no movimento do pêndulo (viabilizando a aplicação do modelo do pêndulo simples). Um grupo de 10 estudantes cronometram o movimento de 10 oscilações do pêndulo com seus celulares, enquanto o restante da sala animadamente conta as oscilações.
O professor, antes de executar o experimento, na preparação da aula, chegou aos valores de comprimento, de modo que fossem compatíveis para as medições que serão obtidas nos cronômetros dos estudantes. Ele usou g = 10 m/s2 e pi = 3. Assinale a alternativa que identifica corretamente a estimativa produzida para o pêndulo de 40 cm de comprimento.
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%).)
Em um dado instante, ocorre um choque perfeitamente elástico entre os dois brinquedos. Qual é a velocidade dos dois carrinhos após o choque?
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
Numa prova esportiva de tiro ao alvo, o projétil de uma carabina possui massa de 149 e viaja a 300m/s no instante em que toca uma parede na qual está o alvo, ficando encrustada na parede. Considerando que a energia cinética do projétil foi totalmente convertida em energia térmica, e sabendo que o calor específico do material do qual o projétil é feito, é 0,093 cal/gºC, a aceleração da gravidade no local vale 10 m/s2 e que 1 cal = 42 J, poderemos determinar a elevação da temperatura do projétil como sendo de
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