Questões de Concurso
Sobre trabalho e energia em física
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Figura – Bloco sendo impulsionado para a direta por uma mola presa à parede, induzido a percorrer uma trajetória circular de raio R
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.
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.
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.
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.
Calcule a separação de equilíbrio xm entre os átomos e a energia mínima para quebrar a molécula Ed e assinale a opção correta.
Analise a figura a seguir.
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.
Considerando que não há resistência do ar, que a gravidade é 10,0 m/s2 e que as outras forças sobre o retângulo sejam constantes, é correto afirmar que:
Considere uma partícula de massa m que se desloca ao longo do semieixo positivo
das abscissas (0x). Sobre essa partícula atua uma força 
cuja direção é coincidente com o eixo x e
cuja magnitude varia com a posição de acordo com a função
onde F0 e 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 x = α.
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).
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:
Sobre o movimento do bloco, assinale a alternativa CORRETA.
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.
Assinale a alternativa que melhor representa a distância correta percorrida pelo garoto e seu trenó no plano horizontal.
Com base nas leis da mecânica clássica, julgue o item subsequente.
Uma força 
é dita conservativa se depender exclusivamente
da posição, ou seja, 
, o que indica que, nesse
cenário, o trabalho realizado pela força ao se deslocar de um
ponto A para um ponto B é sempre igual em módulo, mas de
sinal contrário, ao trabalho realizado no caminho inverso de
B para A, isto é, WAB = −WBA.
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