Questões de Concurso
Comentadas sobre energia mecânica e sua conservação em física
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Um bloco, com 5 kg de massa, é abandonado de uma altura h = 200 cm de um plano inclinado e percorre um plano horizontal, comprimindo uma mola disposta conforme a figura. Desprezando os atritos e considerando a constante de mola k = 2 N/m, a deformação da mola é:
Segundo o princípio da conservação da energia, a energia mecânica total de um sistema que não sofre a ação de forças externas permanece constante. Assim, a energia é conservada quando a energia mecânica total é inalterada. Com base no princípio da conservação da energia, julgue o item a seguir, considerando que a aceleração da gravidade (g) seja igual a 10 m / s2 .
Uma bola de 380 g foi arremessada verticalmente, de baixo para cima, com velocidade inicial de módulo igual a 10 m/s. A altura máxima (h), em metros, que a bola atinge, supondo que a resistência do ar seja desprezível, está situada no intervalo 4,8m<h< 5,1 m.
Quando um foguete se movimenta no espaço vazio, seu momento é modificado porque parte de sua massa é eliminada na forma de gases ejetados. Como esses gases adquirem algum momento, o foguete recebe um momento compensador no sentido oposto, sendo, portanto, acelerado como resultado da propulsão dos gases ejetados. As figuras apresentadas ilustram o sistema de propulsão idealizado pelo cientista russo Konstantin Tsiolkovsky: um foguete de massa inicial m + Δm, que se desloca com velocidade v, sofre, em certo instante, um acréscimo de velocidade Δv ao ejetar parte da sua massa (Δm) em alta velocidade (ve). A velocidade inicial do foguete é muito menor que a velocidade da massa ejetada (v < ve). Tendo como referência as informações precedentes, julgue os itens subsequentes, assumindo que o momento linear do sistema se conserva e que as massas m e Δm não estão sujeitas a forças externas ou de campo. A energia cinética do sistema é conservada — ou seja, permanece constante — na direção do movimento mostrado nas figuras, devido à conservação do momento linear.
Quando um foguete se movimenta no espaço vazio, seu momento é modificado porque parte de sua massa é eliminada na forma de gases ejetados. Como esses gases adquirem algum momento, o foguete recebe um momento compensador no sentido oposto, sendo, portanto, acelerado como resultado da propulsão dos gases ejetados. As figuras apresentadas ilustram o sistema de propulsão idealizado pelo cientista russo Konstantin Tsiolkovsky: um foguete de massa inicial m + Δm, que se desloca com velocidade v, sofre, em certo instante, um acréscimo de velocidade Δv ao ejetar parte da sua massa (Δm) em alta velocidade (ve). A velocidade inicial do foguete é muito menor que a velocidade da massa ejetada (v < ve). Tendo como referência as informações precedentes, julgue os itens subsequentes, assumindo que o momento linear do sistema se conserva e que as massas m e Δm não estão sujeitas a forças externas ou de campo. O acréscimo de velocidade adquirida pelo foguete devido à ejeção contínua de sua massa depende das massas final e inicial do foguete.
Na figura abaixo se vê três blocos ligados por cordas que passam por polias sem atrito. Quando liberados, eles aceleram a partir do repouso. O bloco B está sobre uma mesa cujo coeficiente de atrito cinético é 0,4; O bloco A tem massa 0,5M, o bloco B tem massa M e o bloco C tem massa 1,5M. Para M = 2 kg e g = 10 m/s2, imediatamente após a liberação dos blocos, o módulo da tensão da corda da direita, o módulo da tensão da corda da esquerda e o módulo da aceleração dos blocos são, respectivamente:
Imagem meramente ilustrativa. Suas dimensões não estão em escala.
Se a velocidade do carrinho ao passar pelo ponto C é de 8 m/s e entre os pontos A e C há uma perda de 4,5 . 103 J em sua energia mecânica, então a massa desse carrinho é de:
A figura precedente representa um bloco de massa m ligado a uma
mola de constante elástica k oscilando em uma superfície horizontal
sem atrito. Com base nessas informações, assinale a opção correta.
