Questões de Concurso Sobre trabalho e energia em física

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Q4093178 Física
Você está avaliando um sistema de abastecimento hidráulico composto por dois reservatórios abertos de grandes dimensões, identificados como X e Y, interligados por tubulações rígidas, e operando em regime permanente. O reservatório X, localizado à esquerda, está 2m acima da linha de sucção da bomba e alimenta o sistema com uma vazão de 22L/s. A água escoa inicialmente pelo trecho (0) - (1), onde se encontra o primeiro ponto de distribuição do fluxo. Ao atingir o ponto (1), o escoamento se divide em dois caminhos:
• uma parcela segue pelo trecho (1) - (2), dirigindo-se ao ramo principal de alimentação do sistema;
• a outra parcela segue diretamente para o trecho (1) - (3), passando por uma bomba, que recalca a parte do fluido proveniente do ponto (1) até o ponto (3), conduzindo uma vazão de 8L/s para o reservatório Y, localizado à direita.

O ponto (3) encontra-se na superfície livre desse reservatório. Entre o centro da bomba e o nível da superfície livre de Y existe o desnível geométrico vertical h, correspondente ao trecho de recalque. As perdas de carga nos trechos são: Hp01  = 1,4m, Hp12 = 2,1m, HP13 = 0,8 m. O fluido é água com peso específico  Imagem associada para resolução da questão = 104 N/m3. As superfícies livres estão à pressão atmosférica, as velocidades nas superfícies dos reservatórios são desprezíveis e todas as tubulações possuem 62mm de diâmetro.
Com base nessas informações, determine a potência dissipada apenas pelas perdas de carga na tubulação da instalação e assinale a alternativa que apresenta o valor aproximado resultante. 
Alternativas
Q4091200 Física
A figura a seguir representa um sistema no qual um cilindro homogêneo maciço, de massa m, comprimento L e raio r, encontra-se inicialmente em repouso sobre uma plataforma horizontal situada a uma altura h acima do ponto mais baixo de um loop circular de raio R.
Figura – Bloco sendo impulsionado para a direta por uma mola presa à parede, induzido a percorrer uma trajetória circular de raio R 
Imagem associada para resolução da questão

O cilindro é impulsionado por uma mola ideal de constante elástica k, inicialmente comprimida de uma distância x. Após ser liberado, o cilindro percorre a pista e entra no loop circular, rolando sem deslizamento ao longo de todo o percurso. Considere que:
• a pista é rígida e não há deslizamento entre o cilindro e a pista; • não há forças dissipativas (o atrito é apenas estático e não realiza trabalho); • o eixo do cilindro é perpendicular ao plano da figura; • a aceleração da gravidade é g; • o momento de inércia do cilindro em relação ao seu eixo central é I = (1/2) m r²; • a altura h indicada na figura corresponde à altura inicial do centro de massa do cilindro em relação à base do loop; • o raio R refere-se ao raio geométrico da trajetória circular do centro do cilindro dentro do loop.
Com base nessas informações, determine a compressão mínima xmin da mola para que o cilindro complete o loop sem perder contato no ponto mais alto e assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q4091198 Física
Em um laboratório de instrumentação, um carrinho desloca-se ao longo de uma guia retilínea no sentido positivo do eixo x. Um atuador aplica uma força de módulo variável, mas, devido a um desalinhamento fixo, a força faz um ângulo constante de 60° com o eixo x.
O módulo da força depende da posição x (em metros), de acordo com a seguinte equação:
F(x) = 4 − x
O carrinho se desloca de x = 0 até x = 6 m.
Tendo isso em vista, determine o trabalho realizado pela força do atuador nesse deslocamento e assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q4090220 Física
Uma pequena partícula de 1 g de massa, carregada com +2,0 nC, ingressa no centro duas placas paralelas a uma certa velocidade v0. As placas estão separadas por uma distância de 60 cm e há uma diferença de potencial de 156 kV entre elas, como mostrado na figura a seguir: 
                                                           Imagem associada para resolução da questão

Considerando a gravidade local 9,8 m/s2, qual deve ser a velocidade de ingresso v0 mínima para que a partícula atravesse as placas sem colidir com a placa inferior? 
Alternativas
Q4085256 Física
Um grupo motor-gerador de uma usina termelétrica com motores a combustão opera em condições ideais, de modo que a potência elétrica gerada é igual à potência mecânica no eixo. Durante um intervalo de 10s, o eixo do gerador realiza 300 voltas completas, sob a ação de um torque constante de 26,5 kN·m. Considerando 1 volta = 2π(pi) rad, a potência elétrica média gerada no intervalo será de 
Alternativas
Q4084080 Física

Em relação aos conceitos de dinâmica dos corpos, julgue o seguinte item.


A energia térmica, decorrente de atritos e forças de arrasto, é geralmente desconsiderada na equação que representaria o trabalho feito por forças conservativas, de natureza cinética e potencial, em um corpo rígido.

Alternativas
Q4084061 Física

Acerca dos fenômenos eletrostáticos e do movimento das cargas em campos eletromagnéticos, julgue o item a seguir.


Considere que duas partículas de massas iguais a m e carregadas eletricamente com cargas q, de sinais opostos e de mesmo módulo, estivessem inicialmente em repouso em relação a um sistema de referência inercial, separadas por uma distância d, quando uma delas foi abandonada, e a outra, mantida fixa nesse mesmo sistema de referência. Considere, também, que, quando abandonada, a partícula móvel tenha se deslocado exclusivamente devido à ação da força eletrostática de interação entre as cargas. Nessa situação, desprezando-se qualquer interação gravitacional ou força dissipativa, é correto concluir que a velocidade com que a partícula móvel passará pela distância d' da carga em repouso (em que d' < d) será dada por Imagem associada para resolução da questão , em que k representa a constante de Coulomb no vácuo.

Alternativas
Q4081276 Física

Um cano de diâmetro interno de 5,0 cm localizado no andar térreo de um prédio transporta água com uma velocidade de 2 m/s, a uma pressão de 120 kPa. O cano fica mais estreito no andar superior, localizado a uma altura de 7 m em relação ao térreo, e passa a ter um diâmetro interno de 2,5 cm. Diante do exposto, qual a pressão da água nesse andar superior?


Dados: g = 10 m/s² e a densidade da água é 103 kg/m³.

Alternativas
Q4081268 Física
Em uma molécula diatômica, o potencial energético entre dois átomos pode ser expresso pela função U(x) exemplificada pela figura apresentada abaixo.
Imagem associada para resolução da questão
Calcule a separação de equilíbrio xm entre os átomos e a energia mínima para quebrar a molécula Ed e assinale a opção correta.
Alternativas
Q4081266 Física

Analise a figura a seguir.


Imagem associada para resolução da questão


Um carrinho de montanha-russa sem atrito começa no ponto A, conforme a figura acima, com velocidade V0. Qual será a velocidade do carrinho no ponto B e no ponto C? Admita que o carrinho possa ser considerado como uma partícula e que sempre está sobre os trilhos.

Alternativas
Q4081240 Física
Quatro objetos (esfera sólida, esfera casca fina, disco sólido e aro) são construídos de tal forma a terem a mesma massa e o mesmo raio. Esses quatro objetos são deixados para girar livremente com a mesma quantidade de movimento angular. Qual objeto precisa de mais trabalho para ser parado?
Alternativas
Ano: 2026 Banca: FURB Órgão: SED-SC Prova: FURB - 2026 - SED-SC - Professor - Física |
Q4078963 Física
Nas condições típicas de clima no Brasil, espécies do gênero Eucalyptus estão entre as árvores com altas taxas de evapotranspiração por unidade de área plantada. Considere uma única árvore de eucalipto que transporte água até as folhas e libere, por transpiração, 36 litros de água por dia. Esse elevado fluxo de água está associado ao rápido crescimento dessas espécies e levanta discussões relevantes sobre o uso sustentável dos recursos hídricos em determinadas regiões. Suponha, em uma idealização simplificada, que essa água seja elevada desde as raízes até as folhas a uma altura média de 24 m, e que esse processo ocorra apenas durante 12 h por dia. Desprezando perdas e adotando a densidade da água igual a 1000 kg/m3 e g = 10 m/s2 , assinale a alternativa que apresenta corretamente a potência média associada ao aumento da energia potencial gravitacional da água: 
Alternativas
Q4026783 Física

Considere uma partícula de massa m que se desloca ao longo do semieixo positivo das abscissas (0x). Sobre essa partícula atua uma força Imagem associada para resolução da questão cuja direção é coincidente com o eixo x e cuja magnitude varia com a posição de acordo com a função 


Imagem associada para resolução da questão


onde Fe α são constantes reais e positivas. Sabendo que o trabalho realizado por uma força variável é definido pela integral de linha da força ao longo da trajetória, determine o trabalho total realizado por essa força quando a partícula se desloca da origem (x = 0) até a posição xα

Alternativas
Q4026764 Física
Considere uma partícula de massa inicialmente em repouso na origem de um referencial inercial. A partir do instante t = 0, ela passa a sofrer a ação de uma força resultante unidimensional cujo módulo varia com a posição de acordo com a expressão 

