Três molas idênticas, de massas desprezíveis e comprimentos naturais ℓ, são dispostas verticalmente entre o solo e o teto a 3ℓ de altura. Conforme a figura, entre tais molas são fixadas duas massas pontuais iguais. Na situação inicial de equilíbrio, retira-se a mola inferior (ligada ao solo) resultando no deslocamento da massa superior de uma distância d₁ para baixo, e da inferior, de uma distância d₂ também para baixo, alcancando-se nova posição de equilíbrio. Assinale a razao d₂ /d₁.

Num plano horizontal liso, presas cada qual a uma corda de massa desprezível, as massas m₁ e m₂ giram em órbitas circulares de mesma frequência angular uniforme, respectivamente com raios r₁ e r₂ = r₁ /2. Em certo instante essas massas colidem-se frontal e elasticamente e cada qual volta a perfazer um movimento circular uniforme. Sendo iguais os módulos das velocidades de m₁ e m₂ após o choque, assinale a relação m₂ /m₁.

Um tubo fino de massa 1225g e raio r = 10,0 cm encontra-se inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. A partir do ponto mais alto, um corpo de massa 71,0g com velocidade inicial zero desliza sem atrito pelo interior do tubo no sentido anti-horário, conforme a figura. Entao, quando na posição mais baixa, o corpo terá uma velocidade relativa ao tubo, em cm/s, igual a

Como mostra a figura acima, um microfone M está pendurado no teto, preso a uma mola ideal, verticalmente acima de um alto-falante A, que produz uma onda sonora cuja frequência é constante. O sistema está inicialmente em equilíbrio. Se o microfone for deslocado para baixo de uma distância d e depois liberado, a frequência captada pelo microfone ao passar pela segunda vez pelo ponto de equilíbrio será:

Dados:

• frequência da onda sonora produzida pelo alto-falante: f;

• constante elástica da mola: k,

• massa do microfone: m; e

• velocidade do som: v_s.

Conforme a figura acima, um corpo, cuja velocidade é nula no ponto A da superfície circular de raio R, é atingido por um projétil, que se move verticalmente para cima, e fica alojado no corpo. Ambos passam a deslizar sem atrito na superfície circular, perdendo o contato com a superfície no ponto B. A seguir, passam a descrever uma trajetória no ar até atingirem o ponto C, indicado na figura. Diante do exposto, a velocidade do projétil é:

Dados:

• massa do projétil: m ;

• massa do corpo: 9m ; e

• aceleração da gravidade: g .

Um ponto material de massa m move-se no plano 0xy sob ação exclusiva de uma força conservativa cuja energia potencial é No instante t₀ = 0 esse ponto está na posição (1,0), com uma velocidade v₀ de intensidade 1. Se em um instante T > 0 esse ponto material está na circunferência de centro na origem e raio √3/3, qual é a intensidade de sua velocidade nesse instante?

Uma partícula é abandonada sobre um plano inclinado, a partir do repouso no ponto A, de altura h, como indicado pela figura (fora de escala). Após descer o plano inclinado, a partícula se move horizontalmente até atingir o ponto B. As forças de resistência ao movimento de A até B são desprezíveis. A partir do ponto B, a partícula então cai, livre da ação de resistência do ar, em um poço de profundidade igual a 3h e diâmetro x. Ela colide com o chão do fundo do poço e sobe, em uma nova trajetória parabólica até atingir o ponto C, o mais alto dessa nova trajetória.

Na colisão com o fundo do poço a partícula perde 50% de sua energia mecânica. Finalmente, do ponto C ao ponto D, a partícula move-se horizontalmente experimentando atrito com a superfície. Após percorrer a distância entre C e D, igual a 3h, a partícula atinge o repouso.

Considerando que os pontos B e C estão na borda do poço, que o coeficiente de atrito dinâmico entre a partícula e o trecho é igual a 0,5 e que durante a colisão com o fundo do poço a partícula não desliza, a razão entre o diâmetro do poço e a altura de onde foi abandonada a partícula, x/h , vale

O gráfico a seguir mostra um corpo de 1,5 kg que se move horizontalmente com velocidade constante de 10 m/s, num plano e que encontra uma rampa e sobe até atingir a altura máxima de 4,0 metros. No plano não há atrito, somente no início da rampa é que o atrito existe. A quantidade de energia mecânica transformada em energia térmica durante a subida do corpo na rampa é:

(Considere g = 10 m/s.)

Em um jogo de futebol, Olavo recebeu um passe e correu em direção ao gol do time adversário, mantendo a velocidade da bola constante de 14,4 km/h. Ao se aproximar do gol, ele chutou a bola, aplicando uma força de 125 N durante 0,12 s na mesma, e fez o gol. Sabendo que bola tem massa m = 468,75 g, então a velocidade da bola no momento exato após o chute era de:

Uma bola de massa 300 g é abandonada de uma rampa de comprimento ‘d’ conforme indicado na figura a seguir. Sendo o trabalho realizado pelo peso da bola na descida da rampa igual a 6 J, então o valor ‘d’ é:

A Latin NCAP é uma organização que tem como objetivo avaliar asegurança de veículos comercializados na América latina e Caribe. Anualmente, essa empresa simula acidentes com os modelos de automóveis mais vendidos na região. A colisão padrão simulada nos testes é aquela em que o veículo, se deslocando em linha reta a 64,0 km /h, se choca com um anteparo de alumínio, de forma que 40% da frente do veículo bate no anteparo. Esse tipo de colisão simula os acidentes mais frequentes em estradas cujas vítimas apresentam lesões graves ou fatais. A colisão dura apenas dois décimos de segundos até o carro parar e, caso o veículo não tenha air bag, a desaceleração da pessoa varia imensamente e pode atingir um incrível pico d e400m /s².

Supondo que o condutor tenha uma massa de 72,0 kg, o módulo da força média que atua sobre o motorista, durante a colisão, vale

Dois pedreiros levaram latas cheias de concreto de mesma massa para uma laje a partir do solo. O pedreiro 1 o fez içando a lata presa por uma corda e o pedreiro 2 o fez através de uma escada, como mostra a figura:

Se o pedreiro 1 subiu a lata em menor tempo que o pedreiro 2, podemos afirmar que:

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um pequeno bloco, inicialmente em repouso, no ponto A, correspondente ao topo de uma esfera perfeitamente lisa de raio R=135m, A esfera está presa ao chão no ponto B, 0 bloco começa a deslizar para baixo, sem atrito, com uma velocidade inicial tão pequena que pode ser desprezada, e ao chegar no ponto C, o bloco perde contato com a esfera. Sabendo que a distância horizontal percorrida pelo bloco durante seu voo é d=102m, o tempo de voo do bloco, em segundos, ao cair do ponto C ao ponto D vale

Dado: g = 10 m/s²

Observe a figura a seguir.

Um marinheiro empurra uma caixa de 100Kg em uma prancha inclinada em 30° conforme a figura acima. Desconsiderando o atrito da prancha, marque a opção que indica os módulos das forças que a caixa exerce, respectivamente, sobre a prancha e sobre o marinheiro.

Dados: g = 10 m/s²

sen (30°)= 0,5

cos (30°)=0,86

Uma esfera, sólida, homogênea e de massa 0,8 kg é abandonada de um ponto a 4 m de altura do solo em uma rampa curva.

Uma mola ideal de constante elástica k=400 N/m é colocada no fim dessa rampa, conforme desenho abaixo. A esfera colide com a mola e provoca uma compressão.

Desprezando as forças dissipativas, considerando a intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s² e que a esfera apenas desliza e não rola, a máxima deformação sofrida pela mola é de:

Uma partícula de massa m, presa na extremidade de uma corda ideal, descreve um movimento circular acelerado, de raio R, contido em um plano vertical, conforme figura a seguir.

Quando essa partícula atinge determinado valor de velocidade, a corda também atinge um valor máximo de tensão e se rompe. Nesse momento, a partícula é lançada horizontalmente, de uma altura 2R, indo atingir uma distância horizontal igual a 4R. Considerando a aceleração da gravidade no local igual a g, a tensão máxima experimentada pela corda foi de

Um ponto material de massa m move-se em um plano vertical numa circunferência S, de centro 0 e raio R = 1m, cujo ponto mais alto é A. Esse ponto material está na extremidade livre de uma mola que obedece a lei de Hook, tem constante elástica k e seu comprimento natural é de 2 metros. A outra extremidade dessa mola está fixa no ponto A de S. As únicas forças que agem no ponto material são a força peso e a força elástica da mola, e, no instante inicial, ele está em repouso num ponto P de S tal que o ângulo OÂP é 60°. Se a aceleração da gravidade no local é g, a velocidade do ponto material, ao passar pelo ponto de S diametralmente oposto a A, tem módulo

Uma esfera de 5 kg cai de uma altura de 3,2 metros sobre um dispositivo provido de uma mola de constante elástica 40N/m para amortecer sua queda, como mostra a figura.

Adotando g = 10 m/s² e desprezando o atrito no sistema, pode-se afirmar que a velocidade (v) que a esfera atinge o mecanismo, em m/s, e a contração da mola (x), em metros, valem:

Para descer por um toboágua, uma criança empurra para trás um suporte fixado acima da entrada desse brinquedo, a fim de que ela seja impulsionada.

Supondo que esse toboágua tenha 19,8 metros de altura, que não possua atrito e que a água não influencie na queda da criança e considerando que essa criança chega ao solo com uma velocidade de 72 km/h, é CORRETO afirmar que a velocidade inicial dela é de: