Questões de Vestibular
Sobre plano inclinado e atrito em física
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Quando necessário, adote os valores da tabela:
• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. ºC-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
• π = 3

Se a massa do bloco for dobrada, o ângulo da rampa para manter o bloco na iminência do movimento será
I. Ela aumenta proporcionalmente à massa do carro. II. Ela é inversamente proporcional ao coeficiente de atrito estático. III. Ela não se relaciona com a aceleração da gravidade local. IV. Ela é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade inicial do carro.
Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas.
Um homem sustenta uma caixa de peso 1000 N, que está
apoiada em uma rampa com atrito, a fim de colocá-la em um
caminhão, como mostra a figura 1. O ângulo de inclinação da
rampa em relação à horizontal é igual a θ1
e a força de sustentação
aplicada pelo homem para que a caixa não deslize
sobre a superfície inclinada é
, sendo aplicada à caixa paralelamente
à superfície inclinada, como mostra a figura 2.

Quando o ângulo θ1
é tal que sen θ1
= 0,60 e cos θ1
= 0,80, o
valor mínimo da intensidade da força
é 200 N. Se o ângulo
for aumentado para um valor θ2
, de modo que sen θ2
= 0,80 e
cos θ2
= 0,60, o valor mínimo da intensidade da força
passa
a ser de
O paraquedismo é visto como um esporte radical e atrai milhares de adeptos em todo o mundo. Entre as suas peculiaridades, estão a variedade de modalidades e as manobras arriscadas que são executadas por seus praticantes. Tais adeptos, antes de abrir o paraquedas, atingem velocidades terminais altíssimas e passam a cair com velocidade constante.
Disponível em:<http://www.futurasaude.com.br/>. (Fonte modificada)
Um paraquedista, de massa m = 70 Kg, faz um salto de um avião. Durante a queda, o esportista atinge a velocidade terminal de 45 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 , a força de atrito com o ar (arrasto), em newtons, no momento em que ele atinge a velocidade máxima vale
O plano inclinado, usado pelos egípcios na construção das pirâmides de Quéops é um exemplo de máquina simples e, como o nome sugere, trata-se de uma superfície plana cujos pontos de início e fim estão a diferentes alturas.
Considerando-se essas informações e os conhecimentos sobre Mecânica, é correto afirmar:

Em um setor de uma indústria, há uma rampa com inclinação de 30° e, na parte superior, um motor tem que içar caixas ao longo do dia. Em certo momento, o motor começa a puxar uma caixa de 100kg tracionando um cabo de aço que imprime uma aceleração de 0,5m/s2 , e, entre a caixa e a rampa, o coeficiente de atrito cinético é de 0,2. Nessa situação, o cabo de aço exerce uma tração de:
Dados: sen30° = 0,5 e cos30° = 0,87. g = 10m/s2

De acordo com a informação, é correto afirmar que o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é:

Calcule a velocidade do objeto, em m/s, após percorrer
uma distância D= 0,15 m ao longo do plano inclinado. 
Calcule a velocidade do objeto, em m/s, após percorrer uma distância D= 0,15 m ao longo do plano inclinado.
Dados: g = 10 m/s2 sen 30º = 1/2 cos 30º = √3/2
Uma mola, de constante elástica 50,0 N/m, tem um comprimento relaxado igual a 10,0 cm. Ela é, então, presa a um bloco de massa 0,20 kg e sustentada no alto de uma rampa com uma inclinação de 30º com a horizontal, como mostrado na figura. Não há atrito entre a rampa e o bloco. Nessa situação, qual é o comprimento da mola, em cm?
Considere g = 10m/s2
sen 30º = 0,50
cos 30º = 0,87

(...) Em 2030, os acidentes de trânsito devem se tornar a 7ª maior causa de óbitos no mundo, matando mais do que doenças como diabetes e hipertensão. (...)
(...) De acordo com o Conselho Nacional de Segurança dos Estados Unidos(National Safety Council), um em cada quatro acidentes de trânsito no país é causado por uso indevido de telefones por motoristas. Além disso, muito mais grave do que dirigir e falar ao telefone é a disseminação de um novo comportamento: fazer texting (trocar mensagens de texto) ao volante. Pesquisa de 2013 da Universidade de Utah, nos Estados Unidos, concluiu que o hábito de checar a todo momento o smartphone aumenta em 400% o risco de acidentes. Estima‐se que 5 segundos são o mínimo de tempo durante o qual a atenção de um motorista é desviada ao fazer texting ao volante. Se ele estiver a 80 km/h, terá percorrido a extensão de um campo de futebol sem ver direito o que se passa do lado de fora do carro. (...)
(...) Além de uma coalizão de esforços guiada por metas objetivas, o trabalho para a redução no número de acidentes de trânsito deve girar em torno de cinco principais pilares, conforme recomendação da ONU (...). Pilar 2 ‐ Veículos mais seguros: Defende a padronização técnica global dos veículos; a realização de rígidos testes de segurança; o desenvolvimento de carros inteligentes e sempre equipados com itens como cinto de segurança, airbag e freio ABS; e o investimento em pesquisa e desenvolvimento com foco nos usuários vulneráveis. (...)
Quando se resgatam as câmeras desses infelizes e se visualizam as fotos que eles tiraram no momento fatal, constata‐ se que não eram infelizes – todos morreram sorrindo. Ou, pelo menos, estavam sorrindo um segundo antes de despencarem no abismo ou serem trespassados pelo chifre do búfalo. Adaptado. Ruy Castro, Folha de S. Paulo 28/09/2015
Para se calcular o coeficiente de atrito dinâmico entre uma moeda e uma chapa de fórmica, a moeda foi colocada para deslizar pela chapa, colocada em um ângulo de 37° com a horizontal.
Foi possível medir que a moeda, partindo do repouso, deslizou 2,0 m em um intervalo de tempo de 1,0 s, em movimento uniformemente variado.
Adote g = 10 m/s2, sen 37° = 0,60 e cos 37° = 0,80.
Nessas condições, o coeficiente de atrito dinâmico entre as superfícies vale
Ao mar
Choveu dias e depois amanheceu. Joel chegou à janela e olhou o quintal: estava tudo inundado! Joel vestiu-se rapidamente, disse adeus à mãe, embarcou numa tábua e pôs-se a remar. Hasteou no mastro uma bandeira com a estrela de David...
O barco navegava mansamente. As noites se sucediam, estreladas. No cesto de gávea Joel vigiava e pensava em todos os esplêndidos aventureiros: Krishna, o faquir que ficou cento e dez dias comendo cascas de ovo; Mac-Dougal, o inglês que escalou o Itatiaia com uma das mãos amarradas às costas; Fred, que foi lançado num barril ao golfo do México e recolhido um ano depois na ilha da Pintada. Moma, irmão de sangue de um chefe comanche; Demócrito que dançava charleston sobre fios de alta tensão...
— A la mar! A la mar! – gritava Joel entoando cânticos ancestrais. Despertando pela manhã, alimentava-se de peixes exóticos; escrevia no diário de bordo e ficava a contemplar as ilhas. Os nativos viam-no passar – um ser taciturno, distante, nas águas, distante do céu. Certa vez – uma tempestade! Durou sete horas. Mas não o venceu, não o venceu!
E os monstros? Que dizer deles, se nunca ninguém os viu?
Joel remava afanosamente; às vezes, parava só para comer e escrever no diário de bordo. Um dia, disse em voz alta: "Mar, animal rumorejante!" Achou bonita esta frase; até anotou no diário. Depois, nunca mais falou.
À noite, Joel sonhava com barcos e mares, e ares e céus, e ventos e prantos, e rostos escuros, monstros soturnos. Que dizer destes monstros, se nunca ninguém os viu?
— Joel, vem almoçar! – gritava a mãe. Joel viajava ao largo; perto da África.
(SCLIAR, Moacyr. Melhores contos. Seleção de Regina Zilbermann. São Paulo: Global, 2003. p. 105/106.)
I- Se a massa da gota for igual a 1,5 × 10-5 kg, o módulo da velocidade terminal da gota será algo entre 31 km/h e 32 km/h.
II- Se se substituir a gota de água por uma de mercúrio com as mesmas dimensões e formato, mas com massa igual a 2,0 × 10-4 kg, sua velocidade terminal terá um módulo entre 113 km/h e 114 km/h.
III- Se a resistência do ar for desprezada, a gota de água atingirá o solo com velocidade de módulo igual a 720 km/h.
IV- Se a resistência do ar for desprezada e a gota de mercúrio partir da mesma altura e velocidade que a gota de água, por ser mais pesada, ela atingiria a superfície com uma velocidade de módulo consideravelmente maior que a da água.
Com base nas sentenças anteriores, marque a alternativa em que todos os itens estão corretos:

