Um sistema mecânico composto por duas massas, polia e corda ideais, como mostra a Figura, deve ser montado em um laboratório. O sistema será abandonado da posição mostrada.

O técnico do laboratório fez uma pesquisa de mercado e encontrou cinco opções de corda listadas no Quadro abaixo.

A corda que apresenta o menor preço e que possui tração máxima superior à experimentada pela que está no sistema, em movimento, é a corda de número

Dados

aceleração da gravidade = 10,0 m.s^-2

Massa 1 = 120 kg

Massa 2 = 80,0 kg

Uma gangorra, que usa em um dos lados uma mola de constante elástica K, encontra-se em equilíbrio, como mostra a Figura 1. Uma carga de 40,0 kg é colocada do outro lado da gangorra, e o sistema encontra uma nova posição de equilíbrio, mostrado na Figura 2.

  

Desprezando a massa da gangorra, o valor aproximado da constante elástica K, em kN/m, é

Dado aceleração da gravidade = 10,0 m.s^-2

Um dispositivo projetado para elevar uma carga sobre uma rampa é mostrado na Figura. Considere as cordas e polias ideais.

Durante a operação, a aceleração da carga é, em módulo, 2,50 m.s^-2. Nessas condições, o coeficiente de atrito cinético entre a carga e a rampa vale, aproximadamente,

Dados

Aceleração da gravidade = 10,0 m.s^-2

Massa da Carga = 2,00 kg

Massa do Peso 1 = 4,00 kg

Massa do Peso 2 = 10,0 kg

sen(37,0º) = 0,600

cos(37,0º) = 0,800

O bloco de massa m da figura abaixo desliza com velocidade constante sobre um plano horizontal, sob a ação de uma força constante F.


Considere g a aceleração da gravidade local, μ_e e μ_c os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e o plano, respectivamente. O valor de F é

O gráfico representa a variação da intensidade da força aplicada sobre um objeto, em função do deslocamento deste.

Considerando que a direção e o sentido da força e do deslocamento sejam coincidentes durante todo o trajeto, o trabalho realizado pela força no deslocamento de 0 a 9 m é, em joules, igual a

Um caminhão de peso 2,0 × 10⁵ N trafega sobre uma ponte de comprimento 80 m e peso 1,0 × 10⁵ N, que tem suas extremidades apoiadas em dois suportes, X e Y, como mostra a figura. Considere que o centro de massa da ponte coincide com seu centro geométrico e que no instante mostrado na figura o centro de massa do caminhão se encontra a 20 m da extremidade Y. Nessa situação, a intensidade da força que o apoio X exerce na ponte é

Isaac Newton, em seu famoso livro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, enuncia a segunda lei da mecânica afirmando que a variação da quantidade de movimento de um objeto é proporcional à força motora imprimida a ele. Hoje, no Ensino Médio, enuncia-se essa lei afirmando que a resultante das forças aplicadas a um objeto puntiforme é igual ao produto de sua massa pela aceleração por ele adquirida.
Essas duas afirmações só são equivalentes quando a

A degenerescência é um conceito importante na física atômica e molecular e pode ser entendida mesmo classicamente. Considere três paralelepípedos retos de seis faces. Considerando a energia potencial (V=mgh), onde m é a massa do corpo e h é a altura do centro de massa em relação superfície sobre a qual uma das faces do corpo está apoiada, analise as afirmações a seguir

I. Para o paralelepípedo de lados (a = b < c) , o nível mais baixo de energia potencial possui degenerescência igual a -1.

II. Para o paralelepípedo de lados (a < b < c), existem três níveis diferentes de energia, cada um com degenerescência igual a 2.

III. Para o paralelepípedo com lados (a = b = c) , temos o menor valor de degenerescência.

IV. No que se refere a estes três corpos, podemos concluir corretamente que quanto maior o grau de simetria do sistema maior é a degenerescência.

Está correto o que se afirma em

Um recipiente adiabático de volume V é dividido em dois volumes iguais V₁ e V₂. Inicialmente, um gás ideal é confinado no volume V₁. O volume V₂ é evacuado. A partição que separa os dois volumes é então removida e o gás que estava no volume V₁ passa a ocupar os dois volumes V=V₁ + V₂. Se a temperatura inicial do gás era T₀, podemos afirmar que

Uma partícula de massa m se encontra num potencial do tipo

A constante μ é um número positivo. Determine os pontos de estabilidade para o movimento da partícula. Para pequenas oscilações em torno dos pontos de equilíbrio estável a frequência angular de oscilação é

Dois corpos – um de massa M e outro de massa m – descem um plano inclinado atrelados a uma corda inextensível e sem massa, conforme a figura a seguir. Considere que entre o corpo de massa m o atrito é tão pequeno que pode ser desprezado, enquanto que o corpo de massa M, mais rugoso, possui um coeficiente de atrito μ entre o corpo e o plano inclinado. Dado que a inclinação do plano é θ , podemos afirmar que o módulo da tensão na corda entre os corpos é

Um disco sólido uniforme e um aro de mesmo raio R são colocados lado a lado no topo de um plano inclinado de altura H. São largados a partir do repouso e descem o plano girando sem deslizar. A razão entre as velocidades do disco sólido v_d e a velocidade do aro v_a, quando estes chegam à base do plano inclinado, é dada por

(Dado: Momento de inércia do disco sólido com raio R: I = 1/2MR² ; momento de inércia do aro com raio R: I = MR² .)

Um bloco de massa 1 kg desliza em um trilho curvo com o formato de um arco de circunferência de raio 1 m, mostrado na figura a seguir. Considere que o bloco parte do repouso na posição A e que chega à posição B com velocidade de 2 m/s e a aceleração da gravidade é aproximadamente 10m/s² . O trabalho realizado pela força de atrito sobre o bloco é, aproximadamente,

Um projétil metálico, de massa m e calor específico c , acerta uma placa metálica com velocidade v. Durante o impacto, 50% da energia cinética do projétil é convertida em calor absorvido pelo projétil. O aumento de temperatura do projétil é

Um projétil de 60 g é disparado em direção a uma placa de fibra com espessura de 200 mm. Se o projétil atinge a placa perpendicularmente com uma velocidade de 600 m/s e emerge do outro lado com uma velocidade de 300 m/s, o módulo do valor médio da força de resistência que a placa aplica no projétil é de

Uma massa m₁ , colocada em cima de um carrinho de massa M , é conectada a outra massa m₂ por meio de um fio ideal que passa por uma polia sem atrito, conforme mostrado na figura. O atrito entre as superfícies é desprezível. Para que m₁ e m₂ não tenham movimento em relação ao carrinho, a força horizontal F a ser aplicada é

Em uma aula em laboratório, o professor de Física pede para seus alunos determinarem experimentalmente o valor da aceleração gravitacional local g. Para realizar essa tarefa, os estudantes manipularão um aparato mecânico conforme ilustrado da figura seguinte. O aparato é formado por um cilindro com uma seção central, de raio R_a , saindo de um tambor maior, de raio R_b . O cilindro, que está suspenso pelo seu eixo central e livre para girar, possui momento de inércia . Um disco fino de massa desprezível é fixado ao cilindro. Um sensor S de movimento, conectado a um computador e fixado próximo ao disco, mede o valor da aceleração angular α , do disco. Dois fios são enrolados nas duas partes do cilindro. Na extremidade de cada fio está preso um bloco de chumbo de massa m . Todas as forças dissipativas são desprezadas. Antes de tomar os dados experimentais, os estudantes analisaram o problema e deduziram uma expressão matemática para calcular o valor da aceleração da gravidade local, g . Marque a alternativa que representa corretamente a expressão para determinar o valor de g .

A equivalência massa-energia prevista pela teoria da relatividade restrita permite explicar a grande variação de massa nos processos de decaimento de partículas. Considere a reação de decaimento do káon, em dois píons é dada por

K⁺ → π⁺ + π⁰

onde são as massas de repouso das partículas K⁺ , π⁺ e π⁰ . Com base na tabela a seguir, onde Y é o fator de Lorentz, v é a velocidade das partículas em relação ao referencial do laboratório e c a velocidade da luz, pode-se afirmar que o módulo da velocidade das partículas resultantes da desintegração do káon, em relação ao referencial do laboratório, em termos de c, é:

Dois blocos A e B com massa M_A = 10 kg e M_B = 5 kg encontram-se unidos por um fio de massa desprezível e estão apoiados sobre um plano inclinado, conforme ilustrado abaixo. Sabe-se que entre os blocos e plano inclinado existe uma película de óleo lubrificante com espessura h = 0,2 mm. A área de contato de cada bloco com a superfície dos blocos e o óleo é 0,05 m². A viscosidade do óleo é 0,1 Pa . s.

Supondo que o perfil de velocidades na camada de óleo entre o plano inclinado e cada um dos blocos seja linear e que g=10 m/s² , é correto afirmar que a velocidade terminal dos blocos nessa condição é:

A razão de mola é chamada também de constante de mola, dada por k = F/y, em que F é a força aplicada à mola e y a sua deflexão devido a essa força. Sabe-se que o k é dependente dos seguintes parâmetros: diâmetro do arame, diâmetro médio da mola, número de espiras ativas, número de espiras totais e módulo de elasticidade ao cisalhamento. Com base nessa informação, assinale a alternativa correta.