Questões de Física - Trabalho e Energia para Concurso

O diagrama p × V mostrado na figura abaixo, mostra o comportamento de um gás ideal que evolui do estado 1 para o estado 2. Para que essa mudança de estado acontecesse foi fornecido ao gás 500 J de calor o que resultou em uma pressão três vezes maior do que a pressão inicial.


Sobre esse processo assinale a alternativa correta.

O salto com vara é uma modalidade esportiva em que uma atleta usa uma vara longa e flexível para se lançar ao alto e ultrapassar um sarrafo, colocado a uma distância vertical do solo pré-definida. A atleta deve correr por uma pista de cerca de 40m carregando a vara e apenas ao chegar na porção final desse trajeto encostar a vara no chão. Após o toque, a vara começa a envergar à medida em que a atleta continua se deslocando horizontalmente por mais alguns metros. Ao se deformar a vara irá exercer sobre atleta uma força que vai contribuir inicialmente para reduzir sua velocidade horizontal até um valor próximo de zero e em seguida para lançá-la ao alto. O recorde feminino no salto com vara é da atleta russa Yelena Isinbaeva, de massa 65kg, que saltou uma altura 5,06 m. Assinale a alternativa que apresenta qual a melhor estimativa do trabalho resultante das forças horizontais que atuaram sobre o corpo de Isinbayeva do instante em que a vara tocou o solo até sua velocidade horizontal se reduzir ao máximo, no dia do salto em que ela quebrou o recorde mundial. Considere que as transformações de energia acontecem sem perda e que o centro de massa da atleta está cerca de 1,0 m de altura.

O gráfico ao lado apresenta o comportamento da velocidade v de um objeto de massa m constante, que se move ao longo de uma linha reta, em função do tempo t. Sobre o objeto age uma força resultante . Considerando os dados apresentados no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do trabalho W produzido pela força resultante sobre o objeto entre os instantes t = 2t₀ e t = 4t₀. 

Um pêndulo simples com 1,0 m de comprimento e 20,0 g de massa está suspenso em um carro de corrida que se move com velocidade de módulo constante descrevendo uma circunferência de 50,0 m de raio. A aceleração radial do carro é √800 m/s² e o pêndulo sofre pequenas oscilações na direção radial em torno da posição de equilíbrio. Considerando g = 10,0 m/s² , podemos afirmar que a frequência dessas oscilações é:

Sabendo-se que é bastante usual a utilização do impacto produzido por um martelo ou equipamento similar para a fixação de elementos como pregos, buchas, entre outros, deseja-se fixar pregos em determinada superfície vertical de difícil acesso. Para isso, foi feito planejamento prévio e optou-se por utilizar um pêndulo simples, composto por uma massa igual a m (kg), suspensa por um fio inextensível de comprimento igual a l (m), conforme apresentado na figura. Considerando que o pêndulo é liberado do repouso para movimentar-se livremente a uma distância igual a l/4(m) da parede, conforme apresentado na figura abaixo, e que a aceleração da gravidade local é igual a g (m/s² ), marque a alternativa que, expressando a velocidade em função do comprimento do fio (l) e da aceleração da gravidade local g, determina a velocidade com que a massa (m) do pêndulo impacta com a parede vertical.