Em uma cena de crime, a equipe pericial encontrou um dispositivo cujo sistema de acionamento está apresentado na figura precedente. Ao se puxar a alavanca, é possível comprimir a mola, de constante elástica k = 800 N/m, por uma distância x, a partir do seu estado de repouso.
Com base nessas informações e sabendo que o projétil provoca
lesão em uma pessoa se for disparado com uma energia de pelo
menos 0,16 J, assinale a opção que apresenta, corretamente, a partir
de qual valor de x um disparo desse dispositivo provoca lesão em
uma pessoa.
Considerando os atritos desprezíveis e a mola ideal, qual deve ser, aproximadamente, em m/s, a velocidade inicial mínima da bola para que a Lâmpada da Vitória seja acesa?
Dados
aceleração da gravidade = 10 m.s-2
Constante elástica da mola = 750 N/m
Em uma operação de resgate, uma carga é lançada por um helicóptero parado de uma altura h e cai no convés de
uma embarcação naval, também parada, a uma velocidade de impacto v.
Despreze a resistência do ar.
, as acelerações da carga nas direções horizontal e vertical até atingir o convés seriam, respectivamente, 
Suponha que, em determinado momento, a partícula se solte do fio no ponto Q e percorra sem atrito até o solo a trajetória mostrada na Figura.
Qual é, aproximadamente, em m/s, o módulo da velocidade da partícula ao atingir o solo?
Dado
Aceleração da gravidade = 10,0 m/s2
No início do movimento, o bloco possui velocidade de 8,00 m/s.
Qual é, em J, a energia cinética aproximada do bloco no ponto mais alto da trajetória MN?
Dado aceleração da gravidade = 10 m/s2
A figura mostra um bloco de massa 1,00 kg pendurado verticalmente através de duas molas de massas desprezíveis e de mesma constante elástica k = 20,00 N/m.
A distensão das molas, em metros, é
O efeito da atiradeira gravitacional é produzido por uma “colisão” sem impacto de uma nave espacial com um planeta. Esse efeito é utilizado para fornecer um impulso adicional a uma nave espacial, aumentando sua velocidade.
A figura, a seguir, representa o planeta Saturno movendose em sentido x negativo, com uma velocidade orbital em relação ao Sol de módulo igual a vplaneta. Uma nave espacial dele se aproxima a uma velocidade de módulo igual a vinicial da nave em relação ao Sol. A força gravitacional de Saturno faz que a nave mude de direção e retorne em sentido oposto.
Considerando que a Terra e a Lua sejam perfeitamente esféricas e homogêneas, julgue o próximo item.
Se dois planetas têm a mesma densidade e diâmetros diferentes, a
velocidade de escape é maior no planeta de maior diâmetro.
Um automóvel de massa m = 800,0 kg inicia no ponto A a descida sobre uma pista inclinada, com velocidade escalar inicial VA = 10,0m/s conforme a figura acima. O atrito desse movimento, adicionado ao uso parcial de seu sistema de freios, reduz em 50% sua energia mecânica, até que o ponto B seja alcançado. Nestas condições, a energia cinética em B, medida em kJ, será igual a
Dado: g: 10,0m/s2
determinada propriedade mensurável de um sistema físico isolado
é constante. Cada lei de conservação particular é uma identidade
matemática que se aplica a um sistema isolado. A física moderna
admite, entre outras, as seguintes leis de conservação, para as
quais nunca se observou uma violação: a lei da conservação de
energia, do momento linear, do momento angular e das cargas.
Com relação a esse tema, considere um sistema isolado
constituído por N partículas interagindo entre si e com massas e
velocidades iguais a
respectivamente.Com base nessas informações, julgue os itens a seguir.
alteram o momento linear total desse sistema, isto é, o movimento do centro de massa é uniformemente variado. 
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