Questões de Concurso
Sobre energia mecânica e sua conservação em física
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Sobre o assunto, é correto afirmar que:
( ) A amplitude da vibração tende para o infinito quando a frequência da excitação coincide com a frequência natural do sistema (ω = ωn) (por exemplo, como ocorreu com a ponte do estreito de Tacoma nos EUA).
( ) Na resposta em frequência, quando ω < ωn e cresce na direção de ωn, a amplitude máxima de vibração do sistema cresce.
( ) Na resposta em frequência, quando ω > ωn, a amplitude máxima de vibração do sistema decresce quando ω cresce.
( ) Quando ω = ωn, a amplitude da vibração é limitada somente pelo valor do fator de amortecimento ζ .
( ) O sistema oscila em movimento harmônico com frequência ω e fase, com relação à força, que depende de ζ e ω/ωn.
ωn = √ k/m
A massa é posicionada na vertical e deixada entrar em equilíbrio com a gravidade. Esta é a posição de deslocamento nulo. Partindo da posição de deslocamento nulo, aplica-se uma força que desloca o corpo até a posição de deslocamento máximo. Então, libera-se o corpo e ele é deixado oscilar livremente. Negligenciam-se todas as formas de atrito. Para a vibração livre, não amortecida, desse sistema, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. O corpo oscila em movimento harmônico simples na frequência de 4 radianos por segundo. II. As oscilações do sistema decairão com o tempo à medida que ocorra a dissipação da sua energia cinética. III. A força peso não afeta a amplitude de oscilação do corpo. IV. A cada instante de tempo, existe conservação da energia total, formada pela soma da energia cinética do corpo e da energia potencial elástica da mola. V. A velocidade máxima do corpo ocorre na posição onde o deslocamento é nulo.
Julgue o item a seguir, a respeito de fenômenos relativos à mecânica.
A potência fornecida a uma partícula por uma força
resultante atuante sobre ela é igual à taxa temporal com
a qual a energia cinética da partícula varia.
Considere que um objeto de tamanho desprezível e massa m = 200 g é liberado do repouso na superfície interna desse hemisfério a partir de uma altura H = 2,0 m. O hemisfério possui atrito, cujo trabalho total até o corpo atingir a altura h é de 1,0 N.m. Nessa situação, a altura h, em metros, atingida pelo objeto é de
(OBS: Considere o valor da aceleração da gravidade igual à 9,81 m/s2 ).
Se o operador do trator alterar a relação de transmissão para “i/2”, os valores de torque e velocidade disponíveis nesses rodados será de
Baseado no experimento, o gráfico que representa a velocidade (v) da partícula em função da posição (x) é:
No início do século XVII, o físico florentino Galileu Galilei propôs o problema do pêndulo fixado em A e que parte do ponto C, mas que é interrompido por um prego fixado no ponto F, quando a massa “m” está passando pelo ponto B, como pode ser verificado na figura a seguir.
Baseado nesse arranjo, calcule a distância “d” máxima entre o prego F e o ponto B para que o pêndulo, após se enroscar em F, consiga dar uma volta completa, descrevendo o semicírculo BPB’ com centro em F, e ultrapasse o ponto diametralmente oposto Bʹ.
Está correto o que se afirma em
Em uma aula de cinemática o professor realizou um experimento no qual usou um plano inclinado, uma esfera sólida, uma esfera oca e um cilindro sólido, todos com distribuições uniformes de massa. O plano tinha uma altura “h” e um ângulo θ com a horizontal. Primeiro o professor abandonou a esfera oca da altura “h” do plano, em seguida a esfera sólida e, por fim, o cilindro, observando o movimento de rolamento nos três casos.
Ao final do experimento os alunos fizeram as afirmações a seguir.
I - A velocidade dos objetos na base do plano foi a mesma.
II - Tem maior velocidade o objeto com menor momento de inércia.
III - O objeto com maior massa tem maior velocidade na base do plano.
IV - O objeto com maior diâmetro tem maior velocidade na base no plano.
V - A velocidade da esfera sólida será maior que a da oca, e esta, menor que a do cilindro.
Está correto apenas o que se afirma em
Em aula de atividade física em uma escola, um grupo de estudantes se diverte com uma bola de basquete e disputa quem lança a bola o mais alto possível. Um dos alunos lança a bola para o alto, associa o movimento da bola com os seus conhecimentos adquiridos nas aulas de física e faz a seguinte afirmação:
I – Ao chutar a bola, dei uma velocidade a ela e, portanto, uma energia cinética, a qual foi diminuindo até que se tornou zero na altura máxima
PORQUE,
II – durante a subida, a força de arrasto reduziu a velocidade da bola e retirou energia cinética dela; portanto a energia inicial foi convertida em potencial gravitacional.
A respeito dessas asserções é correto afirmar que
Imagine um satélite artificial gravitando em órbita circular em
torno da Terra. Sejam EP (em módulo) a energia potencial de
interação gravitacional do satélite com a Terra e EC a energia do
satélite. EP e EC são tais que
Supondo que o corpo partiu do repouso em A, desprezando as forças de atrito, a energia cinética com ele chega em B é:
Montagem realizada no simulador. Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/energy-skate-park. Acesso em: 12 jun. 2022.
Considerando que a skatista parte do repouso, no ponto mais alto da pista, altura de 4 metros, em relação ao nível de referência, qual será a sua energia cinética e a velocidade, ao se encontrar a 1 metro de altura da pista?
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