Imagem associada para resolução da questão

onde c e b são constantes reais positivas e o movimento ocorre ao longo do eixo 0x positivo. Assinale a alternativa que indica corretamente o módulo da velocidade da partícula ao atingir a posição x = d (com d > 0).
Alternativas
Ano: 2026 Banca: IF-PI Órgão: IF-PI Prova: IF-PI - 2026 - IF-PI - Professor EBTT - Física |
Q4011518 Física
Durante uma aula de Física, o professor demonstra o funcionamento de um ioiô de massa m preso a uma corda leve enrolada em seu eixo. Ao soltar o ioiô, ele desce desenrolando a corda até atingir o ponto mais baixo, quando a corda fica totalmente esticada e o ioiô começa a subir novamente.
Nesse momento, um aluno pergunta:
“Professor, quando o ioiô chega ao ponto mais baixo e começa a subir, o sentido de rotação dele se inverte?”
Considerando um modelo ideal, sem perdas de energia, a resposta fisicamente CORRETA para a pergunta do aluno é:
Alternativas
Ano: 2026 Banca: IF-PI Órgão: IF-PI Prova: IF-PI - 2026 - IF-PI - Professor EBTT - Física |
Q4011514 Física
Um bloco de massa m move-se ao longo do eixo x sob a ação exclusiva de uma força resultante dada por F(x)=F0 e-αx  , onde F0 > 0 e α > 0 são constantes. No instante em que o bloco passa pela posição x = 0, sua velocidade é v0 . Não atuam forças dissipativas e o movimento ocorre em um referencial inercial.
Sobre o movimento do bloco, assinale a alternativa CORRETA.
Alternativas
Ano: 2026 Banca: IF-PI Órgão: IF-PI Prova: IF-PI - 2026 - IF-PI - Professor EBTT - Física |
Q4011501 Física

Em uma simulação de navegação espacial, dois corpos celestes esféricos encontram-se alinhados ao longo de uma mesma direção. A distância entre os centros desses corpos é igual a 12R.


O primeiro astro possui massa M e raio R, enquanto o segundo possui massa 9M e raio 2R. Uma sonda de massa m é lançada radialmente a partir da superfície do astro menos massivo, com direção apontando para o centro do astro maior. Desprezam-se quaisquer interações com outros corpos e todos os efeitos não gravitacionais.


Determine a velocidade inicial mínima que a sonda deve possuir para conseguir alcançar a superfície do astro de maior massa. 

Alternativas
Q3954540 Física
Um microrrobô de 0,5 g usado em cirurgias minimamente invasivas é impulsionado por uma mola biocompatível com constante elástica k = 200 N/m. Se a mola é comprimida em 2,0 mm e o robô deve subir uma artéria vertical enfrentando uma força de resistência viscosa constante de 0,05 N, qual a altura máxima aproximada que ele atinge?
Alternativas
Q3954537 Física
Em uma região montanhosa utilizada para recreações de inverno, uma pista coberta de neve é composta por uma rampa retilínea de 25m de comprimento, inclinada 30° em relação à horizontal, seguida por um plano horizontal longo, também coberto de neve. Para análise do deslocamento dos usuários na pista, os organizadores precisam determinar a distância percorrida por cada usuário no plano horizontal até parar completamente. Suponha que um garoto monte em um trenó e parta do repouso no ponto mais alto da rampa. Juntos, o garoto e o trenó têm massa total de 35kg. Assuma que o coeficiente de atrito cinético entre o trenó e a neve é constante e vale 0,1 ao longo de todo o percurso. Despreze a resistência do ar e considere g = 9,8 m/s2.

Assinale a alternativa que melhor representa a distância correta percorrida pelo garoto e seu trenó no plano horizontal. 
Alternativas
Q3900122 Física
Onde necessário, considere a aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 ; a relação entre as escalas de temperatura Celsius e Kelvin da seguinte forma: 0 °C = 273 K e a constante universal dos gases ideais R = 8,31 J/mol.K.
Um parque aquático na região metropolitana de Fortaleza construiu um grande toboágua de 45 metros de altura. Considerando a resistência do ar e mais o material especial utilizado exatamente para aumentar o atrito e diminuir a velocidade, os testes preliminares indicam que a velocidade final de uma pessoa que desse o brinquedo é de apenas 1/3 daquela que seria esperada se não houvesse atrito nenhum. Desta forma, pode-se afirmar que a velocidade final nos testes é:
Alternativas
Respostas
1: A
2: E
3: D
4: A
5: E
6: C
7: C
8: B
9: A
10: E
11: A
12: B
13: C
14: A
15: D
16: C
17: D
18: D
19: A
20: D