Questões de Vestibular
Sobre dinâmica em física
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Atente para o que se afirma a seguir em relação à interação gravitacional newtoniana e assinale com V o que for verdadeiro e com F o que for falso.
( ) Na teoria newtoniana, a interação gravitacional é uma interação universal, entre todas as massas, que é sempre atrativa.
( ) A interação gravitacional é uma interação de curto alcance e sua lei do inverso do quadrado da distância governa o comportamento de nosso universo.
( ) É possível criar uma blindagem gravitacional, em analogia com o caso elétrico, uma vez que cargas gravitacionais, isto é, as massas positivas e negativas podem ser encontradas livremente na natureza.
( ) A interação gravitacional é a mais fraca dentre as quatro interações fundamentais conhecidas, atuando em todas as escalas de energia acessíveis.
A sequência correta, de cima para baixo, é:
I. A lei da inércia afirma que, quando o corpo está em estado de equilíbrio, estático ou dinâmico, a força resultante sobre ele é nula.
II. O módulo da força resultante de duas forças, F1 e F2, é sempre o mesmo, independentemente da orientação entre F1 e F2.
III. De acordo com a terceira lei de Newton, as duas forças ação e reação podem-se anular quando atuam sobre o mesmo corpo.
Considerando as afirmações do professor, os alunos responderam acertadamente que está correto somente o que consta em
Para ilustrar os princípios básicos de funcionamento de uma usina hidrelétrica e a relação das várias variáveis físicas envolvidas no processo, construiu-se o aparato ilustrado na figura precedente, no qual um tanque cilíndrico com diâmetro de seção transversal d0 está cheio de água até a uma altura h0 do fundo do tanque. Um tubo de captação da água, também cilíndrico e com secção transversal de diâmetro , é acoplado ao tanque no ponto 3, a uma altura h da base do tanque. A água então pode escoar, através de um tubo de escoamento, até um tubo de saída, com diâmetro d2 e no mesmo nível de altura do fundo do tanque. No ponto P2 do tubo de saída, a água é jorrada para fora em direção a uma roda dentada, fazendo-a girar (pela força exercida pelo jato de água). Uma torneira é instalada na parte superior do tanque para repor a água que é jorrada para fora e manter o nível da superfície livre, na parte superior do tanque, sempre constante. O aparato permite a variação tanto da altura h1 como do diâmetro d1 do tubo de captação. Na superfície livre, a velocidade de queda da água é v0, no ponto de entrada do tubo de captação em P1, a velocidade de escoamento da água é v1, e, no ponto de saída da água em 3, é 4. O diâmetro d0 é muito maior que o diâmetro d2 e d0 > d1 . A pressão atmosférica é indicada por p0, a densidade da água, por p, e a aceleração da gravidade, por g.
A potência máxima que pode ser transmitida pelo jato de água para a roda dentada é pA2 v32/2.
A velocidade angular da engrenagem de saída é 400 rpm.
A força FM exercida pelo bíceps braquial artificial é inferior a 150 N.
Na situação em questão, há conservação de momento angular.
Um trem é composto por uma máquina que puxa nove
vagões sobre um trilho inclinado de um ângulo θ = 30
com
relação à direção horizontal, conforme ilustra a figura precedente.
Os vagões e a máquina, todos com a mesma massa
M =10 toneladas, estão conectados por cabos submetidos a tensão de intensidade Ti (i = 1, ... 9). Uma caixa de massa m, também
com 10 toneladas, apoia-se sobre o último vagão, estando presa apenas devido à força de atrito entre as superfícies de contato da
caixa com o teto do vagão. A força de tração da máquina para
puxar o trem é indicada por 
o coeficiente de atrito estático
entre a caixa e o teto do vagão é µ = 1 e a aceleração da gravidade é g = 10 m s ⁄2 .
Faça o que se pede no item 37, que é do tipo B.
Considerando que o trem sobe o trilho com velocidade constante, calcule, em kilo-newtons (kN), o valor da intensidade da tensão T5. Após realizar todos os cálculos solicitados, despreze, para a marcação no Caderno de Respostas, a parte fracionária do resultado final obtido, caso ela exista.
300
Um trem é composto por uma máquina que puxa nove
vagões sobre um trilho inclinado de um ângulo θ = 30
com
relação à direção horizontal, conforme ilustra a figura precedente.
Os vagões e a máquina, todos com a mesma massa
M =10 toneladas, estão conectados por cabos submetidos a tensão de intensidade Ti (i = 1, ... 9). Uma caixa de massa m, também
com 10 toneladas, apoia-se sobre o último vagão, estando presa apenas devido à força de atrito entre as superfícies de contato da
caixa com o teto do vagão. A força de tração da máquina para
puxar o trem é indicada por o coeficiente de atrito estático
entre a caixa e o teto do vagão é µ = 1 e a aceleração da gravidade é g = 10 m s ⁄2 .
Quando o trem sobe certa altura, a variação de energia potencial gravitacional de cada vagão será a mesma, independentemente de o trem estar acelerado ou em velocidade constante.
Um trem é composto por uma máquina que puxa nove
vagões sobre um trilho inclinado de um ângulo θ = 30
com
relação à direção horizontal, conforme ilustra a figura precedente.
Os vagões e a máquina, todos com a mesma massa
M =10 toneladas, estão conectados por cabos submetidos a tensão de intensidade Ti (i = 1, ... 9). Uma caixa de massa m, também
com 10 toneladas, apoia-se sobre o último vagão, estando presa apenas devido à força de atrito entre as superfícies de contato da
caixa com o teto do vagão. A força de tração da máquina para
puxar o trem é indicada por o coeficiente de atrito estático
entre a caixa e o teto do vagão é µ = 1 e a aceleração da gravidade é g = 10 m s ⁄2 .
Se o trem sobe com uma velocidade constante, a tensão de maior intensidade é a tensão T1, devido ao peso da caixa sobre o último vagão.
Um trem é composto por uma máquina que puxa nove
vagões sobre um trilho inclinado de um ângulo θ = 30
com
relação à direção horizontal, conforme ilustra a figura precedente.
Os vagões e a máquina, todos com a mesma massa
M =10 toneladas, estão conectados por cabos submetidos a tensão de intensidade Ti (i = 1, ... 9). Uma caixa de massa m, também
com 10 toneladas, apoia-se sobre o último vagão, estando presa apenas devido à força de atrito entre as superfícies de contato da
caixa com o teto do vagão. A força de tração da máquina para
puxar o trem é indicada por o coeficiente de atrito estático
entre a caixa e o teto do vagão é µ = 1 e a aceleração da gravidade é g = 10 m s ⁄2 .
Se o trem subir com uma aceleração a > 6m ⁄ s2 , a caixa no teto do último vagão deslizará e cairá do vagão.
Um trem é composto por uma máquina que puxa nove
vagões sobre um trilho inclinado de um ângulo θ = 30
com
relação à direção horizontal, conforme ilustra a figura precedente.
Os vagões e a máquina, todos com a mesma massa
M =10 toneladas, estão conectados por cabos submetidos a tensão de intensidade Ti (i = 1, ... 9). Uma caixa de massa m, também
com 10 toneladas, apoia-se sobre o último vagão, estando presa apenas devido à força de atrito entre as superfícies de contato da
caixa com o teto do vagão. A força de tração da máquina para
puxar o trem é indicada por o coeficiente de atrito estático
entre a caixa e o teto do vagão é µ = 1 e a aceleração da gravidade é g = 10 m s ⁄2 .
Considere que o trem suba a uma velocidade constante e que a caixa apoiada no teto do último vagão pese 5 toneladas. Nessa hipótese, a caixa deslizará.
Um trem é composto por uma máquina que puxa nove
vagões sobre um trilho inclinado de um ângulo θ = 30
com
relação à direção horizontal, conforme ilustra a figura precedente.
Os vagões e a máquina, todos com a mesma massa
M =10 toneladas, estão conectados por cabos submetidos a tensão de intensidade Ti (i = 1, ... 9). Uma caixa de massa m, também
com 10 toneladas, apoia-se sobre o último vagão, estando presa apenas devido à força de atrito entre as superfícies de contato da
caixa com o teto do vagão. A força de tração da máquina para
puxar o trem é indicada por o coeficiente de atrito estático
entre a caixa e o teto do vagão é µ = 1 e a aceleração da gravidade é g = 10 m s ⁄2 .
As tensões Ti e Ti+1 de cabos sucessivos do trem formam pares de ação e reação, obedecendo à terceira lei de Newton.
Um trem é composto por uma máquina que puxa nove
vagões sobre um trilho inclinado de um ângulo θ = 30
com
relação à direção horizontal, conforme ilustra a figura precedente.
Os vagões e a máquina, todos com a mesma massa
M =10 toneladas, estão conectados por cabos submetidos a tensão de intensidade Ti (i = 1, ... 9). Uma caixa de massa m, também
com 10 toneladas, apoia-se sobre o último vagão, estando presa apenas devido à força de atrito entre as superfícies de contato da
caixa com o teto do vagão. A força de tração da máquina para
puxar o trem é indicada por o coeficiente de atrito estático
entre a caixa e o teto do vagão é µ = 1 e a aceleração da gravidade é g = 10 m s ⁄2 .
Com base nessas informações, julgue o item.
Para o trem subir a uma velocidade constante, a intensidade
da força de tração da máquina deve ser = 5,05 x 105 N.
A figura mostra um bule em repouso sobre uma mesa.
Nessa situação,
Considere g = 10 m/s2 .
O módulo da resultante das forças que atua sobre o bloco II é
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