física mecânica QUESTÕES DE VESTIBULARES 2010.1 (1o semestre) 2010.2 (2o semestre)
sumário LEIS DE NEWTON VESTIBULARES 2010.1 ............................................. ..................................................... ..................................................................................................................... ................................................................ 2 VESTIBULARES 2010.2 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 17
GRAVITAÇÃO VESTIBULARES 2010.1 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 23 VESTIBULARES 2010.2 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 29
ENERGIA VESTIBULARES 2010.1 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 31 VESTIBULARES 2010.2 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 57
CINEMÁTICA VESTIBULARES 2010.1 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 63 VESTIBULARES 2010.2 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 82
ESTÁTICA VESTIBULARES 2010.1 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 89 VESTIBULARES 2010.2 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 91
HIDROSTÁTICA VESTIBULARES 2010.1 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................... .............................................................. 92 VESTIBULARES 2010.2 ............................................. ..................................................... ................................................................................................................. ............................................................ 104
HIDRODINÂMICA VESTIBULARES 2010.1 ........................................................................................ ............................................................... 108 VESTIBULARES 2010.2 .......................................................................................................... ..................................................... ................................................................................................... .............................................. 110
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MECÂNICA: LEIS DE NEWTON VESTIBULARES 2010.1 (UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: B Assinale a alternativa correta . a) Um barco à vela só pode viajar no sentido do vento. *b) Se um sorveteiro amarrasse uma corda em seu carrinho e a puxasse por sobre o ombro, faria menos esforço que o empurrando. c) Só os corpos em equilíbrio possuem inércia. d) Um corpo sob a ação de um binário adquire movimento de rotação uniforme. e) O coeficiente de atrito estático é uma constante numérica. (UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um homem encontra-se parado sobre um degrau de uma escada rolante que o conduz de um andar a outro superior, com movimento retilíneo uniforme. uniforme. A reta que liga os pontos inicial inicial e final, do movimento forma um ângulo com a horizontal. Neste caso é correto concluir que *a) embora o homem se movimente entre dois pontos, a força que a escada faz sobre seus pés é diretamente oposta ao peso dele. b) se o homem sobe, é porque a escada exerce sobre ele uma força maior que o seu peso. c) como o movimento é inclinado, quem equilibra o peso do homem é uma das componentes da reação da escada sobre ele, e por isso ele se move. d) nesta situação a reação da escada sobre o homem não pode ser normal. e) neste caso parte do peso do homem é anulado pela força que movimenta a escada rolante. (UEPG/PR-201 (UEPG/PR-2010.1) 0.1) - RESPOSTA RESPOSTA OFICIAL:SOMA=1 OFICIAL:SOMA=144 (02+04+08) (02+04+08) Sobre o movimento de um corpo que se desloca de acordo com a equação e = e o + v ot + (½)at2, assinale o que for correto. 01) A velocidade inicial varia em função do tempo. 02) O deslocamento do corpo é nulo quando o tempo for zero. 04) Sobre o corpo existe a atuação de uma força constante. 08) Se o espaço inicial inicial for negativo e a aceleração aceleração positiva, positiva, haverá um instante em que o corpo passará sobre o referencial e a sua velocidade será maior que zero. 16) O corpo se desloca numa trajetória retilínea com velocidade constante. Obs.: Na afirmação 04 seria melhor dizer uma força resultante constante.
(PASUSP-2009) - ALTERNATIVA: A Galileu afirmou que um corpo pesado possui uma tendência de mover-se com um movimento uniformemente acelerado, rumo ao centro da Terra, de forma que, durante iguais intervalos de tempo, o corpo recebe igual aumento de velocidade. Isto é válido sempre que todas as influências externas e acidentais forem removidas; porém, há uma que dificilmente pode ser removida: o meio que precisa ser atravessado e deslocado pelo corpo em queda e que se opõe ao movimento com uma resistência.Assim, há uma diminuição em aceleração, até que finalmente a velocidade atinge um valor em que a resistência do meio torna-se tão grande que, equilibrando-se peso e resistência, impede-se qualquer aceleração subsequente e a trajetória do corpo reduz-se a um movimento uniforme que, a partir de então, irá se manter com velocidade constante. Considere um corpo esférico em queda, partindo do repouso, próximo à superfície da Terra, conforme descrito por Galileu. Se registrarmos sua posição, em intervalos de tempos iguais, obteremos, de acordo com o texto, uma trajetória como a mostrada, de maneira esquemática, em *a)
b)
c)
d)
e)
(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 18 (02+16) Três corpos de formatos diferentes, A, B, e C, são empilhados, conforme ilustração na figura abaixo. Considerando que todas as superfícies de contato são perfeitamente polidas (sem atrito), é correto afirmar que, imediatamenimediatamente após serem soltos,
(PUC/RJ-2010.1) (PUC/RJ-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 200 N b) c) 400 N (ligeiramente (ligeiramente menor menor que 400 N) d) 4,0 m Alberto (A) desafiou seu colega Cabral (C) para uma competição de cabo-de-guerra, de uma maneira especial, mostrada na figura. Alberto segurou no pedaço de corda que passava passava ao redor da polia enquanto que Cabral segurou no pedaço atado ao centro da polia.Apes polia.Apesar ar de mais mais forte, forte, Cab Cabralnão ralnão conseg conseguiupuxarAlbe uiupuxarAlberto rto,, qu quee lentam lentament entee foi arrast arrastand andoo o seuadvers seuadversári árioo atéganh atéganhar ar o jogo. jogo. Sabendo que a força com que Alberto puxa a corda é de 200 N e que a polia não tem massa nem atritos: a) especi especifiqu fiquee a ten tensãona sãona corda corda que Alberto está segurando; b) desenhe as forças que agem sobre a polia, fazendo um diagrama de corpo livre; c) calcule a força exercida pelo Cabral sobre a corda que ele puxava; d) considerando que Cabral foi puxado por 2,0 m para frente, indique quanto Alberto andou para trás.
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01) os corpos A e B se movem juntos para a direita e o corpo C não se move. 02) o corpo B se move para a direita e o corpo C se move para a esquerda. 04) os corpos corpos A e B se movem juntos para a direita direita e o corpo corpo C se move para a esquerda. 08) o corpo A se move para a direita. 16) o corpo B se move para a direita.
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(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08) A figura abaixo ilustra três garotos arrastando arrastando uma caixa de massa M sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre entre a caixa caixa e a superfície superfície é . Considere Considere que o módulo módulo da força horizontal que a superfície faz sobre cada um dos garotos é F, os módulos das trações nas cordas são T 1, T2 e T3 e que a caixa se move com velocidade constante v. A partir dessas considerações, assinale o que for correto.
01) F = (T 1 +T2 + T3) 3. 02) F = Ma (a é a aceleração). 04) F = Mg 3 (g é a acelera aceleração ção da da gravidad gravidade). e). 08) F = T3. 16) T1 = T 2 = T 3. (UNESP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Curvas Curvas com ligeiras ligeiras inclinaçõ inclinações es em circuitos circuitos autom automobilí obilístico sticoss são indicadas para aumentar a segurança do carro a altas velocidades, como, por exemplo, no Talladega Superspeedway, um circuito utilizado para corridas promovidas pela NASCAR (National Associat Association ion for Stock Stock CarAuto Racing) Racing).. Con Conside sidere re um carro carro com comoo sendo um ponto material percorrendo uma pista circular, de centro C, C, inclinada inclinada de um ângu ângulo lo e com raio R, R, constant constantes, es, como como mostra a figura, que apresenta a frente do carro em um dos trechos da pista.
Se a velocidade do carro tem módulo constante, é correto afirmar que o carro a) não possui aceleração vetorial. b) possui aceleração com módulo variável, direção radial e no sentido para o ponto C. c) possui aceleração com módulo variável e tangente à trajetória circular. *d) possui aceleração com módulo constante, direção radial e no sentido para o ponto C. e) possui aceleração com módulo constante e tangente à trajetória circular. (UNESP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um professor de física pendurou uma pequena esfera, pelo seu centro de gravidade, ao teto da sala de aula, conforme a figura:
Em um dos fios que sustentava a esfera ele acoplou um dinamômetro e verificou que, com o sistema em equilíbrio, ele marcava 10N. O peso, em newtons, da esfera pendurada é de a) 5 . b) 10. c) 10 . *d) 20. e) 20 .
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(VUNESP/EMBRAER-2010.1) (VUNESP/EMBRAER-201 0.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Observe o desenho.
A colocação da roda no objeto que estava estava sendo puxado facilitou o seu deslocamento devido ao fato de ter sido a) modificada a força de ação e reação. *b) reduzido o atrito entre o objeto e o chão. c) alterada a massa do corpo e sua aceleração. d) aumentada a força resultante sobre o corpo. (UDESC-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um trailer é rebocado, a partir do repouso, por um carro em uma rodovia plana e retilínea, retilínea, conforme ilustra a figura figura abaixo. A força resultante sobre o trailer mantém constantes a direção e o sentido. O módulo da força varia com o tempo, de acordo com o gráfico apresentado abaixo:
Em relação a esta situação, analise: I – O trailer é uniformemente acelerado nos seguintes intervalos de tempo: tempo: 0 a t 1 e t 4 a t 5. II – A velocidade do trailer trailer atinge seu valor máximo máximo no instante t4. III – No intervalo t4 a t5 a velocidade do trailer é constante, pois a força resultante sobre ele é zero. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. *c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. (UFC/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: D Uma partícula de massa m está pendurada no teto através de um fio ideal de comprimen comprimento to . Determine Determine o período, período, sabendo que a partícula realiza um movimento circular uniforme horizontal de raio a, onde > a. Despreze atritos e considere a aceleração da gravidade local constante e de módulo igual a g . A seguir, assinale a alternativa que apresenta corretamente esse período. a)
*d)
b)
e)
c)
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(UFCG/PB-2010.1) - RESOLUÇÃO NO FINAL DA QUESTÃO Durante uma viagem, Lucinha observou as enormes curvas que os cabos das linhas de transmissão de energia elétrica apresentavam (figura).
(FUVEST/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: A Na Cidade Universitária (USP), um jovem, em um carrinho de rolimã, desce a rua do Matão, cujo perfil está representado na figura abaixo, em um sistema de coordenadas em que o eixo Ox tem a direção horizontal. No instante t = 0, o carrinho passa em movimento pela posição y = y 0 e x = 0.
Dentre os gráficos das figuras abaixo, os que melhor poderiam descrever a posição x e a velocidade v do carrinho em função do tempo t são, respectivamente, Ao comentar a observação, disse que os engenheiros poderiam economizar o material dos cabos se os esticassem entre as torres de sustentação até que estivessem dispostos horizontalmenhorizontalmente. Proponha um modelo, fundamentado nas Leis de Newton, para a situação observada e discuta o comentário feito por Lucinha. RESOLUÇÃO UFCG/PB-2010.1: UFCG/PB-2010.1: Considere o sistema abaixo em repouso em relação a um refer referenc encial ial inerc inercial ial em queo bloco bloco de mass massaa M repre represe senta nta o pes pesoo do cabo cabo e as cordas cordas represe representam ntam o cabo cabo,, e o ângulo ângulo que o cabo faz com a horizontal do lugar.
Escrevendo a condição de equilíbrio:
F=0
Fx = Fy = 0, logo, pode-se demonstrar que sen sen = Mg/2 Mg/2T T
Assi Assim,se m,se = 0 sen sen = 0 o que que sign signifific icaa que que asforça asforçass exer exerci cida dass pela corda sobre o bloco devem ser infinitas. Ou, deve existir uma força de módulo infinito para que, somada ao peso do bloco (aqui modelando a massa do cabo), resulte zero. Como isso não é possív possível, el, nã nãoo há com como o se ter = 0, isto é, dever deveráá sempre sempre existir existir,, numcampo gravita gravitacion cional, al, a “curva “curva”” observ observada ada por Lucinha Lucinha.. (FUVEST/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um avião, com velocidade constante e horizontal, voando em meio a uma tempestade, repentinamente perde altitude, sendo tragado para baixo e permanecendo com aceleração constante vertical de módulo a > g, em relação ao solo, durante um intervalo de tempo tempo t. Pode-se afirmar que, que, durante esse período, período, uma bola de futebol que se encontrava solta sobre uma poltrona desocupada a) permanecerá sobre a poltrona, sem alteração de sua posição inicial. b) flutuará no espaço interior do avião, sem aceleração em relação ao mesm mesmo, o, durante durante o inte interval rvaloo de tem tempo po t. c) será acelerada para cima, em relação ao avião, sem poder se chocar com o teto, indepe independentemente ndentemente do intervalo intervalo de tempo tempo t. *d) será acelerada para cima, em relação ao avião, podendo se chocar chocar com o teto, teto, dependend dependendo o do intervalo intervalo de tempo tempo t. e) será pressionada contra a poltrona durante o intervalo de tempo t.
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*a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e II. e) IV e III. (FEI/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E O sistema abaixo é abandonado do repouso e a mola da constante elástica K = 50 N/m encontra-se sem deformação. Qual será a deformação da mola depois que as massas forem liberadas e a mola parar de oscilar? Considerar os fios suficientemente longos para que isto possa acontecer. Dados: m = 1,5 kg e g = 10 m/s 2 a) 33,3 cm b) 50 cm c) 66,6 cm d) 75 cm *e) 40 cm (FEI/SP-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: D Um trabalhador deverá puxar uma pedra de massa m em um piso horizontal, conforme esquema abaixo. Sabendo-se que o coeficie coef iciente nte de atrito atrito entre entre a pedra pedra e o piso é , qual é a força força F que o trabalhador deverá fazer para puxar a pedra com velocidade constante? a) F = b) F = c) F = *d) F = e) F = (FEI/SP-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: A Um dispositivo para levantamento de carga em um porto está esquematizado abaixo. Sabendo-se que a carga suspensa possui massa m = 12,5 toneladas, qual deve ser a força F mínima para g = 10 m/s2 manter a carga parada na posição indicada? Dado Dados: s: cos cos = 0, 0,66 sen = 0, 0,88 *a) 10 000 kgf b) 12 500 kgf c) 8 000 kgf d) 6 000 kgf e) 7 500 kgf
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(UNEMAT/MT-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um ônibus de peso igual a 10.000 N está em movimento com velocidade de 15 m/s. O motorista que dirige o ônibus avista na pista de rolamento um animal e aciona o freio. O ônibus percorre 9 metros durante a frenagem até parar completamente. O módulo da força de frenagem é igual a: (Dado: g = 10 m/s 2) a) 15.000 N *b) 12.500 N c) 11.250 N d) 10.000 N e) 9.000 N (UNEMAT/MT-2010.1) - ALTERNATIVA: C A figura abaixo representa um elevador em movimento com velocidade constante. A tração (T) do cabo durante o movimento de subida é: a) maior que o peso do elevador. b) maior que durante o movimento de descida. *c) igual durante o movimento de descida. d) menor que durante o movimento de descida. e) menor que o peso do elevador. (IF/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: A A afirmativa verdadeira está na opção *a) a massa de um corpo é uma medida de sua inércia. b) a massa de um corpo pode variar de um ponto para outro da Terra. c) o Quilograma-força e o Quilograma-massa (ou, simplesmente, Quilograma) são unidades diferentes de uma mesma grandeza. d) o kgf e o kg são unidades de grandezas diferentes, pertencenpertencentes a um mesmo sistema de unidade. e) em um mesmo lugar da Terra, peso e massa são grandezas inversamente inversamente proporcionais. proporcionais. (IF/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: E Suponha que um automóvel e um caminhão tenham colidido em uma estrada. Considere as seguintes forças, presentes durante a trombada: F1 – Força exercida pelo caminhão no automóvel; F2 – Peso do automóvel;
(IF/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma carreta com 4,4 m de comprimento se move com velocidade cons constan tante te de 12 m/s m/s,, atébaternumaparede atébaternumaparede,, pa paran rando do de mo modo do brusco. Uma pequena caixa de metal, com massa de 3,0 kg, colocad colocadaa sobre sobre a carret carretaa (ver (ver figu figura) ra),, mov move-s e-see solidari solidariame amente nte com esta até o momento da batida. Imediatamente após a batida, a caixa desliza sobre a carreta, movendo-se na direção da parede e sofrendo a ação de uma força de atrito horizontal constante e igual a 15 N. A velocidade de impacto da caixa contra a parede, em m/s, é a) 8. b) 9. *c) 10. d) 11. e) 12.
(UFT/TO-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um bloco de massa igual a 2 kg é colocado sobre a superfície superfície de um plano inclinado, com uma velocidade inicial não nula descendo o plano, conforme a figura. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície vale 0,5. As dimensões horizontal horizontal “d” e vertical “h” do plano são 4m e 3m respectivamente. Considere o mód módulo ulo da acelera aceleração ção da gravida gravidade de com comoo sendo sendo constant constantee igua iguall 2 a 10 m/s . Baseado nestas informações, pode-se dizer que o bloco irá descer o plano:
a) Com velocidade constante. b) Com uma aceleração de módulo 1 m/s 2. *c) Com uma aceleração de módulo 2 m/s 2. d) Com uma aceleração de módulo 3 m/s 2. e) Com uma aceleração de módulo 4 m/s 2.
F3 – Peso do caminhão; F4 – Atração que o automóvel exerce sobre a Terra; F5 – Força exercida pelo automóvel no caminhão.
(UFF/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um carro desloca-se para frente em linha reta sobre uma estrada horizontal e plana com uma velocidade que varia em função do tempo, de acordo com o gráfico mostrado na figura.
Constituem um par de ação e reação as forças a) F 1 e F2 . b) F 2 e F3 . c) F 1 e F 3 . d) F 2 e F5 . *e) F2 e F 4 . (IF/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: A Ao corpo apresentado na figura abaixo, é dada uma velocidade no ponto A, de modo que ele descreve um movimento movimento circular no interior de um anel vertical perfeitamente liso. A força de reação normal do anel sobre o corpo é maior na posição *a) A. b) B. c) C. d) D. e) E.
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Escolha a opção que representa a força resultante que o solo faz sobre o carro. *a)
c)
b)
d)
e)
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(CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: E O bloco da figura ao lado está em repouso. Além do que está indicado, considere e o coeficiente de atrito estático entre as superfícies e, N a reação normal da parede sobre o bloco. Analisan Analisando do essa essa situaçã situação, o, é correto correto afirmar afirmar que a(o) a) reação normal da parede é dada por N = P. b) reação normal da parede é obtida por N = e.F. .F. c) força de atrito é sempre calculada por F A = e.P. .P. d) força F é maior que a reação normal da parede. *e) produto e.F pode ser maior do que o peso do bloco. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Os dois carrinhos da figura abaixo são empurrados por uma força F = 24,0 N. Desprezando-se as forças de atrito, a força aplicada ao carrinho B, em N, vale (Dados: m A = 3,0 kg e mB = 2,0 kg) a) 24,0. b) 16,0. c) 14,4. *d) 9,60. e) 8,00.
(IF/SC-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 36 (04+32) Um macaco prego de 18 kg de massa, segura uma corda ideal que passa por uma polia também ideal, sem atrito a qual está amarrada a um cacho de bananas de 18 kg, como mostra a figura. O macaco vê as bananas e fica maluco para comê-las. Com base na situação apresentada, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01 01.. O maca macaco co sobe sobe pe pela la corda corda,, e, à medid medidaa quesobe quesobe,, as bananas permanecem em repouso, permitindo ao macaco, comê-las. comê-las. 02 02.. O maca macaco co sobe sobe pe pela la corda corda,, e, à medid medidaa quesobe quesobe,, as bananas descem, permitindo ao macaco, comêlas. 04 04.. O maca macaco co sobe sobe pe pela la corda corda,, e, à medid medidaa quesobe quesobe,, a distância entre as bananas e o macaco permanece permanece a mesma, por consequência o macaco não consegue comer as bananas. 08. O macaco sobe pela corda, e, à medida que sobe, a distância entre as bananas e o macaco aumenta, por consequência o macaco não consegue comer as bananas. 16. Sobre o macaco estão atuando a força peso e a força de tração.Essas forças têm a mesmo módulo, a mesma direção e sentidos opostos, portanto são forças que compõem o par ação reação. 32. O macaco e o cacho de bananas certamente estão em equilíbrio, pois a força resultante sobre esses corpos é igual a zero, obedecendo à primeira lei de Newton. (UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma criança pendura-se na extremidade livre de uma corda que tem a outra extremidade presa ao teto de uma sala de ginástica. Ela, então, impulsiona-se e faz uma trajetória circular cujo diâmetro é 0,8 m. Se a velocidade tangencial da criança, cuja massa é 40 kg, for 2,0 m/s, qual será o ângulo que a corda faz com uma linha vertical perpendicular ao solo? Considere a criança como como um umaa pa partí rtícul cula, a, a mass massaa da corda corda des des-prezível e a aceleração gravitacional igual 10 m/s2. a) 30º. b) 35º. *c) 45º. d) 20º. e) 60º.
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(UFG/GO-2010.1) - ALTERNATIVA: B Em uma torneira gotejante, as gotas caem quando o diâmetro atinge o valor limiar D. Nessa situação, considerando que as gotas possuem forma esférica, o valor máximo da força devido à tensão superficial, em N, que mantém a gota presa à torneira, é: a) 2,50 × 10 –4 *b) 6,25 × 10 –4 Dados: c) 7,50 × 10 –4 dH O = 1,0 g/cm3 =3 2 –3 d) 1,88 × 10 D = 5,0 mm g = 10 m/s2 –3 e) 5,00 × 10 (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Quando o sistema representado na figura é abandonado a partir do repouso, a massa de 3,0 kg adquire uma aceleração de 1,0 m/s2 para a direita. A aceleração da gravidade no local possui intensidade igual a 10 m/s2. As massas da corda e da polia são desprezíveis, e não há atrito entre o bloco e a superfície da mesa. O módulo da tensão na corda e o valor da massa M são, respectivamente, iguais a *a) 3 N e 1/3 kg. b) 1 N e 3/1 3/111 kg. kg. c) 2 N e 2 kg. d) 1/3 1/3 N e 3/1 3/111 kg. kg.
(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um caminhão trafega numa estrada retilínea, transportando uma caixade caixade 30 3000 kg quese en enco contr ntraa na pa partede rtede trás trás de sua sua carro carroce ceria ria (veja a figura). O motorista, ao perceber um buraco na estrada, aciona os freios que reduzem a velocidade a uma taxa de 10 m/ s2. Durant Durantee a frenag frenagem em do cam caminh inhão, ão, a caixa caixa derrap derrapaa na carroc carroceri eriaa e colide com a cabine, na outra extremidade da carroceria, a 10 m de distância. Supondo que a força de atrito cinético entre as superfícies da carroceria do caminhão e do fundo da caixa é de 1500 N, quanto tempo a caixa leva para percorrer os 10 m e colidir com a cabine do caminhão? a) 3 s. b) 1 s. *c) 2 s. d) 4 s. (UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um frigobar de massa de 10 kg será transportado para dentro de um caminhão do tipo baú. Para esse fim, utiliza-se uma rampa inclinada de 3 m de comprimento com 1,5 m de altura, acoplada a um sistema mecânico composto por um cabo de aço de massa desprezível, uma polia e um motor. O procedimento funciona da seguinte maneira: uma das extremidades do cabo é presa ao frigobar e a outra extremidade, ao motor, que puxará o frigobar através da rampa até ficar em segurança dentro do baú, conforme ilustrado na figura abaixo.
Nesse contexto, ao ser ligado, o motor imprime uma tensão ao cabo, de forma que o frigobar, partindo do repouso, atinge uma velocidade de 0,8 m/s no final f inal do primeiro metro de deslocamento. Em seguida, a tensão no cabo é modificada para 50 N. Nesse caso, o módulo da velocidade com que o frigobar entrará no caminhão é de: (Dado: g = 10 m/s 2) *a) 0,8 m/s d) 1,5 m/s b) 1,0 m/s e) 1,8 m/s c) 1,2 m/s
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(UFPB-201 (UFPB-2010.1) 0.1) - RESPOST RESPOSTA: A: CORRET CORRETAS AS II, III III e IV A cana-de-açúcar depois de cortada é transportada até a usina por treminhões, que são compostos pela cabina, também chamada de cavalo, e mais dois reboques. Por lei, a carga máxima permitida que pode ser transportada por um treminhão é de 60 toneladas; entretanto, cada reboque pode suportar uma carga máxima de até 45 toneladas. Considere que: os reboques estão acoplados por um cabo de massa desprezível o qual pode suportar uma tensão máxima de até 35 × 10 3 N; o papel do cavalo é aplicar uma força F nos dois reboques, conforme ilustração abaixo.
Nesse contexto, o cavalo, em um trecho reto, consegue imprimir imprimir 2 uma aceleração máxima de módulo 0,5 m/s ao treminhão transportando carga máxima permitida. A partir dessas informações, desprezando as massas dos reboques e da cabina, identifique as afirmativas corretas: I. A tensão máxima que o cabo vai suportar é de 27,5 × 10 3 N. II. A tensão mínima que o cabo vai suportar é de 7,5 × 10 3 N. III. A tensão no cabo dependerá dependerá da distribuição distribuição da carga nos nos dois reboques. IV. A força que o motor do caminhão aplicará aos dois reboques é de 30 × 10 3 N. V. A força que o motor do caminhão aplicará aos dois reboques dependerá da distribuição da carga nos mesmos. (UFMG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Nesta figura, está representado um balão dirigível, que voa para a direit direita, a, em altitu altitude de con consta stante nte e comvelocid comvelocidadev, adev, tam tambémcons bémcons-tante:
Sobre o balão, atuam as seguintes forças: o peso P, o empuxo E, a resistência do ar R e a força M, que é devida à propulsão dos motores. Assinale a alternativa que apresenta o diagrama de forças em que estão mais bem representadas as forças que atuam sobre esse balão. a)
c)
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*b)
d)
(UFPB-201 (UFPB-2010.1) 0.1) - RESPOST RESPOSTA: A: CORRET CORRETAS AS I, II, II, III e IV Um avião é autorizado a decolar, mas a aeromoça esquece de travar as rodas do carrinho de alimentos que se encontra no corredor, na parte da frente do avião. Admita que as rodas desse carrinho estão bem polidas, de modo que o atrito entre elas e o piso do avião é desprezível. Três observadores, localizados nos pontos especificados abaixo, fazem considerações acerca do movimento do carrinho enquanto o avião acelera para decolar. O primeiro observador está parado na pista, ao lado do avião. O segundo observador está sentado em uma poltrona, no interior do avião, com o cinto de segurança afivelado. O terceiro observador está na pista, deslocando-se em linha reta e paralelamente ao avião, com velocidade constante em relação ao primeiro observador. observador. Nesse contexto, identifique as afirmativas corretas: I. O primeiro observador, fundamentado pela Lei da Inércia, deduz que o carrinho não entra em movimento. II. O segundo observador constata que o carrinho adquire um movimento, entretanto ele não pode aplicar as leis de Newton para explicar esse movimento. III. O terceiro observador observador afirma que esse carrinho está se deslocando com velocidade constante. IV. O primeiro observador pode ser considerado como um sistema de referência inercial, para descrever o movimento do carrinho. V. O segundo e terceiro observadores observadores não podem ser considerados como sistemas de referência inerciais. (UFMG-2010.1) (UFMG-2010.1) - RESPOSTA:a) RESPOSTA:a) 1,0 m b) rodas rodas traseiras O Manual do Usuário de um automóvel contém estas informações: • a distância entre os eixos das rodas é de 2,5 m; e • 60% do peso do veículo está concentrado sobre as rodas dianteiras e 40%, sobre as rodas traseiras. a) Considerando essas informações, CALCULE a distância horizontal entre o eixo da roda dianteira e o centro de gravidade desse automóvel. b) Durante uma arrancada, a roda desse automóvel pode deslizar sobre o solo. Considerando a situação descrita e as informações do Manual, RESPONDA: Esse tipo de deslizamento ocorre mais facilmente se o automóvel tiver tração nas rodas dianteiras ou nas rodas traseiras? JUSTIFIQUE sua resposta. (UFMG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um ônibus em movimento está parando em um ponto para descida de um passageiro. No entanto, o passageiro, apressado, desce do ônibus antes que ele pare completamente. Ao tocar o pé na calçada, ele se desequilibra e cai. Isso ocorre porque *a) a força de atrito entre os pés e a calçada puxam o passageiro, em movimento, para trás. b) a força de atrito entre os pés e a calçada empurram o passageiro para frente. c) o passageiro é puxado para trás pela força da inércia. d) o passageiro é empurrado para frente pela força de inércia e pela força de atrito entre os seus pés e a calçada. (PUC/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um automóvel de massa 800 kg, dirigido por um motorista de massa igual a 60 kg, passa pela parte mais baixa de uma depressão de raio = 20 m com velocidade escalar de 72 km/h. Nesse momento, a intensidade da força de reação que a pista aplica no veículo é (Adote g = 10m/s2). a) 231512 N b) 215360 N c) 1800 N *d) 25800 N e) 24000 N
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(UFPR-2010.1) - ALTERNATIVA: B Convidado para substituir Felipe Massa, acidentado nos treinos para o grande prêmio da Hungria, o piloto alemão Michael Schumacker desistiu após a realização de alguns treinos, alegando que seu pescoço doía, como consequência de um acidente sofrido alguns meses antes, e que a dor estava sendo intensificada pelos treinos. A razão disso é que, ao realizar uma curva, o piloto deve exercer uma força sobre a sua cabeça, procurando procurando mantê-la alinhada com a vertical. Considerando Considerando que a massa da cabeça de um piloto mais o capacete seja de 6,0 kg e que o carro esteja fazendo uma curva de raio igual a 72 m a uma velocidade de 216 km/h, assinale a alternativa correta para a massa que, sujeita à aceleração da gravidagravidade (10 m/s2), dá uma força de mesmo módulo. a) 20 kg. *b) 30 kg. c) 40 kg. d) 50 kg. e) 60 kg. (UFPR-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um reservatório cilíndrico de 2 m de altura e base com área 2,4 m2, como mostra a figura ao lado, foi escolhido para guardar um produto líquido de massa específica igual a 1,2 g/cm 3. Durante o enchimento, quando o líquido atingiu a altura de 1,8 m em relação ao fundo do reservatório, este não suportou a pressão do líquido e se rompeu. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para o módulo da força máxima suportada pelo fundo do reservatório. Adote g = 10 m/s 2. a) É maior que 58.000 N. b) É menor que 49.000 N. c) É igual a 50.000 N. *d) Está entre 50.100 N e 52.000 N. e) Está entre 49.100 N e 49.800 N.
(FUVEST/SP-2010.1) - RESPOSTA: a) e b)
c) 2,5 m/s2 Uma pessoa pendurou um fio de prumo no interior de um vagão de trem e percebeu, quando o trem partiu do repouso, que o fio se inclinou em relação à vertical. Com auxílio de um transferidor, transferidor, a pessoa determinou que o ângulo máximo de inclinação, na partida do trem, foi 14°. Nessas condições, a) represente, na figura da página de resposta, as forças que agem na massa presa ao fio. b) indique, na figura da página de resposta, o sentido de movimento do trem. c) determine a aceleração máxima do trem NOTE E ADOTE: tg 14° = 0,25. aceleração da gravidade na Terra, g = 10 m/s 2. FIGURADADA NA FOLHADE RESPOSTAS RESPOSTAS FUVEST/SP-2010 FUVEST/SP-2010.1: .1:
(UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um fio com um extremo fixo no teto de um ônibus em movimento retilíneo possui uma partícula presa na sua outra extremidade. No instante ilustrado na figura, o fio faz um ângulo de 30º com a vertic vertical. al. Con Consid siderea erea aceler aceleraçã açãoo da gravid gravidadeg adeg = 10 m/s2, sen(30º) sen(30º) = 1/2 e cos(30º) cos(30º) = 2. Nesse Nesse instante, instante, o módu módulo lo da aceleração do ônibus vale, em m/s 2:
*a) 10 b) 10. c) 5 d) 5 e) 5. (VUNESP/UEA-2010.1) (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: C Uma caixa de 60 kg sobe por uma rampa inclinada em 26° com a horizontal, sendo puxada por uma corda paralela à rampa, conforme a figura. Considere a corda inextensível e de massa desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o solo é igual a 0,1. Para que a caixa se desloque com velocidade constante, a tensão na corda deverá ser, em N, Dados: g = 10 m/s2; cos(26°) = 0,9; sen(26°) = 0,44 a) 264. b) 300. *c) 318. d) 346. e) 382.
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(VUNESP/FAMECA-2010.1) (VUNESP/FAMECA-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 6000N b) 13500N Uma ambulância, de 1 500 kg de massa, em atendimento, percorre uma trajetória horizontal que, em determinado local, faz uma curva circular de 90º, como mostra a figura. O veículo entra na curva a uma velocidade de 144 km/h e diminui gradualmente sua velocidade para sair da curva a 72 km/h. A curva é descrita em 5, 5,00 s. Use Use = 3.
Determine a intensidade da força a) tangencial sobre a ambulância, suposta constante, durante a curva. b) centrípeta sobre a ambulância, no instante em que sua velocidade é de 108 km/h.
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(MACKENZIE/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E Os blocos A e B abaixo repousam sobre uma superfície horizonhorizontal perfeitamente lisa. Em uma primeira experiência, aplica-se a força de intensidade F , de direção horizontal, com sentido para para a direita sobre o bloco A, e observa-se que o bloco B fica sujeito a uma força de intensidade f 1. Em uma segunda experiência, aplica-se a força de intensidade F, de direção horizontal, com sentido para a esquerda sobre o bloco B, e observa-se que o bloco A fica sujeito a uma força de intensidade f 2. Sendo o valor da massa do bloco A o triplo do valor da massa do bloco B, a relação f 1 f 2 vale a) 3 b) 2 c) 1 d) 1/2 *e) 1/3 (MACKENZIE/SP-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: C Um corpo de peso 30 N repousa sobre uma superfície horizontal de coeficiente de atrito estático 0,4. Por meio de uma mola de massa desprezível, de comprimento natural 20 cm e constante elástica 20 N/m, prende-se esse corpo em uma parede como mostra a figura. A máxima distância distância a que podemos manter manter esse corpo da parede e em equilíbrio será de a) 26 cm b) 40 cm *c) 80 cm d) 90 cm e) 100 cm (UFU/MG-2010.1) - RESPOSTA: 1.F; 2.F; 3.V; 4.V Três blocos, em movimento, de massas M A = 4 kg, MB = 4 kg e MC = 2 kg estão ligados por fios ideais. Um dos fios passa por uma polia (também ideal), conforme figura abaixo.
O coeficiente de atrito cinético entre os blocos de massas M B e MC e a mesa é 0,25. Considerando g = 10 m/s 2, marque para as alternativas abaixo (V) Verdadeira ou (F) Falsa. 1 ( ) O módulo da tensão do do fio entre os blocos de massas massas MB e MC é o mesmo que o do fio que está conectado ao bloco de massa MA. 2 ( ) A aceleração aceleração do bloco ddee mas massa sa MB é duas vezes maior que a do bloco de massa M A. 3 ( ) O valor da tensão do fio entre os blocos blocos de massas MB e MC é T = 10 N. 4 ( ) A aceleração aceleração do bloco de massa massa M A é 2,5 m/s2. (SENAC/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: A Numa prova de iatismo, o barco deve contornar uma boia, realizando um movimento curvo de raio 2,0 m com velocidade de 4,0 m/s. Se a massa do conjunto barco e velejador é de 200 kg, nesta manobra a força resultante sobre a embarcação embarcação tem intensidade, em newtons, *a) 1,6 . 103 b) 3,2 . 103 c) 4,8 . 103 d) 8,0 . 103 e) 2,0 . 104
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(SENAC/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: E Na posição de "parada" nas argolas simétricas de atletismo, um atleta de peso 800 N permanece em equilíbrio, forçando para fora cada argola com força horizontal de intensidade 300 N.
(http://pt.Wikipedia.org/wiki/Ficheiro:yuri_chechi.jpg) Nestas condições, a força de tração em cada corda tem intensidade, em newtons, a) 1100 b) 800 c) 700 d) 600 *e) 500 (UFMS-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 017 (001+016) Uma bola de bilhar de massa m é lançada horizontalmente com velocidade Vo da borda de uma mesa que está a uma altura H do solo também horizontal. A aceleração da gravidade no local local é g e é uniforme, veja a figura. Considerando que o ar exerce uma força Fa de arras arrasto to na bola bola dad dadaa pe pelo lo forma formalis lismo mo vetori vetorial al Fa = -bV, onde b é uma constante de proporcionalidade, proporcionalidade, e V é o vetor velocidade da bola vista de um referencial inercial, assinale a(s) proposição(ões) proposição(ões) correta(s). correta(s).
(001) A trajetória da bola não será uma parábola. (002) A componente componente da velocidade da bola na direção horizontal permanece constante durante a queda. (004) A força de arrasto é sempre vertical para cima. (008) O alcance A na horizontal é igual a V o(2H/g)1/2. (016) A intensidade do vetor aceleração da bola vai diminuindo durante a queda. (UERJ-20 (UERJ-2010.1) 10.1) - RESPOS RESPOSTA TA:: = arcsen (1/3) Um jovem, utilizando peças de um brinquedo de montar, montar, constrói uma estrutura na qual consegue equilibrar dois corpos, ligados por um fio ideal que passa por uma roldana. Observe o esquema. Considere g = 10 m/s 2.
Admita as seguintes informações: os corpos 1 e 2 têm massas respectivamente iguais a 0,4 kg e 0,6 kg; a massa do fio e os atritos entre os corpos e as superfícies e entre o fio e a roldana são desprezíveis. Nessa situação, determine determine o valor do ângu ângulo lo .
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(UFPR (UFPR-20 -2010. 10.1) 1) - RESPOS RESPOST TA: a)
b) F23= 6N; 6N; F43 = 4N; 4N; P = 2N
Uma corrente composta por cinco elos está presa ao teto por meio de um barbante, conforme mostra a figura ao lado. A massa de cada elo é de 200 g. a) Faça um diagrama de forças para o terceiro elo, identificando cada uma das forças que atuam sobre ele. b) Calcule o módulo de todas as forças que estão atuando nesse terceiro elo. (FATEC/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um explorador de cavernas utiliza-se da técnica de “rapel” que consiste em descer abismos e canyons apenas em uma corda e com velocidade praticamente constante. A massa massa total do explorador e de seus equipamentos é de 80 kg. Considerando a aceleração da gravidade no local de 10m/s 2, a força resultante de resistência que atua sobre o explorador, durante a descida é, em N, de a) zero. b) 400. *c) 800. d) 900. e) 1000. (VUNESP/FTT-2010.1) - ALTERNATIVA: B Numa regata, as massas dos dois remadores, da embarcação e dos quatro remos somam 220 kg. Quando acionam seus remos sincronizadamente, os remadores imprimem ao barco quatro forças de mesma intensidade F durante 2 s na direção e sentido do movimento e, em seguida, os remos são mantidos fora da água por 1 s, preparando a próxima remada. Durante esses 3 s, o barco fica o tempo todo sujeito a uma força resistiva F R, constante, exercida pela água, conforme a figura 1. Dessa forma, a cada 3 s o barco descreve um movimento retilíneo acelerado seguido de um retilíneo retardado, como mostrado no gráfico da figura 2.
(VUNESP/UFTM-2010.1) (VUNESP/UFTM-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E A Dinâmica é muitas vezes prejudicada por um tratamento puramente matemático de seus problemas. Exemplo disso é a vasta coleção de problemas que tratam de “bloquinhos” ou “corpos” que, sob a ação de forças, movimentam-se em superfícies ideais, etc. Desejando reverter essa visão da Dinâmica, um professor aplica para seus alunos o exercício: Dois blocos A e B, de massas respectivamente iguais a 2 kg e 3 kg, encontram-se atados por um fio ideal e inextensível, apoiados sobre um piso plano e horizontal. Sobre o corpo B, uma força de intensidade 20 N faz o conjunto se movimentar, a partir do repouso.
Para surpresa dos alunos, ao invés das esperadas perguntas “qual a aceleração do conjunto?” e “qual a tração no fio?”, o professor elabora afirmações para que seus alunos julguem corretamente se certas ou erradas. I. Em cada bloco, a força peso e força normal da superfície se anulam, visto que são, pela terceira lei de Newton, ação e reação, tendo a mesma intensidade, direção e sentidos opostos. II. Para esse problema, a Lei da Inércia não se aplica na direção horizontal, uma vez que o sistema de blocos assume um movimento acelerado. III. Da esquerda para a direita, as forças resultantes sobre os bloquinhos crescem, em termos de sua intensidade. É correto o contido em apenas a) I. d) I e III. b) II. *e) II e III. c) I e II. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um bloco de massa M é puxado por uma força F sobre uma superfície horizontal com atrito cinético de coeficiente igual a , conforme a figura abaixo.
Figura 1 Se a aceleração da gravidade for igual a g, então, o módulo da aceleração do bloco será expresso por a) F + Mg b) M (F + g) c) F (M – Mg) Mg) *d) *d) (F – Mg) Mg) M
Figura 2
(CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Em uma superfície horizontal, uma caixa é arrastada para a direita, sob a ação de uma força constante F e de uma força de atrito FAT conforme a figura.
Considerando essa situação, a alternativa correta é
Considerando desprezível a força de resistência do ar, pode-se afirmar que a intensidade de cada força F vale, em N, a) 55. *b) 165. c) 225. d) 440. e) 660.
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a) b) c) *d)
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(CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um corpo de massa 2,0 kg parte do repouso e desce um plano inclinado sem atrito, a partir de seu topo. O ângulo dessa inclinação com a horizontal é 30° e seu comprimento é 10 m. O tempo, em segundos, para esse corpo chegar à base do plano é (considere g = 10 m/s2) a) 1. *b) 2. c) 3. d) 4. (IF/SP-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: E Leia com atenção e analise as afirmativas a seguir. I. Um móvel que percorre 5 km em 15 minutos tem velocidade média de 20 km/h. II. Um corpo cuja velocidade aumenta em 180 m/s a cada meio minuto, está sujeito a uma aceleração de 6 m/s2. III. Um livro está apoiado em uma mesa horizontal. A força normal N, da mesa no livro é a reação ao peso do livro. IV. Um corpo em queda livre percorre a cada segundo do seu movimento, desconsiderando o primeiro, 10 metros a mais do que a distância que percorreu no segundo anterior, se supusermos a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2. Das afirmativas anteriores, está(ão) correta(s) a) apenas III e IV. b) apenas I e II. c) apenas I e III. d) apenas III. *e) apenas a I, a II e a IV. (FURG/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um pêndulo simples é construído por uma bolinha de massa m presa na extremidade de um fio de comprimento L, preso a um ponto fixo. Ele é colocado para oscilar em torno da posição de equilíbrio deslocando a bolinha para a direita e abandonand abandonando-a o-a a partir do repouso. Desprezando a resistência do ar, as forças que atuam sobre a bolinha são a) o peso da bolinha, a tração do fio e a reação normal. *b) apenas o peso da bolinha e a tração do fio. c) o peso da bolinha e a força centrífuga. d) o peso da bolinha, a tração do fio e a força centrífuga. e) apenas a força centrífuga. (UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 30 (02+04+08+16) Um passageiro está no interior de um elevador em movimento. Com base nesta informação e assumindo que a aceleração da gravidade é 10 m/s2, assinale o que for correto. 01 01)) Se o eleva elevadorestá dorestá sub subind indoo comaceler comaceleraçã açãoo const constan ante, te, o pes pesoo aparente do passageiro diminui. 02) Se o elevador está subindo com aceleração constante de 2 m/s2 , o peso aparente do passageiro de massa igual a 60 kg é de 720 N. 04) Se o elevador está descendo com aceleração aceleração constante de 1 m/s2 , o peso aparente do passageiro de massa igual a 60 kg é de 540 N. 08) Se o elevador se move com velocidade constante, o peso aparente e o peso do passageiro são iguais. 16) Se o elevador tem seus cabos rompidos e cai em queda livre, o peso aparente do passageiro é nulo. (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um corpo se desloca sobre uma superfície horizontal sob ação de um umaa força força resul resultan tante. te. Subita Subitame mente nte,, a força força result resultant antee queatua sobre esse corpo se reduz a zero. Como consequência, é CORRETO afirmar que o corpo a) subitamente para. b) para após um intervalo de tempo. *c) continua se movimentando com velocidade constante. d) muda de sentido.
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(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16) Um corpo se move na direção x, com velocidade v e aceleração a sob a ação de uma força resultante de intensidade F, que varia linearmente com o tempo. Considerando que a massa M do corpo não é alterada durante o movimento, é correto afirmar que 01) a veloci velocidad dadee médi médiaa do do corp corpoo é
.
02) a ace aceler leraçã açãoo médi médiaa do do corp corpoo é
.
04) a aceleração instantânea do corpo varia linearmente com o tempo. 08) o gráfico F(t) × t (escala linear) é uma reta cujo coeficiente angular representa sempre a massa M. 16) o gráfico a(t) × t (escala linear) é uma reta cujo coeficiente angular é diferente de zero. (UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16) A queda de uma gota de chuva que se desprende de uma nuvem nuvem não é livre, pois sobre a gota atua a força de resistência do ar (o empuxo do ar sobre a gota está sendo desprezado). A velocidade da gota aumenta até atingir uma velocidade-limite no instante em que a força de resistência do ar e o peso da gota se equilibram. A partir desse instante, a velocidade permanece constante. Em geral, a força Fres de resistência do ar é associada ao coeficiente de arrasto aerodinâmico (C x), de acordo com a equação |Fres| = (½)dA (½)dA Cxv2, em que v é a velocidade velocidade do objeto, objeto, A é a área da superfície do objeto voltada para o movimento, e d é a densidade do ar. Para o que segue, considere (½)dA constante e igual a 8 × 10 –4 (unidades do sistema internacional). Considere, também, que a intensidade da aceleração da gravidade seja g =10 m/s2, que a velocidade-limite da gota seja de 18 km/h e, ainda, que a forma da gota seja a junção de uma semiesfera com um cone circular reto, como ilustra a figura abaixo. Em relação ao exposto, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) . 01) O movimento de uma gota de chuva a partir do instante em que ela atinge a velocidade-limite é retilíneo e uniforme. 02) A velocidade-limite de uma gota de chuva é de 5 m/s. 04) Em situação de equilíbrio, uma gota de chuva com coeficiente de arrasto Cx igual a 150 tem massa igual a 0,2 g. 08) Se uma gota de chuva estivesse em queda livre a partir de uma altura de 500 m, atingiria o solo com uma velocidade igual a 30 vezes a velocidade-limite. 16) Uma gota de chuva que tenha volume da parte cônica igual ao volume da parte em forma de uma semiesfera é tal que o raio do círculo de junção é igual à metade da altura do cone. (ITA/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Considere a Terra como uma esfera homogênea de raio R que gira com com velocidade velocidade angular uniforme em torno torno do seu próprio próprio eixo Norte-Sul. Na hipótese de ausência de rotação da Terra, sabe-se que a aceleração da gravidade seria dada por g = G M/ R2. Como Como 0, um um corpo corpo em repouso repouso na supe superfíc rfície ie da da Terra Terra na realidad realidadee fica sujeito sujeito forçosa forçosamen mente te a um pesoaparente, pesoaparente, que pode ser med medido, ido, por exem exemplo, plo, por um dina dinamôm mômetro etro,, cujadireção pod podee não passar pelo centro do planeta. Então, o peso aparente de um corpo de massa m em repouso na superfíci supe rfíciee da Terra Terra a uma uma latitude latitude é dado por por a) mg – m 2Rcos Rcos . b) mg – m 2Rsen2 . c) mg
.
*d) mg e) mg
. .
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(UFJF/MG(UFJF/MG-2010 2010.1) .1) - RESPOST RESPOSTA: A: a) 416, 416,67 67 m b) 156,2 156,255 m Considere um carro movendo-se com uma velocidade constante de 180 km/h , em uma estrada onde os coeficientes de atrito estático e cinético entre os pneus e o asfalto são e = 0,8 e c = 0,3, respectivamente. Em um determinado instante de tempo, o motorista aciona os freios e permanece permanece com os freios acionados até o carro parar. Considere g =10 m/s 2. a) Qual a distância percorrida, se o carro for equipado com freios comuns e as rodas ficarem travadas do início ao final do processo de frenagem? que em inglêssigni inglêssignific fica a Anti Anti – lock lock Braki Braking ng Syst System em b)O frei freioo ABS ABS (que ou em português Sistema Antiblocante ) foi criado pela empresa alemã Bosch, tornando-se disponível para uso em 1978, com o nome Antiblockiersystem . Qual a distância percorrida, se o carro for equipado com freios ABS, cuja característica é não deixar que as rodas travem do início ao final da frenagem? (UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um bloco de madeira é comprimido por uma força constante F contra uma parede, como mostra a figura. Assinale a alternativa INCORRETA. a) Se o bloco fica em repouso, existe uma força de atrito estático atuando sobre ele e dirigida para cima. b) A parede exerce sobre o bloco uma força normal de mesmo módulo e de sentido contrário a F. c) Se o valor de F for nulo, não haverá força de atrito da parede sobre o bloco. *d) Se o bloco fica em repouso, podemos concluir que a força de atrito estático da parede sobre o bloco é maior que o peso do bloco. e) Considerando o atrito entre parede e bloco, existe um valor mínimo da força F para o qual o bloco permanece em equilíbrio. (UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Na transmissão de uma corrida de automóvel, é mostrado na tela da TV um gráfico indicando o que é chamado de “força G”. A ideia é tentar mostrar a tendência que o corpo do piloto tem de ir para trás, para frente, para a direita ou para a esquerda no referencial do carro. O gráfico que aparece na TV tem o aspecto mostrado na figura. Uma bolinha indica a tendência de movimenmovimento do corpo do piloto no interior do carro. Quando a bolinha está no cen centrodo trodo gráfic gráfico, o, o carroestá carroestá num numaa reta reta comvelocid comvelocidadecons adecons-tante. Na figura, indica-se uma situação em que o carro está fazendo uma curva para a direita e acelerando. Durante a transmissão de uma corrida, corrida, o locutor pergunta: “O que é a força G? A aceleração da gravidade gravidade realmente aumenta dentro do carro?”A carro?” A resposta CORRETA a ser dada ao locutor, de acordo com a mecânica newtoniana, seria:
a) sim, quanto maior a velocidade do carro em uma curva, maior a aceleração da gravidade. b) não não,, na verdad verdadee surgeuma surgeuma gravid gravidad adee latera laterall quevaria quevaria de acoracordo com o movimento do carro. c) sim, por causa da inércia, a aceleração da gravidade tem que aumentar. *d) não, a aceleração no referencial não inercial do carro surge por causa do efeito da inércia. e) sim, no referencial não inercial do carro, a gravidade deve variar.
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(UFSC-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04) Rotor é um brinquedo que pode ser visto em parques de diversões. Consiste em um grande cilindro de raio R que pode girar em torno de seu eixo vertical vertical central. Após a entrada das pessoas no rotor, elas se encostam nas suas paredes e este começa a girar. girar. O rotor aumenta sua velocidade de rotaç rotação ão atéque as pe pess ssoa oass atinja atinjam m um umaa velocidade v, quando, então, o piso é retirado. As pessoas ficam suspensas, como se estivessem “ligadas” à parede interna do cilindro enquanto o mesmo está girando, sem nenhum apoio debaixo dos pés e vendo um buraco abaixo delas. Em relação à situação descrita, é CORRETO afirmar que: 01. a força normal, ou seja, a força que a parede faz sobre uma pessoa encostada na parede do rotor em movimento, é uma força centrípeta. 02. se duas pessoas dentro do rotor tiverem massas diferentes, aquela que tiver maior massa será a que terá maior chance de deslizar e cair no buraco abaixo de seus pés. 04. o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa dentro dele deve ser maior ou igual a 08. o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa dentro dele é proporcional ao raio do rotor. 16. o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa dentro dele é proporcional à velocidade v do rotor. (UEPG/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: E De acordo com as Leis de Newton, assinale a alternativa correta. a) Na interação de dois corpos, as forças sempre aparecem aos pares, sendo estas de mesma direção e mesmos sentidos. b) Quanto maior a massa de um corpo, menor será a sua inércia, portanto a massa de um corpo é medida de sua inércia. c) A força que atua em um corpo é inversamente proporcional à aceleração que ela produz. d) Ação e reação são duas forças que se equilibram porque porque sempre são aplicadas no mesmo corpo. *e) Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso ou se em movimento move-se em linha reta com velocidade constante. (UEPG/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Seja um sistema formado por duas polias de raios R e r, unidas entre si e que possui um único eixo conforme esquematizado a seguir. Em cada uma dessas polias estão enrolados fios inextensíveis e nas extremidades são pendurados dois corpos de mesma massa, designados por A e B. Sobre o sistema apresentado, assinale a alternativa correta.
a) O momento ocasionado pelo peso de A é menor que o momento ocasionado pelo peso de B. b) Estando livre o sistema ele vai girar no sentido horário. *c) Se o sistema inicialmente em repouso for liberado, ele entrará em movimento, movimento, o corpo A descerá e o corpo B subirá, subirá, sendo a velocidade VA menor que a velocidade V B. d) Se o sistema estiver em repouso mesmo que seja liberado permanecerá em repouso, pois o peso de A é o mesmo de B. e) O sistema estando livre, B desce e A sobe com velocidades iguais.
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(UFPE-2010.1) - RESPOSTA: F = 9,0 N Considere dois dois blocos empilhados, empilhados, A e B, de massas mA = 1,0 kg e m B = 2,0 kg. Com a aplicação de uma força horizontal F sobre o bloco A, o conjunto move-se sem ocorrer deslizamento entre os blocos. O coeficiente de atrito estático entre as superfícies dos blocos A e B é igual a 0,60, e não há atrito entre o bloco B e a superfície horizontal. Adote g = 10 m/s 2.
Determine o valor máximo do módulo da força F, em newtons, para que não ocorra deslizamento entre os blocos. (VUNESP/FM (VUNESP/FMJ-20 J-2010.1) 10.1) - RESPOST RESPOSTA: A: a) = 4,0rad/s 4,0rad/s b) =0,30 Uma caixa de massa igual a 80 kg está apoiada sobre a superfície horizontal de uma esteira rolante acionada por um motor, motor, que faz dois roletes iguais, de raios 15 cm cada um, girarem no sentido anti-horário, com velocidade angular constante. Quando empurrada horizontalmente para a direita por uma pessoa que exerce uma força de 240 N, essa caixa é mantida em repouso em relação ao solo.
(UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Através de uma experiência famosa, Galileu concluiu que corpos de massas diferentes, soltos do repouso de uma mesma altura, no vácuo, chegam ao solo no mesmo instante de tempo. Baseado na afirmativa feita por Galileu, é CORRETO afirmar que: a) ela contraria a segunda lei de Newton, pois, no corpo de menor massa, atua menor força. *b) ela está correta porque a razão entre o peso e a massa é a mesma para todos os corpos. c) ela está correta porque o peso de um corpo não depende da massa. d) ela não está correta, pois a Terra exerce forças iguais em todos os corpos. e) ela está correta porque, no vácuo, os corpos não sofrem influência do campo gravitacional da Terra. (UFRJ-20 (UFRJ-2010.1) 10.1) - RESPOST RESPOSTA: A: a) F = 8,0N( 8,0N( ) b) a = 1,0m/ 1,0m/ss2( ) Um menino de 40 kg de massa corre em movimento retilíneo horizontal em cima de uma prancha de 8,0 kg de massa que desliza sobre um piso horizontal, conforme indica a figura. Não há qualquer atrito entre a prancha e o piso, embora haja atrito entre o menino e a prancha. O movimento do menino ocorre com aceleração constante de módulo 0,20 m/s 2 e sentido para a esquerda, em relação ao piso.
a) Indique o sentido da componente horizontal da força que a prancha exerce sobre o menino e calcule seu módulo. b) Indique o sentido da aceleração da prancha relativa ao piso e calcule seu módulo. a) Sabendo que o ponto P da esteira demora 2 s para percorrer percorrer a distância d = 1,2 m indicada na figura, determine a velocidade angular com a qual os roletes roletes estão estão girando, girando, sabendo sabendo que que não há escorregamento entre eles e a esteira. b) Determine o valor do coeficiente de atrito cinético entre as superfícies da caixa e da esteira. Dado: g = 10 m/s2. (UFRJ-2010.1) (UFRJ-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) N = 460 N b) Pmáx = 500 N Uma ventosa comercial comercial é constituída por uma câmara rígida que fica totalmente vedada em contato com uma placa, mantendo o ar em seu interior a uma pressão P int = 0,95 × 105 N/m2. A placa está suspensa na horizontal pela ventosa e ambas estão no ambiente biente à press pressão ão atm atmos osfér féricausual icausual,, P atm =1,00×105 N/m2, como como indicado indicado nas nas figuras figuras a seguir. seguir. A área de contat contatoo A entre o ar dendentro da câmara e a placa é de 0,10 m 2. A parede da câmara tem espessura desprezível, o peso da placa é 40N e o sistema está em repouso.
a) Calcule o módulo da força vertical de contato entre a placa e as paredes da câmara da ventosa. b) Calcule o peso máximo que a placa poderia ter para que a ventosa ainda conseguisse sustentá-la.
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(CESGRANRIO/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um bloco está parado, apoiado sobre um plano inclinado que faz um ângulo ângulo de 2 com a horizonta horizontal,l, como ilustrado ilustrado na Figura Figura 1. Em seguida, o ângulo de inclinação desse plano é alterado para (Figura 2).
O âng ângulo ulo perten pertence ce ao 1o quadrante e é solução da equação 2 tg + 1 = 25/16. A força de atrito exercida pelo plano sobre o bloco, em função da alteração na inclinação, sofre a) aumento de 62,5%. *d) redução de 37,5 ,5% %. b) aumento de 37,5%. e) redução de 62,5%. c) redução de 12,5%. (VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: A Sobre as forças que ocorrem em aviões a jato, são feitas as afirmações a seguir: I. a força resultante sobre um avião a jato, lotado de passageiros, bagagens e tripulação, voando em velocidade de cruzeiro, constante, em trajetória horizontal e retilínea, é nula; II. imediatamente após a decolagem, enquanto sobe, a força resultante sobre o avião é sempre vertical e dirigida para cima; III. após pousar na pista, para garantir eficiência durante a frenagem, a força resultante sobre o avião é, necessariamente, mais intensa que seu peso. Está correto o contido em *a) I, apenas. d) II e III, apenas. b) II, apenas. e) I, II e III. c) I e II, apenas.
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(VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: E As corridas de Fórmula Indy são famosas por uma série de características que lhes são peculiares como, por exemplo, a pontuação pelos melhores lugares no grid de largada ou pelo número de voltas na liderança da corrida durante sua realização etc. Uma outra característica marcante está no fato de alguns circuitos serem denominados ovais. Considere a pista de um circuito oval, cujo traçado tem dois trechos retilíneos e paralelos AB e CD ligados por dois trechos semicirculares BC e DA, como mostra a figura.
Imaginando que um carro percorra os trechos retilíneos e curvilíneos com velocidades constantes, o esboço gráfico que melhor representa a intensidade da força resultante sobre o carro em função dos instantes de passagem pelos pontos A, B, C e D é o da alternativa a)
b)
(VUNESP/UNICASTELO-2010.1) - ALTERNATIVA: (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) ALTERNATIVA: E Um professor de Física solicitou a seus alunos que observassem observassem as alterações nos valores indicados para a massa de uma pessoa quando a balança é colocada dentro de um elevador. Murilo resolve realizar o experimento proposto e observa que com o elevador parado no térreo, a indicação da balança é de 50 kgf. As observações são realizadas em diversos momentos do movimento de subida e descida do elevador. Em determinado instante, a indicação da balança é de 55 kgf. Considerando 1 kgf = 10 N (g = 10 m/s 2), são feitas as seguintes afirmações sobre o movimento do elevador: I. sobe em movimento acelerado, com aceleração de módulo 1m/s2. II. sobe em movimento retardado, com aceleração de módulo 1m/s2. III. sobe em movimento acelerado, com aceleração de módulo 0,1 m/s2. IV. desce em movimento retardado, com aceleração de módulo 1m/s2. A partir das informações dadas, é possível apenas o que foi afirmado em a) I. b) II. c) III. d) II e IV. *e) I e IV. (VUNESP/UFTM-2010.1) (VUNESP/UFTM-2010.1) - RESPOSTA: a) a= 6,0m/s2 b)T =12 =12N N Dois blocos de massas iguais a 2 kg, apoiados sobre superfícies horizontais, estão atados a um terceiro corpo de massa 6 kg.
c) Considere que – as polias e as cordas são ideais; – o atrito e a resistência do ar são desprezíveis; – a aceleração da gravidade vale 10 m/s2. Determine: a) A aceleração com que o bloco pendurado desce. b) A intensidade da força força de tração em um dos cabos cabos do sistema. sistema.
d)
*e)
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(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Ao passar próximo a uma linha férrea, um rapaz presencia a colisão de um trem de ferro com uma motocicleta que havia sido abandonada sobre a linha. Após a colisão, constatou-se que a moto sofreu muitos danos, dividindo-se em vários pedaços. O trem, no entanto, praticamente não foi danificado. Diante desse fato, e CORRETO afirmar que, durante a colisão, *a) a força exercida pelo trem sobre a moto é de mesma intensidade e direção que a força exercida exercida pela moto sobre o trem. b) a força exercida pelo trem sobre a moto é de mesma intensidade, direção e sentido que a força exercida pela moto sobre o trem. c) o trem, por ter uma massa enorme, exerce sobre a moto uma força muito maior que a força exercida pela moto sobre ele, pois, nesse caso, a força é diretamente proporcional à massa. d) o trem, por ter uma massa enorme, exerce sobre a moto uma força muito menor que a força exercida pela moto sobre ele, pois, nesse caso, a força é inversamente proporcional à massa.
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(VUNESP/UFTM-2010.1) (VUNESP/UFTM-2010.1) - RESPOSTA RESPOSTA:: a)F =5000 N b) tg = 0,5 O limite de velocidade em determinada estrada era pequeno, 20 m/s, e, mesmo assim, uma de suas curvas, com raio de 80 m e calçamento plano e horizontal, somava um grande número de acidentes por perda de aderência dos pneus dos carros.
Dados: massa de um veículo = 1000 kg aceleração da gravidade = 10 m/s 2 a) Determine a intensidade da força de atrito que um veículo, movendo-se movendo-se com velocidade máxima, sofre lateralmente ao realizar essa curva. b) Uma reforma na estrada fez com que o calçamento da curva ficasse sobrelevado sobrelevado em um ângulo de tal forma que, que, agora, agora, um veículo movendo-se à velocidade máxima, não precisasse contar com o atrito para realizar a curva.
Determine o valor da tangente desse ângulo. (UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um homem de massa “M” está sentado no meio de uma rede, conforme a figura esquemática. Se o homem colocar correntes de mesmo tamanho e de massas desprezíveis desprezíveis em relação a sua massa nos punhos da rede, verifica-se
(UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um homem de massa M h está em cima de uma balança colocada sobre um conjunto de dois blocos de massas M x e My, ambos em formato de prisma reto com secção transversal triangular (triangulo retângulo), conforme figura abaixo.
O bloco inferior tem massa My e está fixo no solo horizontal. Existe atrito entre os dois blocos. Considerando que todo o sistema está em equilíbrio estático, e que a leitura na balança é de 80 kg, o módulo da força de atrito estático que age no bloco de massa My em Newton, é Obs: Despreze a massa da balança. Considere que M h = Mx e considere ainda a aceleração da gravidade como sendo 10 m/s 2. a) 100. b) 500. *c) 800. d) 1000. (UFRGS/RS-2010.1) (UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: 05.B e 06.C referem-se ao enunciado abaixo. Instrução : As questões 05 e 06 referem-se Um cubo de massa 1,0 kg, maciço e homogêneo, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o cubo e a superfície valem, respectivamente, 0,30 e 0,25. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo. (Considere o módulo da aceleração aceleração da gravidade igual a 10,0 m/ s2.)
05. Se a intensidade da força F é igual a 2,0 N, a força de atrito estático vale a) 0,0 N. *b) 2,0 N. c) 2,5 N. d) 3,0 N. e) 10,0 N. a) um aumento no módulo módulo da força ponto P. *b) uma uma redução redução no no módulo módulo da força força no ponto P.
que age sobre a parede no que age age sobre sobre a parede parede
c) uma uma não alter alteraçã açãoo no módul móduloo da força força parede no ponto P.
que aage ge sobre sobre a
d) um aumento do módulo da componente horizontal da força que age sobre a parede no ponto P. (UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: C Num prato giratório plano horizontal, está localizada uma pequena moeda solta, a 10 cm do seu centro. A moeda gira com o prato com velocidade angular constante. Logo as forças que o prato exerce sobre a moeda são a) peso mais a força normal. b) peso mais a força de atrito. *c) normal mais a força de atrito. d) força centrípeta mais a força de atrito.
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06. Se a intensidade da força F é igual a 6,0 N, o cubo sofre uma aceleração cujo módulo é igual a a) 0,0 m/s2. d) 6,0 m/s2. b) 2,5 m/s2. e) 10,0 m/s2. 2 *c) 3,5 m/s . (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um paciente de 80 kg de massa é submetido a um esforço de tração (veja a figura). O coeficiente de atrito entre a cama e as roupas do paciente é igual a 0,2. O módulo da aceleração da gravidade no local é g = 10 m/s2. Os fios são considerados inextensíveis e são desprezíveis as massas do fio e da roldana. A roldana pode girar sem atrito. O máximo valor que a massa M deve possuir para que o esforço T produzido não desloque o paciente ao longo da cama é, aproximadamente, igual a *a) 18,4 kg. b) 25 25,0 ,0 kg. kg. Dado Dados: s: c) 58 58,4 ,4 kg. kg. sen3 sen30° 0° = 0, 0,50 50 d) 65 65,2 ,2 kg. kg. cos3 cos30° 0° = 0, 0,87 87
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(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D O gráfico abaixo ilustra a variação, com o tempo, do módulo da força resultante que atuou sobre um bloco durante seu movimento retilíneo.
(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um objeto de massa m repousa sobre um bloco de massa M, que é empurrado contra uma parede por uma força horizontal F, conforme mostra a figura abaixo.
Sabe-se que a força resultante teve sempre a mesma direção e o mesmo sentido do movimento do bloco. Em relação ao módulo da velocidade do bloco, é CORRETO afirmar que: a) permaneceu constante entre os instantes 0s e 1s. b) diminuiu entre os instantes 1s e 2s. c) foi nulo entre os instantes 2s e 3s. *d) aumentou entre os instantes 0s e 1s.
O coeficien coeficiente te de atrito atrito estátic estático o entre o bloco bloco e a pared paredee é e o módulo da aceleração da gravidade é g. Estando o sistema em equilíbrio, é CORRETO afirmar que o módulo da força F é:
(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um trator trator deve deve emp empurr urrar ar,, comforça consta constante,um nte,um corpo corpo de mas massa sa m até o topo de uma montanha de altura h, ao longo de uma rampa com extensão L, conforme representado na figura abaixo.
a) b) *c) d)
Despr Despreza ezando ndo-seos -seos atrito atritos, s, a força força mín mínimaque imaque o trator trator dev devee exe exerrcer sobre o corpo é dada por: a) mg
(UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Dois blocos de massas diferentes, m1 e m2 , estão em contato e se movem em uma superfície horizontal sem atrito, sob ação de uma força externa F ext , conforme mostram as figuras I e II. É CORRETO afirmar:
b) *c) d) (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A As figuras abaixo representam vistas aéreas de um trecho circular de uma estrada centrada no ponto C. Esse trecho é percorrido por um veículo, cujo módulo da velocidade decresce continuamente. Assinale a alternativa na qual a velocidade do veículo (V) e a força resultante sobre ele (F) estão ilustradas CORRETACORRETAMENTE:
*a)
c)
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b)
d)
a) As forças de contato entre os blocos nas situações I e II constituem o par ação-reação, tendo, portanto, mesma intensidade em ambas as situações. b) A aceleração adquirida pelos blocos e as forças de contato entre eles têm as mesmas intensidades em ambas as situações. c) A aceleração adquirida pelos blocos e as forças de contato entre eles têm diferentes intensidades em ambas as situações. *d) A aceleração adquirida pelos blocos tem a mesma intensidade nas situações I e II e as forças de contato entre os blocos 1 e 2 têm intensidades diferentes nas mesmas situações. (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um trator utiliza uma força motriz de 2000 N e arrasta, com velocidade constante, um tronco de massa 200 kg ao longo de um terreno horizontal e irregular. Considerando Considerando g = 10 m/s2, é CORRETO afirmar que o coeficiente de atrito cinético c entre o tronco e o terreno é *a) 1,0. b) 0,5. c) 0,25. d) zero. (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um bloco de 10 kg está preso no teto de um elevador por meio de um cabo que suporta uma tensão máxima de 150 N. Quando o elevador começa a subir, o cabo se rompe ao atingir a tensão máxima. Considerando g = 10 m/s 2, é CORRETO afirmar que, no momento da ruptura do cabo, a aceleração do elevador é a) 15 m/s2. c) 10 m/s2. *b) 5 m/s2. d) 25 m/s2.
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(UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um corpo desliza sem atrito ao longo de uma trajetória circular no plano vertical (looping), passando pelos pontos 1, 2, 3 e 4, conforme figura abaixo.
VESTIBULARES 2010.2 (UFG/GO-2010.2) - ALTERNATIVA: A A força muscular origina-se nas fibras musculares, conforme figura (a), como resultado das interações entre certas proteínas que experimentam mudanças de configuração e proporcionam proporcionam a contração rápida e voluntária do músculo. A força máxima que um músculo pode exercer depende da sua área da seção reta e vale cerca de 30 N/cm2. Considere um operário que movimenta com uma velocidade constante uma caixa de 120 kg sobre uma superfície rugosa, de coeficiente de atrito 0,8, usando os dois braços, conforme ilustrado na figura (b).
Considerando que o corpo não perde contato com a superfície, em momento algum, é CORRETO afirmar que os diagramas que melhor representam representam as direções e sentidos das forças que agem sobre o corpo nos pontos 1, 2, 3 e 4 são apresentados na alternativa: *a)
b)
Dessa forma, a menor seção reta dos músculos de um dos braços do operário, em cm 2, e uma das proteínas responsáveis pela contração das miofibrilas são: *a) 16 e actina. b) 16 e mielina. c) 20 e miosina. Dado: g = 10 m/s2 d) 32 e actina. e) 32 e miosina.
c)
d)
(UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A A aceleração da gravidade na superfície da Lua é seis vezes menor men or que a acelera aceleração ção da gravidad gravidadee na supe superfíc rfície ie terrestr terrestre. e. Com relação a essa afirmativa, é CORRETO afirmar: *a) Uma pessoa na Terra pesa seis vezes mais do que na Lua. b) Na Lua, a massa de uma pessoa é seis vezes menor do que na Terra. c) Na Lua, a massa de uma pessoa é seis vezes maior do que na Terra. d) O peso dessa pessoa é o mesmo, tanto na Terra como na Lua. (VUNESP/UEA-2010.1) (VUNESP/UEA-2010.1) - ALT A LTERNA ERNATIVA: TIVA: E Uma criança empurra uma caixa de 2 kg sobre um piso horizontal, sem atrito. Ela exerce uma força constante, de intensidade igual a 30 N, para baixo, como mostra a figura, fazendo um ângulo de 30º com a horizontal, e comprime o bloco contra o piso. Dado: g = 10 m/s2
Nessa situação, a força normal que o piso exerce sobre o bloco terá módulo, em N, igual a a) 15. b) 20. c) 25. d) 30. *e) 35.
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(UDESC-2010.2) - ALTERNATIVA: B Uma pessoa começa a empurrar um bloco de peso igual a 500 N, em repouso sobre um plano inclinado de 30º, com uma força crescente F, paralela ao plano e dirigida para baixo.
Dados: cos 30º = 0,9 ; sen 30º = 0,5.
O coeficiente de atrito estático entre o plano e o bloco é 0,70. O valor do módulo da força para o qual o bloco começará a descer o plano inclinado é: a) superior a 350 N d) igual a 175 N *b) superior a 65 N e) igual a 500 N c) superior a 315 N (IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: D A terceira Lei de Newton, conhecida como Lei da ação e reação, diz que “para toda força de ação existe uma força de reação, de mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário à ação”. A alternativa CORRETA que tem a razão por que elas não se anulam é: a) têm sentidos contrários. b) atuam no mesmo corpo. c) têm mesma direção. *d) atuam em corpos diferentes. e) têm mesmo módulo.
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(IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: A Na figura abaixo, um bloco desliza sem atrito em um plano inclinado.
(UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: D Uma pessoa, ao andar ou correr, empurra, com os pés, o chão para para trás. trás. Existe Existe uma força força exercid exercidaa pelo chão chão emp empurr urrando ando-a -a para para a frente. Essa força é a) de na natu ture reza za grav gravititac acio iona nal.l. c) de na natu ture reza za elás elástitica ca.. b) centrífuga. *d) de atrito. (UEG/GO-2010.2) - ALTERNATIVA: C De uma grande altura e partindo do repouso, uma gotícula de água cai verticalmente. Durante toda a queda, considere a presença de uma força de arrasto (força de resistência do ar) proporcional ao módulo do vetor velocidade da partícula em queda. Qual dos gráficos abaixo poderia melhor representar, sobre um mesmo eixo e em função do tempo, a velocidade e a aceleração da gotícula de água em queda?
As forças P X, P Y e N valem, respectivamente, respectivamente, *a) P . sen(a), P . cos(a) e P . cos(a). b) P . cos(a), P . cos(a) e P . sen(a). c) P . cos(a), P . cos(a) e P . cos(a). d) P . cos(a), P . sen(a) e P . sen(a). e) P . sen(a), P . sen(a) e P . sen(a).
a)
*c)
(ACAFE/SC-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: D Um guincho reboca um carro enguiçado inicialmente parado por um “cambão” (barra de metal presa entre o guincho e o carro). Considere a massa do cambão desprezível.
b)
d)
Nessa situação, assinale a alternativa correta que completa a lacuna da frase a seguir. A força que o guincho faz no carro pelo cambão _______ a força que o carro faz no guincho pelo cambão. a) se anula com b) é maior que c) é menor que *d) tem o mesmo módulo que
(VUNESP/UFTM-2010.2) - ALTERNATIVA: A As dependências da escola não possuíam tomadas no local em que estava montada a barraca do churrasco e, por isso, uma extensão foi esticada, passando por uma janela do segundo andar do prédio das salas de aula.
(UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: D Um operário usa um sistema de roldanas para elevar um objeto de peso P a uma altura H em relação ao solo (veja a figura). Para posicionar a lâmpada logo à frente da barraca, uma corda presa à lona foi amarrada ao fio da extensão, obtendo-se a configuração indicada indicada na figura. Considere sen 30º 30º = 1 2, cos 30º = 2 2 e g = 10 m/s .
Para tanto, ele exerce uma força F puxando a corda do sistema de roldanas. O comprimento de corda que o operário puxa para erguer o objeto é a) 3H. b) H. c) 2H. *d) 4H.
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O conjunto formado pela cúpula, lâmpada e soquete, de massa total 0,5 kg, é sustentado pela corda e pelo fio condutor. Desprezando-se os pesos do fio e da corda, é possível afirmar que o fio condutor esticado através da janela sofre ação de uma força de intensidade, em newtons, de *a) 10. d) 20. b) 15. e) 15 . c) 10 .
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(FEI/SP-2010.2) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: D Nos esquemas abaixo, os corpos A, B e C possuem a mesma massa e uma força horizontal F mantém a corda tensionada.
Com base no exposto, podemos afirmar que: a) a força normal é igual a força peso nos três casos. b) a força normal é maior no corpo A. c) a força normal é maior no corpo B. *d) a força normal é maior no corpo C. e) a força normal é zero nos 3 casos. (UNESP-2010.2) - ALTERNATIVA: A Num jato que se desloca sobre uma pista horizontal, em movimento retilíneo uniformemente acelerado, um passageiro decide estimar a aceleração do avião. Para isto, improvisa um pêndulo que, quando suspenso, seu fio fica aproximadamente estável, formando formando um um ângulo ângulo = 25º com com a vertical vertical e em em repouso repouso em relação ao avião. Considere que o valor da aceleração da gravidade no local vale 10 m/s 2, e que sen 25º 0,4 0,42; 2; cos 25º 0,9 0,90; 0; tan 25º 25º 0,47. D Das as alternati alternativas vas,, qual fornece fornece o módul móduloo aproxiaproximado da aceleração do avião e melhor representa a inclinação do pêndulo?
(PUC/PR-2010.2) - ALTERNATIVA: C Julgue as assertivas a seguir a respeito das leis de Newton. I. É possível haver movimento na ausência de uma força. II. É possível haver força na ausência de movimento. III. A força que impulsiona um foguete é a força dos gases de escape que saem da parte traseira do foguete, à medida que o foguete expele os gases para trás. IV. Um par de forças de ação e reação sempre atuam no mesmo corpo. Assinale a alternativa CORRETA: a) Apenas as assertivas I e II são verdadeiras. b) Apenas a assertiva I é verdadeira. *c) Apenas as assertivas I, II e III são verdadeiras. d) Todas as assertivas são falsas. e) Apenas a assertiva IV é verdadeira. (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA : A Dois objetos de massas diferentes, um de 20 g e outro de 30 g, são abandonados de uma mesma altura. Desconsiderando a resistência do ar, pode-se dizer que: *a) Os dois atingirão o solo no mesmo instante. b) Não chegarão a cair, pois são muito leves. c) O objeto de 30 g chegará antes no solo, pois sua massa é maior. d) A ausência de ar não interfere no movimento destes objetos. (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: B Três blocos blocos A, B e C, de massas MA = 1,0 kg e M B = MC = 2,0 kg, estão acoplados através de fios inextensíveis e de pesos desprezíveis, conforme o esquema abaixo. Considere g = 10 m/s 2.
*a)
b)
4,7 m/s2.
9,0 m/s2.
Desconsiderando o atrito entre a superfície e os blocos e, também, nas polias, a aceleração do sistema, em m/s², é igual a a) 2,0. *b) 3,0. c) 4,0. d) 5,0. (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: B O esquema seguinte ilustra o funcionamento funcionamento de uma espingarda de ar comprimido.
c)
4,2 m/s2.
d)
4,7 m/s2.
e)
[email protected]
4,2 m/s2.
O pistão pistão dessa dessa espingard espingarda, a, de área de seção seção igual igual a 10 cm2, ao ser empurrado por uma força constante de 4000 N, comprime o ar no cilindro e impulsiona, através do cano de 1,00 m de comprimento dessa arma, um projétil, conhecido como chumbinho , de massa massa igual igual a 1,0 g e área área de seção seção igual igual a 0,05 0,05 cm2. Admitindo que as perdas de pressão e o atrito entre o chumbinho e o cano sejam desprezíveis, a velocidade do projétil, em m/s, imediatamente após ser expelido dessa arma, é igual a a) 100. *b) 200. c) 300. d) 400.
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(CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C O peso é uma força de origem gravitacional dependente da aceleração da gravidade, e a massa pode ser considerada como a quantidade de matéria contida num corpo. Com essas informações, pode-se dizer que: a) Um corpo possui o mesmo peso em qualquer lugar do universo. b) A massa de um corpo será maior nos locais onde a gravidade for maior. *c) Um objeto com certa massa na Terra terá a mesma massa na Lua. d) A gravidade reduz a massa dos corpos mais pesados. (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: E Um estudante, desejando medir o coeficiente de atrito estático entre um plano inclinado e um bloco feitos do mesmo material, executa os seguintes procedimentos: * coloca o bloco sobre o plano horizontal; * inclina, lentamente, o plano.
(CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C Com relação às contribuições científicas de Isaac Newton, afirma-se: I - Matéria atrai matéria na razão inversa de suas massas. II - Um par de forças de ação e reação tem resultante nula. III - As leis da mecânica clássica são válidas para velocidades baixas em relação à da luz. IV - Um corpo na Terra, em repouso sobre uma mesa, permanece nesse estado, desde que a força resultante sobre ele seja nula. São corretos somente os itens a) I e II. b) I e IV. *c) III e IV. d) I, II e III. e) II, III e IV. (MACKENZIE/SP-2010.2) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: A Um balde de 400 g é suspenso por um fio ideal que tem uma extremidade presa a um bloco de massa 12 kg. O conjunto está em repouso, quando se abre a torneira, que proporciona uma vazão vazão de água ( = 1 kg/L), kg/L), constante constante e igual igual a 0,2 L/s.
Ao perceber que o bloco começa a escorregar, quando o plano forma forma um ângulo ângulo com a horiz horizonta ontal,l, o estudant estudantee deduz deduz que o coeficiente de atrito estático é expresso, corretamente, por a) cose cosecc . b) cos cos . c) sen sen . d) sec sec . *e) *e) ta tann . (PUC/RS-2010.2) - ALTERNATIVA: C Dois operários suspendem suspendem um balde por meio de cordas, conforme mostra o esquema a seguir.
Sabendo-se que, g = 10 m/s2, o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície horizontal que o suporta é E = 0,4 e que a polia é ideal, esse bloco iniciará seu deslocamento no instante imediatamente após *a) 22 s b) 20 s c) 18 s d) 16 s e) 14 s (UDESC-2010.2) (UDESC-2010.2) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 50 N b) 10 N c) 5 m/s2 Dois blocos de massas M = 8,0 kg e m = 2,0 kg, ligados entre si por um fio inextensível, estão em repouso sobre um plano inclinado de de um ângulo ângulo = 30°. O conju conjunto nto encontr encontra-se a-se preso preso por por um fio também inextensível, que passa sobre uma roldana e está fixo a uma parede, conforme a figura abaixo. Não existe atrito entre os blocos e a superfície do plano inclinado e g = 10 m/s 2.
São dado dados: s: sen sen 30° = cos cos 60° = 1 2 e sen 60° = cos cos 30° = 2. Sabe-se que o balde, com seu conteúdo, tem peso 50N, e que o ângulo formado entre as partes da corda no ponto de suspensão é 60°. A corda pode ser considerada como ideal (inextensível e de massa desprezível). Quando o balde está suspenso no ar, em equilíbrio, a força exercida por um operário, medida em newtons, vale: a) 50 b) 25 *c) 50 d) 25 e) 0,0
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sen 30° = 0,5 0,5 e cos cos 30° 30° 0,9
Em relação ao contexto: a) Qual a tensão existente no fio que liga o bloco de massa M à parede? b) Qual a tensão existente no fio que liga os blocos entre si? c) Calcule a aceleração adquirida pelo conjunto de blocos se o fio for cortado logo abaixo da roldana.
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(UDESC-2 (UDESC-2010.2 010.2)) - RESPOST RESPOSTA: A: a) m = 2,0 2,0 kg b) m = 0,4 0,4 kg Uma caixa de massa M = 2 Kg encontra-se sobre um plano inclinado com 4,0 metros de comprimento de base e 3,0 metros de altura. Esta caixa está conectada a uma massa m por um fio fino, flexível, inextensível e sem peso, que passa por uma roldana sem atrito, conforme mostra a figura abaixo.
Considerando que o coeficiente de atrito estático entre a caixa de massa M e o plano inclinado é e = 0,5 , calcule: a) o maior valor da massa m para o sistema manter-se em repouso; b) o menor valor da massa m para o sistema manter-se em repouso. (UNIFAL/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: A Considere a situação em que um bloco de 5 Kg e um bloco de 10 Kg de desli slizam zam,, pa para ra baixo, baixo, porum plano plano inclin inclinadosem adosem atrito atrito.. PodePodese afirmar que: *a) Ambos têm a mesma aceleração. b) O bloco de 5 Kg tem o dobro da aceleração aceleração do bloco de 10 Kg. c) O bloco de 10 Kg tem o dobro da aceleração aceleração do bloco de 5 Kg. d) A aceleração dos blocos depende da força normal do plano sobre eles. (UNIFAL/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C Dentre as situações apresentadas a seguir, assinale aquela em que o objeto se encontra em equilíbrio. a) Um satélite em órbita circular ao redor da Terra. b) Uma bola em queda livre para o chão. *c) Um carro movendo-se com velocidade constante em uma estrada reta horizontal. d) Um projétil no ponto mais alto de sua trajetória. (IF/SP-2010.2) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: E Muitas escolas estão trocando as lousas de giz por lousas brancas, revestidas internamente de metal, nas quais se pode escrever com canetas a tinta. Os apagadores dessas lousas possuem uma leve placa de ímã, colocada atrás do feltro, a fim de ficar grudada na lousa e em equilíbrio. O esquema a seguir mostra o perfil dessa lousa com o respectivo apagador de 100 gramas de massa.
(UNIFAL/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um veículo espacial de 1200 Kg pesa na superfície plana de Marte 4400 N. Qual o valor da aceleração gravitacional, gravitacional, em m/s2, na superfície do planeta: a) 32 b) 9,8 *c) 3,7 d) 98 (IF/SP-2010.2) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: B Uma caixa de papelão de 500 g está sendo puxado através de um fio de peso desprezível por uma criança a uma velocidade constante de 1 m/s numa superfície horizontal.
Desconsiderando a resistência do ar, a alternativa que melhor representa as forças atuantes sobre o bloco é
a)
*b)
c)
d)
e)
(UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: A Ao cair de uma altura próxima à superfície da Terra, uma maçã de massa igual a 100g causa no planeta uma aceleração aproximadamente igual a *a) Zero. b) 1 m/s2. c) 10 m/s2. d) 1 N. Admitindo que o coeficiente de atrito estático entre a lousa branca e o feltro do apagador seja de 0,2 e a aceleração da gravidade de g = 10 m/s 2, a força magnética entre o ímã e o metal, em newtons, será aproximadamente de a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. *e) 5.
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(UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: D Uma única força agindo sobre uma massa de 2,0 kg fornece a esta uma aceleração de 3,0 m/s 2. A aceleração, aceleração, em m/s m/s2, produzida pela mesma força agindo sobre uma massa de 1 kg é a) Zero. b) 1,5. c) 3,0. *d) 6,0.
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(UEPG/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 28 (04+08+16) Sobre o sistema de forças que atuam sobre um corpo, conforme esquematizado na figura abaixo, assinale o que for correto.
01) 01) Se fo forr igua iguall à soma soma algé algébr bric icaa de e o corp corpoo está está em equilíbrio translacional. 02) Se os módulos das forças forem diferentes umas das outras, o sistema admitirá uma resultante não nula independentemente dos ângulos que elas formam entre si. 04) Se o sistema admitir uma resultante não nula cuja linha de ação passe fora do centro de gravidade, o corpo está sujeito a executar um movimento de rotação.
(UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: B Uma massa A de 4 kg puxa horizontalmente uma massa B de 5 kg por meio de uma mola levemente esticada, conforme ilustrado na figura abaixo. Desconsidere Desconsidere qualquer tipo de atrito. Em um dado instante a massa B tem uma aceleração de 1,6 m/s 2. Nesse instante, a força resultante resultante na massa massa A e sua aceleração aceleração são, respectivamente,
a) 6,4 N e 1,3 m/s2. *b) 8,0 N e 2,0 m/s2. c) 0,0 N e 1,6 m/s2. d) 8,0 N e 1,6 m/s2. (UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: A Na figura abaixo, o peso P 1 é de 500 N e a corda RS é horizontal.
08) Se = = , os ângulos entre e ; e forem 120º, o corpo estará em repouso ou em movimento uniforme. 16) Se o sistema admitir uma resultante não nula, cuja linha de ação passe pelo centro de gravidade do corpo, este executa um movimento retilíneo uniformemente variado. (UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: D Duas massas diferentes estão penduradas por uma polia sem atrito dentro de um elevador, permanecendo equilibradas uma em relação à outra, conforme mostrado na figura a seguir.
Podemos afirmar corretamente que nessa situação o elevador está a) descendo com velocidade constante. b) subindo aceleradamente. aceleradamente. c) subindo com velocidade constante. *d) descendo aceleradamente.
Os valores das tensões T 1, T2 e T3 e o peso P2, em Newton, são, respectivamente, *a) 500 , 500, 1000 e 500 . b) 500 , 1000, 1000 e 500 . c) 500 , 1000, 1000 e 500 . d) 500 , 500, 1000 e 500 . (UEM/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 29 (01+04+08+16) Um corpoA corpoA parte parte do repous repousoo descre descreven vendo do um mov movime imento nto retilín retilíneo eo uniformemente variado e percorre, no tempo t, o espaço equivalente ao comprimento de um círculo de raio R. Um corpo B, com a mesma massa m do corpo A, descrevendo um movimento circular uniforme, completa, no mesmo tempo t, uma volta descrevendo uma trajetória circular de raio R. Com base nessas afirmações, desprezando o atrito entre os corpos e as superfícies e os efeitos relacionados à resistência do ar, é correto afirmar que 01) o vetor deslocamento do corpo B é nulo. 02) o vetor aceleração do corpo B é nulo. 04) o módulo da velocidade do corpo A, no final do percurso, é o dobro do módulo da velocidade do corpo B. 08 08)) a fo forç rçaa resu result ltan ante te qu quee at atua ua no corp corpoo A é
.
16) a força resultante que atua no corpo B é maior que a força resultante que atua no corpo A.
(UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um elevador parte do repouso com uma aceleração constante para cima com relação ao solo. Esse elevador sobe 2,0 m no primeiro segundo. Um morador que se encontra no elevador está segurando um pacote de 3 kg por meio de uma corda vertical. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10m/s 2, a tensão, em Newton, na corda é a) 0. b) 12. *c) 42. d) 88.
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MECÂNICA: GRAVITAÇÃO VESTIBULARES 2010.1 (CEFET/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Isaac Newton, no século XVII, enunciou os Princípios do movimento dos corpos celestes e terrestres, que constituem os pilares da Mecânica Clássica, conhecidos com as Leis de Newton, relativas ao movimento. Estudando o movimento da Lua ele concluiu que a força que a mantém em órbita é do mesmo tipo da força que a Terra exerce sobre um corpo colocado nas suas proximidades. Podemos concluir que: A Terra atrai a Lua a) e a Lua atrai a Terra com forças que têm a mesma intensidade, a mesma direção que passa pelo centro dos dois corpos e sentidos contrários, e por isso se anulam, de acordo com a Terceira Lei de Newton. *b) e a Lua atrai a Terra com forças que têm a mesma intensidade, a mesma direção que passa pelo centro dos dois corpos e sentidos contrários, de acordo com a Terceira Lei de Newton. c) com força de intensidade seis vezes maior do que a intensidade da força com que a Lua atrai a Terra, de acordo com a Segunda Lei de Newton. d) e a Lua atrai a Terra por inércia de acordo com a Primeira Lei de Newton. (UNIFENAS/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B De aco acordocom rdocom as leis leis de Keplere Keplere da gravit gravitaçã açãoo un unive ivers rsal, al,ana analis lisee as proposições a seguir e marque a alternativa correta. – A terceira lei de Kepler é
(FGV/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: C Muitos satélites utilizados em telefonia, transmissões de rádio e TV, internet e outros serviços de telecomunicações ocupam a órbita geoestacionária. geoestacionária. Nesta órbita, situada no plano da linha do equador, equador, os satélites permanecem sempre sempre acima de um mesmo ponto da superfície terrestre, parecendo parados para um observador no equador. A altura de um satélite geocêntrico, em relação à superfície da Terra, em órbita circular, circular, é aproximadamente igual a a) 64000 km. b) 50000 km. *c) 37600 km. d) 25000 km. e) 12800 km. Dados: G = constante de gravitação universal M = massa da Terra R = raio da Terra = 6,4 × 10 6 m [G M 4 2]1/3 = 2,2 × 10 4 m.s –2/3 [24 horas]2/3 = 2,0 × 103 s2/3 (PUC/PR-2010.1) - RESPOSTA: C Um planeta binário é um sistema formado por dois planetas que se atraem mutuamente pela força gravitacional e que orbitam em torno do centro de massa do sistema. Para que seja considerado planeta binário, o centro de massa (c.m.) do sistema não pode se localizar dentro de nenhum dos planetas. Suponha um planeta binário composto por um planeta maior (M) de massa quatro vezes a massa do planeta menor (m), ambos realizando órbitas circulares em torno do centro de massa.
;
– As forças gravitacionais entre dois corpos estão sempre alinhadas com os centros de massa dos corpos e possuem sentidos opostos; – No sistem sistemaa inte interna rnacion cional al de unidade unidades, s, a constant constantee de gravita gravitação ção univ niversa rsal é medid dida em
;
– A terceira lei de Kepler utiliza uma constante que depende da massa dos planetas que orbitam um corpo central; – Um satélite artificial, em órbita circular em torno da Terra, tem aceleração centrípeta nula. a) apenas uma assertiva está correta; *b) existem três assertivas falsas; c) três assertivas estão corretas; d) todas são falsas; e) todas são verdadeiras. (UNIFENAS/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um satélite artificial da Terra Terra descreve uma órbita elíptica, sendo que a Terra está em um dos focos da elipse. Assim, analise as proposições a seguir e assinale a alternativa correta. – A velocidade do satélite é sempre constante; – A velocidade do satélite é crescente à medida que o satélite desloca-se ao longo da trajetória, aproximando-se do perigeu; – A velocidade do satélite é máxima no perigeu; – A velocidade do satélite é mínima, quando este ocupar o lugar na trajetória que estiver mais distante da Terra; – A velocidade tangencial do satélite é nula no perigeu. a) apenas uma assertiva está correta; *b) existem duas assertivas falsas; c) quatro assertivas estão corretas; d) todas são falsas; e) há apenas uma assertiva incorreta.
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Analise as afirmativas: I. O raio da órbita do planeta menor é quatro vezes o raio da órbita do planeta maior. II. A velocidade escalar do planeta menor é quatro vezes maior que a do planeta maior. III. O período da órbita do planeta menor é quatro vezes maior que o do planeta maior. Assinale a alternativa CORRETA: a) Somente as afirmativas II e III estão corretas. b) Somente a afirmativa I está correta. *c) Somente as afirmativas I e II estão corretas. d) Somente a afirmativa II está correta. e) Todas as afirmativas estão corretas. (UNEMAT/MT-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um objeto de massa igual a 60 kg tem peso na superfície da terra igual a 600N. O peso deste objeto, estando ele a uma altura correspondente correspondente a 2/3 do raio da terra, será igual a: (Considere (Considere na 2 superfície da terra: g = 10 m/s ). a) 400 N *b) 216 N c) 900 N d) 150 N e) 780 N
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(IF/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: D
(UFT/TO-2010.1) - ALTERNATIVA: A Quantas horas deveria ter, aproximadamente, aproximadamente, o período de rotação da Terra em torno de seu eixo para que uma balança localizada sobre a linha do equador indicasse zero para o peso de uma pessoa de 70 kg? Dados: Raio da Terra = 6,37 × 10 6 m; Massa da Terra = 5,97 × 10 24 Kg; Constante gravitacional Universal = 6,67 × 10 –11 N m 2/kg2 *a) 1h e 24 min b) 37h e 12 min c) 48 h d) 24 h e) 6 h e 37 min (IF/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: A Sobre a trajetória elíptica realizada pela Terra em torno do Sol, conforme ilustração abaixo, é CORRETO afirmar que:
Com base no quadro acima, e sabendo que a força gravitacional está relacionada com a massa dos corpos, qual das alternativas abaixo seria a melhor opção para o Garfield? a) Júpiter, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra Terra é de 330,00 . b) Terra, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 1,00 . c) Marte, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 0,11 . *d) Mercúrio, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 0,05 . e) Saturno, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 95,31 . (UFF/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Antoine de Saint-Exupéry gostaria de ter começado começado a história do Pequeno Príncipe dizendo: “Era “Era umavez um peq pequen uenoo prínci príncipe pe que hab habitav itavaa um planet planetaa pou pouco co maior que ele, e que tinha necessidade de um amigo …”
*a) a força pela qual a Terra atrai o Sol tem o mesmo módulo da força pela qual o Sol atrai a Terra. b) o sistema sistema mos mostrad tradoo na figura figura represen representa ta o mode modelo lo geoc geocêntri êntrico. co. c) o período de evolução evolução da Terra em torno do Sol é de aproximaaproximadamente 24 horas. d) a velocidade de órbita da Terra no ponto A é maior do que no ponto C. e) a velocidade de órbita do planeta Terra independe da sua posição em relação ao Sol. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Considere a Terra como sendo uma esfera maciça de raio R e massa M uniformemente distribuída. Um dinamômetro é usado para pesar um corpo de massa m em dois locais sobre a superfície da Terra: Terra: um local no polo norte e um local sobre o equador. Sendo T o período de rotação da Terra, o módulo da diferença entre as duas medidas do dinamômetro nesses locais é: *a) b) c) d)
Considerando Considerando que o raio médio da Terra Terra é um milhão de vezes o raio médio do planeta do Pequeno Príncipe, assinale a opção que indica a razão entre a densidade do planeta do Pequeno Príncipe, P, e a densidade da Terra, T, de modo que as acelerações da gravidade nas superfícies dos dois planetas sejam iguais. a) P T = 1012 *b) P T = 106 c) P T = 10 18 d) P T = 103 e) P T = 102
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(UFV/MG-2010.1) - RESPOSTA: a) V = (GM/R)½ b) R = (T 2GM/4 2)1/3 Considere um satélite artificial que será colocado em uma órbita circular em torno da Terra. Nos seus cálculos abaixo, use a seguinte guinte not notaçã ação: o: G = consta constante nte de gravita gravitaçãounive çãouniversa rsall e M = mas massa sa da Terra. a) Se quisermos que o raio da órbita do satélite seja R, calcule qual deverá ser a velocidade orbital do satélite, em termos de G, M e R. b) Se quisermos que o satélite seja geossíncrono, ou seja, se quisermos que seu período período de rotação seja igual ao período T de rotação da Terra, Terra, calcule qual deverá ser o raio da órbita do satélite, em termos de G, M e T.
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(IF/SC-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02) Issac Newton (1642-1727) publicou em 1687 o livro “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural” usualmente conhecido como “Principia”. Na terceira parte do livro, intitulada “O sistema do Mundo”, aplica a lei da gravitação para discutir o movimento dos satélites em torno dos planetas e dos planetas em torno do Sol; mostra como calcular as massas dos planetas em termos da massa da Terra; calcula o achatamento da Terra devido a sua rotação; calcula o efeito, conhecido como precessão dos equinócios, produzido sobre a órbita da Terra por esse achatamento; discute as perturbações do movimento da Lua devidas à ação do Sol; explica as marés; calcula as órbitas dos cometas.
(UFPR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Neste ano, comemoram-se os 400 anos das primeiras descobertas astronômicas com a utilização de um telescópio, realizadas pelo cientista italiano Galileu Galilei. Além de revelar ao mundo que a Lua tem montanhas e crateras e que o Sol possui manchas, ele também foi o primeiro a apontar um telescópio para o planeta Júpiter e observar os seus quatro maiores satélites, posteriormente denominados de Io, Europa, Ganimedes e Calisto.
NUSSENZVEIG, H.M. Curso de Física Básica: Mecânica. Local: Editora, ano 2002. v.1. v.1. p.201(adaptado). p.201(adaptado).
Considerando Considerando a Lei da Gravitação Universal de Newton, assinale a(s) proposição(ões) proposição(ões) CORRETA(S). CORRETA(S). 01. A força gravitacional entre o Sol e a Terra é inversamente proporcional ao quadrado da distância da Terra ao Sol. 02. A causa das marés, segundo Newton, é devida à atração gravitacional da Lua e, em menor escala, do Sol sobre os oceanos. 04. A lei da gravitação universal de Newton não se aplica aos satélites artificiais que estão em órbita em torno da Terra. 08. Se dobrássemos a massa da Terra, mantendo sua distância constante do Sol, teríamos uma força gravitacional entre o Sol e a Terra quatro vezes maior. 16. A força gravitacional entre a Terra e a Lua ficaria duas vezes menor se dobrássemos a distância entre esses dois corpos. 32. Se dobrássemos a massa da Terra e reduzíssemos pela metade sua distância do Sol, teríamos uma força gravitacional entre a Terra e o Sol duas vezes menor. (UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: C Quando uma estrela originalmente com massa entre oito e vinte massas solares explode em um evento do tipo supernova, o núcleo colapsado colapsado remanesce remanescente nte é denom denominado inado“estre “estrela la de nêutrons”. nêutrons”. Tipicamente, Tipicamente, as estrelas de nêutrons possuem massa de 2×10 30 kg esfericamente distribuída num raio de apenas 10 km. Considerando a constante da gravitação universal G = 6,67×10 -11 Nm2/kg2 e a velocidade de escape da Terra v T = 11,2 km/s, a ordem de grandeza da razão v n vT, onde vn denota a velocidade de escape da estrela de nêutrons típica, é igual a: a) 108 b) 106 *c) 104 d) 102 e) 100 (UFAL-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma partícula é lançada verticalmente para cima a partir da superfície da Terra, atingindo uma altura máxima (em relação ao ponto de lançamento) igual ao próprio raio da Terra, R T. Desprezando os atritos e o movimento de rotação terrestre, e denotando a aceleração da gravidade na superfície da Terra por g, com que velocidade a partícula foi lançada? a) (1/2) (1/2) gRT b) gRT 2 *c) gRT d) 2gRT e) 2 gRT (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Considere os valores das seguintes grandezas relacionadas ao movimento da Terra em torno do Sol: T: período de translação da Terra. F: força de atração entre os dois. v: velocidade tangencial em sua órbita ao redor do Sol. Se a massa do Sol dobrar, então, a) F dobra, v e T não se alteram. b) T e F não se alteram e v dobra. c) F e v ficam ficam multipli multiplicado cadoss por 2. *d) T fica divid dividido ido por por 2 e F duplic duplica. a. e) T fica dividi dividido do por por 2 e v dupli duplica. ca.
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Supondo que as órbitas desses satélites ao redor de Júpiter se jam circulares, e com base nas informações da tabela acima, assinale a alternativa correta. (Os valores da tabela foram arredondados por conveniência) conveniência) a) A força de atração entre Júpiter e Ganimedes é maior do que entre Júpiter e Io. b) Quanto maior a massa de um satélite, maior será o seu período orbital. c) A circunferência descrita pelo satélite Calisto é quatro vezes maior que a circunferência descrita pelo satélite Europa. d) A maior velocidade angular é a do satélite Calisto, por possuir maior período orbital. *e) O período orbital de Europa é aproximadamente o dobro do período orbital de Io. (UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: D Considere que um satélite meteorológico, meteorológico, passe exatamente acima de uma dada floresta a cada 4,8 horas. Se compararmos o raio da órbita do referido satélite meteorológico com o raio da órbita de um satélite de comunicação geoestacionário, considerando, para simplificar o problema, que ambos os satélites se locomovam em movimento movimento circular uniforme, em torno do planeta Terra, no plano do equador, equador, girando no mesmo sentido da rotação da Terra, então podemos afirmar que o raio da órbita do satélite meteorológico é aproximadamente: a) 50% do raio da orbita do satélite de comunicação b) 20% do raio da orbita do satélite de comunicação c) 80% do raio da orbita do satélite de comunicação *d) 30% do raio da orbita do satélite de comunicação (UESPI-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Considere que as massas da Terra e do Sol sejam respectivamente iguais a 6 × 10 24 kg e 2 × 10 30 kg. Considere, ainda, que as distâncias médias da Terra à Lua e do Sol à Lua sejam respectivamente iguais a 4 × 10 8 m e 1,5 × 1011 m. Com base nesses dados, pode-se concluir que, tipicamente, a força gravitacional que o Sol exerce sobre a Lua é: a) maior que a força gravitacional que a Terra exerce sobre a Lua por um fator de cerca de 20. *b) maior que a força gravitacional que a Terra exerce sobre a Lua por um fator de cerca de 2. c) igual à força gravitacional que a Terra exerce sobre a Lua. d) menor que a força gravitacional que a Terra exerce sobre a Lua por um fator de cerca de 2. e) menor que a força gravitacional que a Terra exerce sobre a Lua por um fator de cerca de 20.
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(UEMG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Em seu movimento em torno do Sol, o nosso planeta obedece às leis de Kepler. Kepler. A tabela a seguir mostra, mostra, em ordem ordem alfabética, os 4 planetas mais próximos do Sol:
Baseando Baseando-se -se na tabe tabela la apresent apresentada ada acima acima,, só é CORRETO CORRETO concluir que a) Vênus leva mais tempo para dar uma volta completa em torno do Sol do que a Terra. b) a ordem crescente de afastamento desses planetas em relação ao Sol é: Marte, Terra, Vênus e Mercúrio. c) Marte é o planeta que demora menos tempo para dar uma volta completa em torno de Sol. *d) Mercúrio leva menos de um ano para dar uma volta completa em torno do Sol. (UEMG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Em seu movimento em torno do Sol, a Terra descreve uma trajetória elíptica, como na figura, abaixo:
São feitas duas afirmações sobre esse movimento: 1. A velocidade da Terra Terra permanece permanece constante em toda toda a trajetória. 2. A mesma força que a Terra faz no Sol, o Sol faz na Terra. Sobre tais afirmações, só é CORRETO dizer que a) as duas afirmações são verdadeiras. b) apenas a afirmação 1 é verdadeira. *c) apenas a afirmação 2 é verdadeira. d) as duas afirmações são falsas. (IF/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Considere as seguintes afirmativas. I. Devido à igualdade nas durações da rotação da Lua e da revolução em torno da Terra, é que a Lua nos mostra sempre a mesma e única face. II. Em astronomia, solstício é o momento em que o Sol, durante seu movimento aparente na esfera celeste, atinge a maior declinação em latitude, medida a partir da linha do equador. III. Dois passageiros sentados em um ônibus podem ter velocidades diferentes. IV. Para que um corpo se mantenha em movimento uniforme, é necessária a ação de uma força constante. V. Uma grandeza física vetorial é caracterizada por seu módulo, direção e sentido. Das afirmativas anteriores, está(ão) correta(s) a) apenas a IV. b) apenas a I. c) apenas a I e a III. *d) a I, a II, a III e a V. e) apenas a II e a IV.
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(VUNESP/FMJ-2010.1) - ALTERNATIVA: A O planeta Saturno apresenta um grande número de satélites naturais. Dois deles são Encélado e Titan. Os raios de suas órbitas podem ser medidos em função do raio de Saturno, R S. Dessa forma, o raio da órbita de Encélado vale 4R S e o raio da órbita de Titan vale 20RS. Sendo T(e) e T(t), respectivamente, respectivamente, os intervalos de tempo que Encélado e Titan levam para dar uma volta completa ao redor de Saturno, é correto afirmar que a razão T(t) T(e) é, aproximadamente, aproximadamente, igual igual a *a) 11,2. d) 0,8. b) 8,4. e) 0,2. c) 5,0. (IF/SP-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: A Leia atentamente as afirmativas a seguir, sobre os movimentos da Terra. I. Rotação – é o movimento da Terra em torno de si mesma, em torno de seu eixo imaginário. II. Translação - é o movimento que a Terra executa ao redor do Sol; leva um tempo total aproximado de 365 dias e 6 horas até que se complete um ano. III. Precessão dos equinócios - é o movimento de deslocamento do eixo da Terra. IV. Nutação - é uma pequena oscilação periódica do eixo de rotação da Terra. Das afirmativas anteriores, está(ão) correta(s) *a) a I, a II, a III e a IV. b) apenas a I. c) apenas a I e a III. d) apenas a IV. e) apenas a II e a IV. (IF/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Objetos que se deslocam em movimento retilíneo uniforme possuem velocidade modular constante. Entretanto, um objeto que se desloca ao longo de um arco, com o valor da velocidade constante, possui uma variação na direção do movimento; como a velocidade é um vetor de módulo, direção e sentido, uma alteração na direçã direçãoo implicauma implicauma mud mudanç ançaa no vetor vetor velocid velocidade ade.. O nom nomee dado a essa mudança na velocidade é aceleração centrípeta. Considere um satélite de massa m = 10 kg, a uma altitude h = 700 km acima da superfície da Terra. Nas alternativas abaixo, assinale aquela que corresponde ao módulo da velocidade tangencial do satélite. Para o cálculo, use os valores(aproximados): Massa da Terra = 6 × 10 24 kg, Raio da Terra = 6300 km, Constante de Gravitação Universal = 6,6 × 10 –11 N.m2/kg2. a) v = 3,5 × 10 3 m/s. b) v = 9,5 × 10 3 m/s. c) v = 1,5 × 10 3 m/s. *d) v = 7,5 × 10 3 m/s. e) v = 5,5 × 10 3 m/s. (VUNESP/FAMECA-2010.1) - ALTERNATIVA: C Considere, com base nas leis da Gravitação Universal, as afirmações: I. A velocidade velocidade orbital de um planeta ao redor redor do Sol é variável e mínima quando ele está mais afastado do Sol. II. Em pontos externos à superfície terrestre, a intensidade do campo gravitacional varia na razão inversa do quadrado da distância do local considerado ao centro da Terra. III. O período de translação de um planeta ao redor do Sol é diretamente proporcional ao raio médio de sua órbita. Está correto, apenas, o que se afirma em a) I. d) I e III. b) III. e) II e III. *c) I e II.
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(ITA/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: E Pela teoria Newtoniana da gravitação, o potencial gravitacional devido ao Sol, assumindo simetria esférica, é dado por –V = G M/r, em que r é a distância média do corpo ao centro do Sol. Segundo a teoria da relatividade de Einstein, essa equação de Newton deve ser corrigida para –V = GM/r + A/r 2, em que A depende somente somente de G, G, de M e da velocidade da luz, c. Com base na análise dimensional e considerando k uma constante adimensional, assinale a opção que apresenta a expressão da constante A, seguida da ordem de grandeza da razão entre o termo de correção, A/r 2, obtido por Einstein, e o termo GM/r da equação de Newton, na posição da Terra, sabendo a priori que k = l. (Dados: G = 6,67 × 10 –11 m3/s2kg; Massa do Sol M = 1,99 × 10 30 kg; Velocidade da luz c = 3 × 10 8 m/s; Distância média do centro da Terra ao centro do Sol: 1,5 × 1011 m.) a) A = kGM/c e 10 –5 b) A = kG2M2/c e 10 –8 c) A = kG2M2/c e 10 –3 d) A = kG2M2/c2 e 10 –5 *e) A = kG 2M2/c2 e 10 –8
(FURG/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um corpo celeste percorre uma órbita em torno do Sol, cuja distância média ao Sol é 16 vezes maior do que a distância média Terra-Sol. Qual é o intervalo de tempo, em anos terrestres, necessário para este corpo percorrer uma volta completa em torno do Sol? a) 16 anos. b) 32 anos. c) 8 anos. *d) 64 anos. e) 12 anos.
(ITA/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: A Considere um segmento de reta que liga o centro de qualquer planeta do sistema solar ao centro do Sol. De acordo com a 2.a Lei de Kepler, tal segmento percorre áreas iguais em tempos iguais. Considere, então, que em dado instante deixasse de existir o efeito da gravitação entre o Sol e o planeta. Assinale a alternativa correta. *a) O segmento de reta em questão continuaria a percorrer áreas iguais em tempos iguais. b) A órbita do planeta continuaria continuaria a ser elíptica, elíptica, porém com focos a diferentes e a 2. Lei de Kepler continuaria válida. c) A órbita do planeta deixaria deixaria de ser elíptica e a 2.a Lei de Kepler não seria mais válida. d) A 2.a Lei de Kepler só é válida quando se considera uma força que depende do inverso do quadrado das distâncias entre os corpos e, portanto, deixaria de ser válida. e) O planeta iria se dirigir em direção ao Sol.
(UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A Assinale a alternativa correta. *a) Se a Terra não girasse o peso dos corpos seria maior. b) Um satélite descreve uma trajetória elíptica em torno da Terra. Nesta consideração o movimento do satélite é uniforme. c) No centro da Terra a ação da gravidade se faz sentir com maior intensidade que em outras regiões do planeta. d) Plutão e Terra tem massas aproximadamente iguais. Plutão está a uma distância cerca de 40 vezes maior que a da Terra ao Sol. Assim, a força atrativa exercida pelo Sol é 1600 vezes mais intensa em Plutão que na Terra. e) Na equação de Newton para a força de atração gravitacional entre dois pontos de massas diferentes e separados por uma determinada distância aparece a constante Universal G. No Sistema Internacional a fórmula dimensional dessa constante é: L2.M –1.T3.
(UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B No ano de 1609, os cientistas utilizaram o telescópio t elescópio pela primeira vez para estudar a mecânica celeste. Entre os anos de 1609 e 1610, Galileu Galilei (1564-1642) fez descobertas revolucionárias sobre o sistema solar. Além disso, nesse mesmo período, Astronomia Nova, Johanner Kepler (1571-1630) publicou o livro Astronomia em que sugeriu, por exemplo, que as órbitas dos planetas em torno do Sol sejam elípticas. Sobre essas descobertas descobertas de Kepler e Galileu, é CORRETO afirmar que: a) elas fortaleceram o argumento de que a Terra está em repouso e todos os astros giram em torno dela. *b) elas mudaram os rumos da ciência, pois, além de dar consistência ao sistema heliocêntrico de Copérnico, ajudaram a elaborar uma nova mecânica celeste que se aplicava, igualmente, ao movimento da Terra e de qualquer outro planeta do universo. c) elas permitiram somente que os cientistas tivessem uma idéia mais precisa do universo. d) elas foram muito importantes, mas não mudaram os rumos da ciência, pois, além de estabelecer o sistema geocêntrico de Ptolomeu (87-151 dc), a mecânica celeste não teve qualquer alteração na sua concepção. e) elas só tiveram importância para a astrologia, pois mostram que os planetas e os astros do universo têm, de fato, influência sobre a vida das pessoas na Terra.
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(UEPG/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Fundamentado na teoria de Nicolau Copérnico e com base nos dados obtidos por Tycho Brahe, Johannes Kepler documentou as leis que regem o movimento dos planetas. Sobre essas leis, assinale a alternativa correta. a) O período de revolução de um planeta é proporcional ao raio de sua órbita. b) Em intervalos de tempos iguais, a área varrida por um planeta é maior quanto maior for a distancia em relação ao Sol. c) A primeira lei de Kepler estabelece estabelece que os planetas planetas se movem em órbitas circulares em torno do Sol. d) O movimento de um planeta é uniforme (velocidade constante). *e) As leis de Kepler são válidas para quaiquer sistemas em que corpos gravitam em torno de um corpo central.
(UFPB-2010.1) - RESPOSTA: I, III e V Um foguete de 5 toneladas de massa move-se da Lua para a Terra. Em um determinado determinado momento da viagem, observa-se que o foguete encontra-se ao longo da linha reta que une os centros da Terra Terra e da Lua. Nesse contexto, considere as seguintes informações: o zero da energia potencial gravitacional é tomado em um ponto muito distante da Terra e da Lua, isto é, no infinito; a massa da Terra é cerca de 80 vezes maior que a massa da Lua; a energia potencial gravitacional entre o foguete e a TerTerra é denotada por U T e entre o foguete e a Lua, por U L ; a distância entre o foguete e o centro da Terra é denotada por dT e entre o foguete e o centro da Lua, por d L ; O módulo da força entre o foguete e a Terra é denotado por FT e entre o foguete e a Lua, por FL . Diante do exposto, identifique as afirmativas corretas: I. Se UL = UT , então dL < dT . II. Se o foguete for deixado em repouso no ponto onde U L = U T , então ele permanecerá em repouso. III. Se FL = F T , então dL < dT . IV. Se FL = F T , então UL = U T . V. O ponto onde UL = U T não depende da massa do foguete.
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(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: D Em um sistema planetário distante, os planetas X e Y descrevem órbitas circulares em torno de uma estrela. Sabendo que o raio da órbita do planeta X é quatro vezes maior que o da órbita do planeta Y e que o módulo da velocidade do planeta planeta X é de 12 km/ s, é correto afirmar que o módulo da velocidade, em km/s, do planeta Y é de: a) 3 *d) 24 b) 6 e) 48 c) 12
(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Visando o cálculo da massa de um planeta de raio R, um astronauta, em sua superfície, efetua medidas de pressão em um recipiente contendo um líquido incompressível de massa m e volume V. Ele mede um valor p o para a pressão na superfície do líquido e um valor p d a uma profundidade d. Sendo G a constante de gravitação universal, é CORRETO afirmar que a massa do referido planeta é: *a)
(UFRGS/RS-2010.1) (UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: 01.E e 02.D Instrução: As questões 01 e 02 estão relacionadas com o texto
abaixo. O ano de 2009 foi proclamado pela UNESCO o Ano Internacional da Astronomia para comemorar os 400 anos das primeiras observações observações astronômicas realizadas por Galileu Galilei através de telescópios e, também, para celebrar a Astronomia e suas contribuições para o conhecimento humano. O ano de 2009 também celebrou os 400 anos da formulação da Lei das Órbitas e da Lei das Áreas por Johannes Johannes Kepler. Kepler. A terceira lei, conhecida como Lei dos Períodos, foi por ele formulada posteriormente. 01. Sobre as três leis de Kepler são feitas as seguintes afirmações. I - A órbita de cada planeta é uma elipse com o Sol em um de seus focos. II - O segmento de reta que une cada planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. III - O quadrado do período orbital orbital de cada planeta é diretamente proporcional ao cubo da distância média do planeta ao Sol. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. *e) I, II e III.
02. A Astronomia estuda objetos celestes que, em sua maioria, se encontram a grandes distâncias da Terra. De acordo com a mecânica newtoniana, os movimentos desses objetos obedecem à Lei da Gravitação Universal. Considere as seguintes afirmações, referentes às unidades empregadas em estudos astronômicos. I - Um ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz em um ano. II - Uma Unidade Astronômica (1UA) corresponde à distância média entre a Terra e o Sol. III - No Sistema Internacional (SI), a unidade da constante G da Lei da Gravitação Universal é m/s 2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. *d) Apenas I e II. e) I, II e III. (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A A distância entre os centros da Terra e da Lua é cerca de 60 vezes o raio médio da Terra. Um valor médio da aceleração da gravidade na superfície da Terra pode ser calculado pela expressão g = GM /R2, em que G = 6,67 × 10 –11 Nm2/kg2 é a constante gravitacional, M = 5,98 × 1024 kg é a massa da Terra e R = 6400 km é o raio médio médio da Terra. Para esses valores, valores, g 9,74 m/s2. O valor da aceleração centrípeta do movimento da Lua em torno da Terra (considerando praticamente circular uniforme) é, aproximadamente, igual a *a) g/(60)2. b) g/(60) c) g. d) 60g.
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b) c) d)
(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Seja F o módulo da força da gravidade que o Sol faz sobre um cometa, de massa constante, cujo período orbital é T (em anos). Dos gráficos abaixo, aquele que representa CORRETAMENTE CORRETAMENTE a variação de F com o tempo t é:
*a)
b)
c)
d)
(ENEM-2009) - ALTERNATIVA: E Na linha de uma tradição antiga, o astrônomo grego Ptolomeu (100-170 d.C.) afirmou a tese do geocentrismo, segundo a qual a Terra seria o centro do universo, sendo que o Sol, a Lua e os planetas girariam em seu redor em órbitas circulares. circulares. A teoria de Ptolomeu resolvia de modo razoável os problemas astronômicos astronômicos da sua época. Vários séculos mais tarde, o clérigo e astrônomo polonês polo nês Nicolau Nicolau Cop Copérni érnico co (1473-1 (1473-1543) 543),, ao enco encontra ntrarr inexatid inexatidões ões na teoria de Ptolomeu, formulou a teoria do heliocentrismo, segundo a qual o Sol deveria ser considerado o centro do universo, com a Terra, Terra, a Lua e os planetas girando circularmente circularmente em torno dele.. Por fim, o astrônom dele astrônomoo e mate matemát mático ico alem alemão ão Joha JohannesKepler nnesKepler (1571-1630), (1571-1630), depois de estudar o planeta Marte por cerca de trinta anos, verificou que a sua órbita é elíptica. Esse resultado generalizou-se para os demais planetas. A respeito dos estudiosos citados no texto, é correto afirmar que a) Ptolomeu apresentou as ideias mais valiosas, por serem mais antigas e tradicionais. b) Copérnico desenvolveu a teoria do heliocentrismo inspirado no contexto político do Rei Sol. c) Copérnico viveu em uma época em que a pesquisa científica era livre e amplamente incentivada pelas autoridades. d) Kepler estudou o planeta Marte para atender às necessidades de expansão econômica e científica da Alemanha. *e) Kepler apresentou uma teoria científica que, graças aos métodos aplicados, pôde ser testada e generalizada.
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(PASUSP-2009) - ALTERNATIVA: 32.D e 33.C Texto para as questões 32 e 33 Newton unificou as ideias de Galileu e Kepler, ao identificar a órbita da Lua como sendo equivalente ao movimento de um pro jétil. O raciocínio de Newton foi o seguinte: imagine um canhão no topo de uma montanha muito alta, como mostrado esquematicamente na figura.
VESTIBULARES 2010.2 (UFG/GO-2010.2) - ALTERNATIVA: A A Lua sempre apresenta a mesma face quando observada de um ponto qualquer da superfície da Terra. Esse fato, conhecido como acoplamento de maré, ocorre porque *a) a Lua tem período de rotação igual ao seu período de revolução. b) a Lua não tem movimento de rotação em torno do seu eixo. c) o período de rotação da Lua é igual ao período de rotação da Terra. d) o período de revolução da Lua é igual ao período de rotação da Terra. e) o período de revolução da Lua é igual ao período de revolução da Terra. (UDESC-2010.2) - ALTERNATIVA: D A maré é o fenômeno natural de subida e descida do nível das águas, água s, percebid percebidoo princip principalm almente ente nos ocea oceanos nos,, causado causado pela atraatração gravita gravitacio cional nal do Sol e da Lua.A ilustraç ilustração ão aba abaixo ixo esquem esquematiz atizaa a variação do nível das águas ao longo de uma rotação completa da Terra.
A trajetória de um projétil disparado pelo canhão dependerá de sua velocidade inicial. Na ausência de gravidade ou resistência do ar, o movimento movimento do projétil seria uma linha reta com velocidade constante, conforme determinado pelo princípio da inércia; mas a gravidade deflete a trajetória do projétil, fazendo-o cair com aceleração vertical. Se a sua velocidade inicial for pequena, o projétil cairá perto da base da montanha (trajetória (trajetória A). De acordo com essas ideias, poderíamos imaginar que, se aumentásseaumentássemos a potência do canhão, no final o projétil teria t eria uma velocidade horizontal suficiente para simplesmente “continuar caindo”. Embora esteja sendo atraído continuamente para baixo pela força gravitacional, ele nunca vai bater no chão. Ou seja, o projétil entrou em órbita (trajetória C), virando um satélite da Terra! Marcelo Gleiser,A Gleiser,A dança do Universo, Universo, 2006. Adaptado.
32. Com base no texto e em seus conhecimentos, considere as afirmações abaixo: I. A órbita da Lua em torno da Terra é uma parábola. II. A trajetória do projétil disparado depende da potência do canhão. III. O projétil, lançado pelo canhão, sempre cairá na superfície da Terra. IV. As ideias de Newton permitem imaginar satélites artificiais da Terra. É correto o que se afirma apenas em a) I e II. b) I e III. c) II e III. *d) II e IV. e) III e IV. 33. De acordo com o texto, um cientista deve explicar a) um único fato, sem relacioná-lo a outros. b) fatos diferentes, sem relacioná-los entre si. *c) fatos diferentes, relacionando-os entre si. d) o mesmo fato, diversas vezes. e) um único fato, uma única vez.
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Considere as seguintes proposições sobre maré, e assinale a alternativa incorreta. a) As marés de maior amplitude ocorrem próximo das situações de Lua Nova ou Lua Cheia, quando as forças atrativas, devido ao Sol e à Lua, se reforçam mutuamente. b) A influência da Lua é maior do que a do Sol, pois, embora a sua massa seja muito menor do que a do Sol, esse fato é compensado pela menor distância à Terra. c) A maré cheia é vista por um observador quando a Lua passa por cima dele, ou quando a Lua passa por baixo dele. *d) As massas de água que estão mais próximas da Lua ou do Sol sofrem atração maior do que as massas de água que estão mais afastadas, devido à rotação da Terra. e) As marés alta e baixa sucedem-se em intervalos de aproximadamente 6 horas. (IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: C SiriusA é a mais brilhante no céu noturno e fica a cerca A estrela estrela SiriusA de 8,6 anos-luz do Sol. Sua massa é cerca de 2 vezes a massa solar. Se a Terra orbitasse em torno de Sirius, mantendo o mesmo raio de sua órbita atual em torno do Sol (considerar a órbita da Terra circular), o período aproximado do movimento de translação da Terra, em torno de Sirius, seria Usar 1,4 . a) quatro meses. b) seis meses e meio. *c) oito meses e meio. d) um ano e meio. e) dois anos.
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(IF/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: A A figura abaixo representa de forma exagerada a trajetória da órbita de um planeta planeta em torno do Sol. A partir das Leis de Kepler Kepler são feitas as seguintes afirmações:
I. A velocidade do planeta é máxima no ponto A, local também chamado de afélio. II. A órbita desse planeta é de forma elíptica e o Sol ocupa um dos focos da elipse. III. O período (tempo para completar uma volta em torno do Sol) deste planeta é tão maior quanto menor for a sua massa. IV. A velocidade escalar desse planeta é a mesma em qualquer ponto da trajetória. É correto o que se afirma apenas em: *a) II. b) I e II. c) II e III. d) III e IV. e) I, III e IV. (UNEMAT/MT-2010.2) - ALTERNATIVA: D Dois corpos de massas iguais a 110 Kg e 30 Kg estão a uma distância de 13 metros um do outro. Sendo G = 6,7 × 10 –11N.m2/Kg2, logo, a força de atração aproximada entre eles é: a) 180,82 × 10 –11 N. b) 160,82 × 10 –11 N. c) 120,85 × 10 –11 N. *d) 130 × 10 –11 N. e) 170,82 × 10 –11 N.
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MECÂNICA: ENERGIA VESTIBULARES 2010.1 (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 29 (01+04+08+16) A respeito de um sistema composto por duas forças de módulos iguais e que atuam num corpo, assinale o que for correto. 01) Se as duas forças forem colineares, de sentidos opostos, o corpo poderá estar em repouso ou em movimento com velocidavelocidade constante. 02) A resultante terá valor igual à soma dos módulos das forças envolvidas. 04) Se as duas forças atuarem ortogonalmente, o sistema admitirá uma resultante que terá valor igual ao módulo de uma das forças vezes a raiz de dois. 08) Se as duas forças forem colineares e de mesmo sentido, a resultante certamente realizará trabalho. 16 16)) Se as dua duass força forçass forem forem de sen sentid tidos os opo oposto stoss e nãocolinear nãocolineares es o corpo executará um movimento de rotação. (UEPG/PR-2010 (UEPG/PR-2010.1) .1) - RESPOSTA: RESPOSTA: SOMA= 31 (01+02+04+0 (01+02+04+08+16) 8+16) No que respeita à energia e suas transformações, transformações, assinale o que for correto. 01) O trabalho não é uma forma de energia, mas uma maneira de transferir energia de um lugar para outro, ou de transformar uma forma de energia em outra. 02) A energia cinética de um corpo a 80 km/h é 16 vezes maior que a do mesmo corpo a 20 km/h. 04) A energia potencial gravitacional de um corpo depende da posição em relação a um ponto de referência. 08) A quantidade de energia energia utilizável diminui a cada cada transformação sofrida até que dela nada reste. 16) A energia cinética cinética de um sistema sistema é energia em trânsito trânsito ou em transformação. (UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D Os esquemas abaixo mostram quatro rampas AB, de mesma alturaAC alturaAC e pe perfi rfiss distin distintos tos,, fixada fixadass em mesa mesass idênti idêntica cas, s, nasquais nasquais uma pequena pedra é abandonada, do ponto A, a partir do repouso.
(UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08) Entre as unidades derivadas do Sistema Internacional, assinale aquelas que se equivalem. 01) pascal - Pa - m –1 kg s –2 02) newton - N - m kg s –1 04) joule - J - m2 kg s 08) watt - W - m2 kg s –3 (UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um objeto é deslocado em um plano sob a ação de uma força de intensidade igual a 5 N, percorrendo em linha reta uma distância igual a 2 m. Considere a medida do ângulo entre a força e o deslocamento deslocamento do objeto igual a 15º, e T o trabalho realizado por essa força. Uma expressão que pode ser utilizada para o cálculo desse trabalho, em joules, é T= 5 × 2 × sen . Nessa Nessa expres expressão, são, equi equivale vale,, em graus graus,, a: a) 15 b) 30 c) 45 *d) 75 (UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma bola de boliche de 2 kg foi arremessada em uma pista plana. A tabela abaixo registra a velocidade e a energia cinética da bola ao passar por três pontos dessa pista: A, B e C.
Se (E1, E 2, E 3) é uma progresão geométrica de razão 1 /2, a razão da progressão geométrica (V 1 , V 2 , V 3) está indicada em: a) 1 b) *c) / 2 d) 1 / 2
(PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma arma de mola, para atirar bolinhas de brinquedo verticalmente para cima, arremessa uma bolinha de 20,0 g a uma altura de 1,5 m quando a mola é comprimida por 3,0 cm. A que altura chegará a bolinha se a mola for comprimida por 6,0 cm? (Considere g = 10,0 m/s2) a) 3,0 m b) 4,5 m *c) 6,0 m d) 7,5 m e) 9,0 m
Após deslizar sem atrito pelas rampas I, II, III e IV I V, a pedra toca t oca o solo, pela primeira vez, a uma distância do ponto B respectivamente igual a d I , d II , d III e d IV . A relação entre essas distâncias está indicada na seguinte alternativa: a) dI > dII = d III > d IV b) dIII > d II > dIV > d I c) dII > d IV = dI > dIII *d) dI = d II = dIII = dIV
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(PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: E O Cristo Redentor, localizado no Corcovado, encontra-se a 710 m do nível no mar e pesa 1.140 ton. Considerando-se g = 10 m/ s2 é correto afirmar que o trabalho total realizado para levar todo o material que compõe a estátua até o topo do Corcovado Corcovado foi de, no mínimo: a) 114.000 kJ b) 505.875 kJ c) 1.010.750 kJ d) 2.023.500 kJ *e) 8.094.000 kJ
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(VUNESP/UNISA-2010.1) (VUNESP/UNISA-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: D Uma barra homogênea, de massa m = 3 kg, articulada em O, é abandonad abandonadaa de uma posição que forma um ângulo de 30° com a horizontal, conforme a figura. A partir desse instante, passa a descrever um movimento oscilatório amortecido, em torno do ponto O, até parar, devido às forças dissipativas.
Considerando-se g = 10 m/s 2, o módulo do trabalho realizado pelas forças dissipativas, em joules, durante todo o movimento, é igual a a) 100. b) 120. c) 150. *d) 180. e) 200. (VUNESP/UNISA-2010.1) (VUNESP/UNISA-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA TIVA OFICIAL: B Na figura dada a seguir, um bloco de massa M = 5 kg está ligado por um fio a outro corpo de massa m = 2 kg. O conjunto encontra-se inicialmente parado, quando é liberado e o bloco de massa m começa a descer.
(PUC/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: D A energia muscular resulta da transformação das substâncias armazenadas no organismo humano. A energia que consumimos vem dos alimentos que ingerimos. Por exemplo, um grama de carboidrato ou de proteína contém cerca de 4kcal. Já um grama de gordura contém bem mais que isso, cerca de 9kcal. O consumo de energia por uma pessoa adulta na forma de alimentos é de aproximadamente aproximadamente 2.400kcal por dia. Essa energia é usada para manter nosso organismo em funcionamento, como coração, pulmões e os demais órgãos internos, e também para fornecer alguma capacidade de trabalho externo, que é feito durante praticamente todo o dia. Em condições de repouso, cerca de 30% da energia é consumido pelos músculos esqueléticos e praticamente outro tanto é consumid consumidaa pelo peloss órgãos órgãos abdo abdomin minais. ais. Em repouso repouso,, o cérebro cérebro consome cerca de 20% e o coração 10% da energia total consumida consumida pelo corpo. Adote 1 cal equivalente a 4J e g = 10m/s 2 para responder à questão. Marque a alternativa CORRETA: CORRETA: a) Dado o consumo normal de uma pessoa em um dia, em repouso o cérebro apresenta uma potência de 2 W. b) Para conseguirmos as 2.400kcal durante o dia, precisamos consumir cerca de 300g de carboidrato ou a metade disso em gordura ou uma saudável (e de preferência apetitosa) mistura dessas coisas. c) A energia consumida em um dia seria suficiente para elevar um corpo de massa de 1,0ton até uma altura de 10,0m. *d) Se calcularmos a potência do corpo através da energia consumida em um dia, obtemos um valor de aproximadamente 110 W. e) Considere um atleta de 80kg que passa cerca de 4 horas do dia em atividade de treino, por exemplo, subindo uma escada a uma taxa de 0,25m/s (só um bom atleta consegue isso). Dessa forma ele teria consumido mais energia que o valor normal de consumo de uma pessoa adulta.
(PUC/PR-2010.1) - QUESTÃO ANULADA (veja obs. no final) Uma mola com constante elástica igual a 100N/m está sujeita a uma compressão d = 10 cm a partir do seu comprimento de repouso enquanto um bloco de massa 1kg é mantido em repouso sobre ela.
(UDESC-2010.1) - ALTERNATIVA: B No dia 25 de julho o brasileiro Felipe Massa, piloto da equipe Ferrari, sofreu um grave acidente na segunda parte do treino oficial para o Grande Prêmio da Hungria de Fórmula 1. O pilotosofr pilotosofreu eu umcortede oito oito cen centím tímetr etros os na altur alturaa do super supercíl cílio io esquerdo após o choque de uma mola que se soltou do carro de Rubens Barrichello contra seu capacete. O carro de Felipe Massa estava a 280,8 km/h, a massa da mola era 0,8 kg e o tempo estimado do impacto foi 0,026 s. Supondo que o choque tenha ocorrido na horizontal, que a velocidade inicial da mola tenha sido 93,6 km/h (na mesma direção e sentido da velocidade do carro) e a velocidade final 0,0 km/h, a força média exercida sobre o capacete foi: a) 800 N *b) 1600 N c) 2400 N d) 260 N e) 280 N
Qual a altura atingida por esse bloco quando a mola é liberada? Considere a aceleração da gravidade igual a 10m/s 2. a) 5 cm Obs.: O peso do corpo é igual a 10 N e a força b) 5 mm da mola, sobre o corpo, na posição inicial tamc) 5 m bém vale 10 N, portanto, o corpo não irá se d) 10 cm mover quando abandonado abandonado.. e) 1 m
(UDESC-2010.1) - ALTERNATIVA: A Três homens, João, Pedro e Paulo, correm com velocidades horizontais constantes de 1,0 m/s, 1,0 m/s e 2,0 m/s respectivamente (em relação a O, conforme mostra a Figura). A massa de João é 50 Kg, a de Pedro é 50 kg e a de Paulo é 60 Kg. As ene energi rgias as cinéti cinética cass de Pedro Pedro e PauPaulo em relação a um referencial localizado em João são: *a) 0 J e 30 J b) 25 J e 120 J c) 0 J e 0 J d) 100 J e 270 J e) 100 J e 120 J
Desprezando-se os atritos e a massa do fio, e considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s 2, pode-se afirmar que a) a aceleração do conjunto vale 2 m/s 2. *b) em repouso, a energia mecânica do conjunto é 120 J. c) m chega ao solo com velocidade igual a 1 m/s. d) durante o movimento, o peso de m não realiza trabalho. e) a velocidade de M é constante e vale 6 m/s.
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(I.T.MAUÁ/SP(I.T.MAUÁ/SP-2010.1 2010.1)) - RESPOSTA:a) RESPOSTA:a) vA= –1,0m/s evB =2,0m/s; v’ A = 2,0 m/s e v’B = 1,0 m/s b) m B = 12 kg O diagrama mostra os gráficos horários das posições de duas partículasA partículas A e B que se movimentam movimentam sobre sobre o eixo x. x. As partículas colidem no instante t = 1,0 s. Sabendo que a massa da partícula A é mA = 4,0 kg, determine
a) as velocidades velocidades das partículas partículas A e B antes e depois da da colisão; b) a massa da partícula B. (IF/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: B A ilustração abaixo representa um bloco apoiado sobre uma superfície horizontal com atrito, puxado por uma força F com velocidade constante.
Com base na ilustração acima e na situação descrita no enunciado, é CORRETO afirmar que: a) o trabalho realizado pela força F é nulo. *b) o trabalho total realizado sobre o bloco é nulo. c) o trabalho realizado pela força de atrito f é nulo. d) o trabalho realizado pela força de atrito f é positivo. e) o trabalho realizado pela força F é igual à variação da energia cinética do bloco. (UFCG/PB-2010.1) - ALTERNATIVA: B A Sociedade Civil Organizada tem se destacado no resgate, na produção e na difusão de estratégias para a Convivência com o Semiárido Brasileiro. A bomba d’água popular acionada pelo/a trabalhador/a através de um volante é um exemplo. O gráfico mostra a vazão da bomba em função da profundidade.
(IF/SC-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B O quadro 1 abaixo tem como objetivo comparar o desempenho e as dimensões de dois modelos de automóveis. QUADRO 1
Fonte (adaptado): http://quatrorodas.abril.com.br/carros/comparativos/nissan-grandlivina-x-chevrolet-zafira-496112.shtml
Com base nos dados do Quadro 1, analise as proposições abaixo: I – O automóvel B roda 30 km a mais que o A, após cada um consumir 50 litros de gasolina. II – O automóvel A possui maior inércia do que o automóvel B. III – Considere os dois automóveis A e B, ambos movendo-se a 100km/h, sendo conduzidos por motoristas de massas equivalentes. lente s. Nestas Nestas cond condiçõe ições, s, pode podemos mos afirmar afirmar que a energia energia cinética cinética do automóvel A é menor que a energia cinética do automóvel B. Considerando as proposições apresentadas, assinale a alternativa CORRETA: a) Apenas a proposição II é VERDADEIRA. *b) Apenas as proposições I e II são VERDADEIRAS. c) Apenas a proposição I é VERDADEIRA. d) Apenas a proposição III é VERDADEIRA. e) Todas as proposições são VERDADEIRAS. (UFCG/PB-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um bloco de massa M se desloca por uma pista horizontal de atrito desprezível e em seguida sobe a rampa mostrada na figura. Entre a rampa e o bloco o atrito não pode ser desprezado. O bloco passa pela posição A com velocidade v 0 subindo a rampa e para na posição B, retornando à posição A.
Em relação ao fenômeno observado, pode-se afirmar que a) a velocidade do bloco ao retornar à posição A é igual a v0. b) a componente do peso do bloco paralelo à rampa é menor do que a força de atrito estático máxima. c) a aceleração sobre o bloco é nula na posição B. *d) a reação normal do plano sobre o bloco influi na sua aceleração ao subir o plano. e) diminuindo-se a inclinação da rampa o bloco para antes de atingir a posição B.
Para um poço de 60m de profundidade, o/a trabalhador/a deverá dispensar, dispensar, ao operar a bomba por 15 minutos, uma energia mínima, aproximadamente igual a a) 5 × 105 J. *b) 1 × 105 J. c) 8 × 103 J. d) 5 × 104 J. e) 8 × 102 J.
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(IF/CE-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Deseja-se projetar uma usina hidroelétrica, utilizando-se a queda d’água que tem uma vazão de 400 m³/min, caindo a água de uma altura de 30 m. Adote g = 10 m/s². Considerando-se que a densidade da água é de 1.000 kg/m³, a potência máxima que se pode obter, em MW, será a) 1. *b) 2. c) 3. d) 20. e) 30.
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(PUC/MG-2010.1) (PUC/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: ALTERNATIVA: 36.C e 37.D QUESTÃO 36 Considere dois veículos de mesma massa, massa, com motores de mesma potência: um equipado com motor elétrico com uma eficiência de 90% e o outro equipado com motor a combustão, com uma eficiência de 25%. Admitindo-se ambos os veículos com uma massa de 500kg, partindo do repouso, em uma estrada plana e retilínea, a energia gerada nos motores para fazer com que ambos os veículos atinjam a velocidade de 36 km/h vale respectivamente: a) 1,0 x 104 J e 2,0 x 104 J b) 1,1 x 105 J e 4,0 x 105 J *c) 2,7 x 104 J e 1,0 x 105 J d) 2,5 x 105 J e 2,5 x 105 J
QUESTÃO 37 Em relação aos motores da questão de número 36, a quantidade de calor rejeitada pelos motores foi respectivamente de: a) 4,0 x 103 J e 3,5 x 103 J b) 1,5 x 103 J e 2,5 x 103 J c) 2,8 x 10 4 J e 4,5 x 105 J *d) 2,0 x 103 J e 7,5 x 104 J (UFT/TO-2010.1) - ALTERNATIVA: E Um atleta de “bung-jump” de 72 kg salta de uma ponte de 40 metro metross de altura altura,, preso preso poruma corda corda elásti elástica ca de con consta stante nte eláselástica 100 N/m. Qual deve ser o máximo comprimento da corda para que o atleta chegue com velocidade nula ao chão. Considere que a corda obedece a lei de Hooke, e que o módulo da aceleração da gravidade é constante e igual a 10m/s 2. a) 18,9 m b) 39 m c) 20,3 m d) 12,7 m *e) 16 m (UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A Uma fonte de raios X está detalhada na figura a seguir:
(FUVEST/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: A A partícula neutra conhecida como méson K 0 é instável e decai, emitindo duas partículas, com massas iguais, uma positiva e outra negativa, chamadas, respectivamente, méson + e méson – . Em um experimento, foi observado o decaimento de um K 0 , em repouso, com emissão do par + e –. Das figuras abaixo, qual poderia representar as direções e sentidos das velocidades das partículas + e – no sistema de referência em que o K 0 estava em repouso?
*a)
b)
c)
d)
e)
(UFF/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: A Dois brinquedos idênticos, que lançam dardos usando molas, são disparados simultaneamente na vertical para baixo.
As molas com os respectivos dardos foram inicialmente comprimidas até a posição posição 1 e, então, liberadas. A única diferença diferença entre os dardos I e II, conforme mostra a figura, é que I tem um pedaço de chumbo grudado nele, o que não existe em II. Escolha o gráfico que representa as velocidades dos dardos I e II, como função do tempo, a partir do instante em que eles saem dos canos dos brinquedos. *a)
d)
b)
e)
c)
No tubo, sob vácuo, elétrons são produzidos no filamento A e acelerados para o eletrodo C, devido à diferença de potencial V. Os elétrons acelerados colidem com o eletrodo transferindolhe sua energia e produzindo os raios X. Sabendo que a energia cinética (E c) adquirida pelos elétrons é igual a Ec = e. V e que que sua mas massa sa (me), sua carga ( e) e a diferença rença de potencial potencial ( V ) à qual está está submetida submetida são são me 10 –31 kg, e 10 –19 C e V 104 V , a velocidade aproximada do elétron ao colidir com o eletrodo é: *a) 1, 41 × 108 m/s b) 3, 60 × 108 m/s c) 5, 10 × 10 8 m/s d) 1, 00 × 1016 m/s e) 4, 00 × 1016 m/s
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(UFF/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D Duas bolas de mesma massa, uma feita de borracha e a outra feita de massa de modelar, são largadas de uma mesma altura. A bola de borracha bate no solo e retorna a uma fração da sua altura inicial, enquanto a bola feita de massa de modelar bate e fica grudada no solo. Assinale a opção que descreve as relações entre as intensidades dos impulsos I b e Im exercidos, respectivamente, respectivamente, pelas bolas de borracha e de massa de modelar sobre o solo, e entre as respectivas variações de energias cinéticas E b e Em das bolas de borracha e de massa de modelar devido às colisões. a) I b < I m e Eb > Em b) Ib < I m e Eb < Em c) I b > I m e Eb > Em *d) Ib > I m e Eb < Em e) I b = I m e Eb < Em
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(CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um homem, de massa m, está em pé e parado na extremidade de uma canoa, de massa M, que flutua em repouso em relação à água parada. De repente, o homem move-se move-se em direção à extremidade oposta da embarcação, com uma velocidade v, relativa à água.
Desprezando-se o atrito entre a água e a canoa, o módulo da velocidade V desta, em relação à água, é dado por *a) *a) (m M).v M).v b) (M m).v m).v c) [m (m + M)].v d) [(m [(m + M) m].v e) [(M [(M – m) m) m].v (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um bloco de massa m = 2,0 kg pressiona uma mola de constante elástica k = 400 N/m, comprimindo-a em 20 cm. Ao ser liberada, a mola projeta-o ao longo da superfície AB, sobe a rampa inclinada, alcança a plataforma horizontal de altura H = 0,20 m e passa pelo ponto C com velocidade igual a 1,0 m/s.
Ao longo do percurso AC, o trabalho realizado pela força de atrito, em J, vale (Dado: g = 10 m/s2) a) 1,0. b) 2,0. *c) 3,0. d) 4,0. e) 8,0.
(UFG/GO-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma das competições dos X-games são as manobras dos esqueitistas em uma rampa em U. Um atleta parte do repouso do topo da rampa e através do movimento do seu corpo, de peso 800 N, consegue ganhar 600 J a cada ida e vinda na rampa, conforme ilustração a seguir. Desprezando as perdas de energia e o peso do skate, o número mínimo de idas e vindas que o atleta deve realizar para atingir uma altura (h) de 3 m acima do topo da rampa é: a) 2 b) 3 *c) 4 d) 6 e) 8 (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um pêndulo de massa m e comprimento comprimento L é solto do repouso de uma posição na qual o fio forma um ângulo de 60° com a vertical (veja a figura). A aceleração da da gravidade no local local possui intensiintensidade g. O módulo da aceleração centrípeta sobre a massa m, quando ela passa pela posição mais baixa de sua trajetória, é igual a a) g/2. b) 2g. *c) g. d) g/3. (UNIMONTES/MG-2010.1) (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: 30.C e 31.C O enunciado a seguir refere-se às questões 30 e 31. Nas duas primeiras figuras, relativas a esse enunciado, temos a representação de uma colisão de um veículo com uma barreira. Com a colisão, a velocidade do veículo muda de v 1 para v2 . A força exercida sobre o carrinho durante a colisão foi medida, em diversos instantes, por um sensor de força, instrumento capaz de registrar os valores dessas grandezas para serem representados num gráfico força × tempo como o que aparece na terceira figura. O sensor registrou a força em newtons e o tempo em segundos.
(UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Usa-se uma corda para baixar verticalmente, de uma altura de 3,0 m, um bloco de massa 10 kg com uma aceleração constante de 3,0 m/s2. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, o trabalho realizado pela corda sobre o bloco é a) – 90 J. b) – 180 J. *c) – 210 J. d) – 270 J. e) – 300 J. (ACAFE/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: A Jornais e revistas anunciaram que um corpo de massa m ficou praticamente destruído ao se chocar com o solo depois de ter sido abandonado de uma altura h. A matéria jornalística ainda justifica a destruição do corpo devido ao aumento de seu peso durante a queda. Desprezando a resistência do ar e conside-rando g = 10 m/s 2, assinale a alternativa correta. *a)Duranteo *a)Duranteo choqu choquee do corpo corpo com com o solo, solo, a força força médiaexer médiaexercid cidaa do solo sobre o corpo é tanto menor quanto maior for o tempo de contato entre eles. b) O peso do corpo aumenta durante a queda. c) Durante o choque do corpo com o solo, a força média exercida do solo sobre o corpo é tanto maior quanto maior for o tempo de contato entre eles. d) O peso do corpo diminui durante a queda.
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QUESTÃO 30 A variação de momento do carrinho, devido à colisão, foi de a) 0,500 N·s. b) 0,125 N·s. *c) 0,250 N·s. d) 0,350 N·s. QUESTÃO 31 Considerando a massa do carrinho igual a 500 g e supondo que as velocidades antes e depois da colisão tenham módulos iguais, o valor do módulo será a) 0,125 m/s. b) 0,350 m/s. *c) 0,250 m/s. d) 0,500 m/s.
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(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Uma caixa cujo peso é 2000 N é arrastada sobre um piso por uma força F de intensidade 1000 N, que faz um ângulo de 45º com a horizontal (veja a figura). O coeficiente de atrito cinético entre as superfícies da caixa e do piso é c = 0,2, originando uma força de atrito f a. O trabalho realizado pela força resultante R, em Joules, para deslocar a caixa por 10 m, é igual a, aproximadamente, *a) 4484. Dados: b) 6070. sen45° = cos45° = 0,707 c) 5570. d) 4980.
(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: C Dois motoristas imprudentes passam direto em um cruzamento, provocando uma colisão. Um dos motoristas dirigia uma caminhonete de 1200 kg de massa a 60 km/h na direção – j (sentido negativo), enquanto o outro dirigia um carro pequeno de 800 kg de massa a 120 km/h na direção i (sentido positivo). Sabendo que, logo após a colisão, os carros passam a se mover conjuntamente, é correto afirmar que a velocidade dos carros, em km/h, passou a ser de: a) 120 i – 60 j Os vetores unitários i e j estão ao b) 60 i + 120 j longo dos eixos x e y , respectiva*c) 48 i – 36 j mente, nos sentidos positivos, em d) 36 i + 48 j um sistema retangular. e) 120 i – 36 j
(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Uma partícula de massa m A = 2 kg e velocidade inicial v O colide elasticamente com outra, inicialmente em repouso, de massa mB. Após a colisão, a velocidade do corpo A é v O 4, na mesma direção e no sentido sentido oposto ao da velocidade velocidade do corpo B. A massa do corpo B é, em kg, aproximadamente, igual a a) 1,67. *b) 3,33. c) 4,21. d) 2,12.
(UFPB-20 (UFPB-2010.1 10.1)) - RESPOST RESPOSTA A OFICIAL: OFICIAL: I, II, III e V (o gráfico V estaria correto se os tempos fossem –1,0 s e 1,0 s e não 10 s) Enquanto espera o ônibus, um garoto fica brincando com a sua bola de tênis, lançando-a com a mão para cima e pegando-a de volta no mesmo ponto do lançamento. Ele consegue lançar a bola para cima, completamente na vertical, com uma velocidade em módulo de 10 m/s. Considere g = 10 m/s 2. A partir dessas informações, entre os gráficos abaixo identifique os que podem representar o movimento de subida e descida da bola:
(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um bloco oscila num trilho sem atrito, em torno do ponto x = 0, preso a uma mola de constante elástica K = 50 N/m (veja a figura). A força F da mola sobre o bloco bloco é nula quando este passa por por x = 0, posição em que o bloco possui velocidade de máxima intensidade. Ao se deslocar da posição x = 1 m para x = 3 m, o trabalho realizado pela força F sobre o bloco, em Joules, vale a) + 200. b) – 100. *c) – 200. d) + 100.
I)
IV)
II)
V)
(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um foguete de 1 tonelada de massa viaja com uma velocidade de 360 km/h em uma região do espaço onde as forças da gravidade são desprezíveis. Em um determinado momento, momento, seus motores são acionados e, após a queima de 200 kg de combustível, sua velocidade passa a ser de 720 km/h. Com base no que foi exposto, é correto afirmar que o trabalho realizado sobre o foguete pelo motor, durante a queima do combustível, corresponde a: a) 4,7 × 10 7 J d) 1,4 × 107 J *b) 1,1 × 10 7 J e) 1,9 × 107 J 7 c) 1,5 × 10 J
(UFPB-2010.1) - RESPOSTA: I, II e V Um carrinho de uma montanha russa, ao fazer a sua trajetória na pista, passa pelo pontoA indicado na figura, com velocidade velocidade descendente de 3 m/s. O atrito e a resistência do ar podem ser desconsiderados.
(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um disco de 0,03 kg de massa move-se sobre um colchão de ar com velocidade de 4 m/s na direção i . Um jogador, com auxílio de um taco, bate o disco imprimindo-lhe um impulso de 0,09 kg. m/s na direção j . Desta forma, é correto dizer que o módulo da velocidade final do disco será: Os vetores unitários i e j estão ao a) 1 m/s longo dos eixos x e y , respectivab) 2 m/s mente, nos sentidos positivos, em c) 3 m/s um sistema retangular. retangular. *d) 5 m/s e) 7 m/s
Considerando que o carrinho segue a trajetória da pista representada pela figura, identifique as afirmativas corretas: I. A maior velocidade atingida pelo carrinho ocorre no ponto D. II. A energia potencial, nos pontos B, C e F, é igual. III. A energia potencial, nos pontos B, C e D, é igual. IV. A menor velocidade ocorre nos pontos G e H. V. A energia mecânica, nos pontos A, B e G, é igual.
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III)
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(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: E Uma bola de 1 kg de massa, a qual está inicialmente no chão, é arremessada arremessada com velocidade v = 5 i + 2 j , em m/s, conforme ilustrado na figura. Os vetores unitários i e j estão ao longo dos eixos x e y , respectivamente, nos sentidos positivos, em um sistema retangular. Nessas condições, os trabalhos, em Joules, realizados pela força da gravidade, do lançamento até a bola atingir a altura máxima e do lançamento até sua queda no chão, são respectivamente: a) 2 e 0 a aceleração da gravidade é 10 m/s 2. b) –2 e 2 a resistência do ar pode ser desprezada. c) 2 e 4 d) 2 e –2 *e) –2 e 0 (UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: B Em um laboratório de Física, um bloco de 0,5 kg de massa encontra-se preso à extremidade superior de uma mola de constante k = 100 N/m, a qual está apoiada sobre uma superfície horizontal, conforme representado na figura abaixo. Um estudante resolve estudar como se dá a distribuição de energia nesse sistema. Ele, então, imprime ao bloco uma certa velocidade inicia inicial,l, e obs observ ervaa queo bloco,quan bloco,quando do pa passsa pelo ponto em que a mola não está nem comprimida nem distendida, apresenta uma velocidade de 2 m/s para baixo. Tomando esse ponto como referência, é correto afirmar que a maior altura, em metros, atingida por esse bloco é: (Dado: g = 10m/s2) a) 0 *b) 0,1 c) 0,1. d) 0,2 e) 0,2. (UFRN-2010.1) - ALTERNATIVA: D As usinas nucleares funcionam a partir da grande quantidade de calor liberada pelas reações nucleares. O calor é absorvido por um circuito de água primário, do tipo ciclo fechado. Esse circuito fica em contato com outro, o circuito secundário, que, por sua vez, produz vapor de água a alta pressão, para fazer girar uma turbina capaz de acionar um gerador elétrico, conforme mostra, esquematicamente, a figura abaixo.
Com base nas informações acima, a seqüência correta das principais formas de energia envolvidas nesse processo é: a) energia nuclear, energia mecânica, energia potencial e energia elétrica. b) energia nuclear, energia mecânica, energia térmica e energia elétrica. c) energia nuclear, energia potencial, energia mecânica e energia elétrica. *d) energia nuclear, energia térmica, energia mecânica e energia elétrica.
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(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um jogador chuta uma bola com massa 450 g a qual está sobre uma superfície horizontal horizontal com atrito desprezível. desprezível. A bola choca-se contra um objeto de 0,9 kg, inicialmente em repouso, apoiado sobre a superfície. Após o choque, o objeto passa a se mover com velocidade 10 m/s, e a bola retorna com uma velocidade de 4 m/s. Admitindo que o choque é frontal, é correto afirmar que o impulso transmitido pelo jogador à bola, devido ao chute, é de: a) 16,0 kg m/s *d) 7,2 kg m/s b) 10,8 kg m/s e) 3,6 kg m/s c) 9,0 kg m/s (UFPB-2010.1) - RESPOSTA: I, II e IV A fim de testar a validade das leis da Dinâmica, um estudante monta um experimento, no laboratório do seu colégio, em que um bloco de 2 kg de massa move-se sobre uma pista, conforme ilustrado na figura. Ele lustra a pista muito bem, de forma que o atrito torna-se desprezível, exceto pela região plana final a partir do ponto C indicado na figura. f igura. Inicialmente, o estudante empurra o bloco comprimindo 4 cm uma mola, com constante elástica 200 N/cm.
Considerando que os pontos A, B, C e D estão localizados conforme a figura acima, identifique as afirmativas corretas: (Dado: g = 10 m/s2) I. A velocidade do bloco no ponto A, após perder contato com a mola, é de 4 m/s. II. A velocidade do bloco no ponto B é maior que 4 m/s. III. A energia mecânica mecânica do bloco no ponto ponto C é maior que no ponto B. IV. A distância percorrida pelo bloco até parar será de 1 m, se o coeficiente de atrito, após o ponto C, for de 0,8. V. A distância percorrida percorrida pelo bloco até parar parar será de 1,4 m, se o coeficiente de atrito, após o ponto C, for de 0,2. (UFRN-2010.1) (UFRN-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) I: E1 = E2 = 10 kJ II: E1 = 6,4 kJ e E 2 = 8,6 8,6 kJ b) não Duas irmãs, cada uma com massa igual a 50 kg, decidem, num dado instante, descer no toboágua de um parque aquático de altura, h = 20 m, a partir do repouso, conforme é mostrado na Figura I. A Figura II mostra um segundo instante, no qual uma das irmãs já atingiu o final do toboágua, com velocidade, v 1 = 16 m/s, enquanto a outra irmã está na meia altura, com velocidade, v2 = 12 m/s. Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s 2.
Com base nessas informações, a) determine a energia mecânica total das duas irmãs, em relação ao nível de referência, NR, para cada um dos instantes indicados, respectivamente, nas Figuras I e II; b) responda se ocorre ou não a conservação conservação da energia mecânica total entre os instantes indicados, respectivamente, nas Figuras I e II. Justifique sua resposta.
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(UFMG-20 (UFMG-2010.1) 10.1) - RESPOS RESPOST TA: a) esfera esfera R b) menor menor Duas esferas – R e S – estão penduradas por fios de mesmo comprimento. Inicialmente, a esfera S está na posição de equilíbrio e o fio da esfera R faz um ângulo de 60° com a vertical, como mostrado na figura ao lado. Em segui seguida da,, a esfer esferaa R é solta solta,, colid colidee com com a esfera S e retorna a um ponto em que seu fio faz um ângulo de 45° com a vertical. Analisando a situação descrita, RESPONDA: a) Logo após a colisão, qual das duas esferas – R ou S – tem mais energia cinética? JUSTIFIQUE sua resposta. b) Logo após a colisão, o módulo da quantidade de movimento da esfera R é menor, igual ou maior que o da esfera S? JUSTIFIQUE sua resposta. (UDESC(UDESC-2010 2010.1) .1) - RESPOS RESPOSTA TA:: a) 0,8 J b) 0,6 J c) 1,4 m/s Um objeto de massa 1,2 kg está inicialmente em repouso na posição x = 0 cm. Sobre ela atua uma única força Fx que varia com a posição, conforme o gráfico abaixo.
a) Calcule o trabalho efetuado pela força quando a partícula vai de x = 0 cm até x = 4 cm. b) Calcule o trabalho total realizado pela força. c) Calcule a velocidade da partícula em x = 7 cm. (UDESC-2010.1) (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 120 N b) 2100 J c) 1500 J Uma caixa de massa igual a 50 kg deve ser conduzida por uma força F, com velocidade constante, sobre uma rampa. A rampa possui 5,0 m de comprimento e vai do chão até a entrada de um armazém que fica a 3,0 m de altura, conforme ilustra a figura abaixo.
Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a rampa é de 0,30 e a aceleração da gravidade é igual a 10,0 m/s 2, calcule: a) o módulo da força de atrito cinético entre a caixa e a rampa; b) o trabalho a ser realizado pela força F, paralela ao plano da rampa, para empurrar a caixa da base até o topo; c) o trabalho realizado por uma força que suspenda a caixa e a conduza, verticalmente verticalmente e com velocidade constante, do chão até a entrada do armazém.
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(UDESC-2 (UDESC-2010. 010.1) 1) - RESPOST RESPOSTA: A: a) 2250 J b) –2250 –2250 J c) zero d) 225 2500 J e) –22 –2250 50 J f) 45 m Comoo parte Com parte do proces processo so de mon monitor itorame amento nto amb ambien iental tal de um grangrande centro urbano foi utilizado um balão meteorológico para obter o perfil térmico vertical da atmosfera em locais diferentes da cidade. Sendo a massa do balão 5,0 Kg e a velocidade inicial na qual ele foi impulsionado para cima 30,0 m/s. Responda: a) Qual a energia cinética do balão no seu momento de lançamento? b) Qual o trabalho realizado pela força gravitacional sobre o balão, durante a subida até a altura máxima? c) Qual a variação da energia potencial gravitacional do sistema balão-Terra balão-Terra durante toda a subida? d) Se a energia potencial gravitacional é tomada como nula no ponto de lançamento, qual é o seu valor quando o balão atinge a altura máxima? e) Se a energia potencial fosse nula na sua altura máxima, qual seria o valor dessa energia no ponto de lançamento? f) Qual a altura máxima atingida pelo balão? (UDESC-2010.1) (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 1,5 × 105 N b) 8 m/s m/s e –1,2×10 –1,2×104 kg.m/s Os testes de colisão com automóveis em uma empresa automobilística simulam situações reais. reais. A análise técnica é feita feita a partir da aplicação de conhecimentos da Física. Analise e resolva as seguintes situações-problema elaboradas com base em alguns testes de colisão realizados. a) Um automóvel com 1200 kg e velocidade de 90 km/h colide com um muro e para. Durante a colisão, que dura 0,20 s, o carro se deforma. Calcule a força média exercida sobre o automóvel durante a colisão. b) Um carro A, de 1500 kg, parado como se estivesse em um semáforo, sofre uma colisão pela traseira de um carro B, de 1000 kg, e os dois ficam presos um ao outro. Sabendo que o carro B estava se movendo com velocidade de 20 m/s antes da colisão, determine: • a velocidade escalar dos carros presos um ao outro, após a colisão; • a variação da quantidade de movimento do carro B. (UDESC-2 (UDESC-2010. 010.1) 1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 4 m/s b) 35 J c) aumenta; aumenta; aumenta; constante; diminui Um objeto de massa igual a 5,0 kg move-se em linha reta sobre uma superfície horizontal sem atrito, sofrendo a ação de uma força que varia em função da posição, conforme descrito no gráfico abaixo:
a) Considerando que o objeto passa pela origem com velocidade de 2,0 m/s, calcule a velocidade do objeto ao passar pela posição 2,0 m. b) Calcule o trabalho realizado pela força desde a origem até o objeto passar pela posição 8,0 m. c) Indique e explique o que ocorre com a velocidade do objeto em cada um dos seguintes intervalos: 0 a 2 m; 2 a 4 m; 4 a 6 m e 6 a 8 m.
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(UDESC-2010.1) (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 6,0 J b) 400 N c) Sim, desde que o gráfico seja linear até a 12a batida. E = 24 J Um objeto de massa 1 kg é solto de uma altura de 20 cm e bate em um prego de 6 cm que penetra em um pedaço de madeira. O procedimento procedimento é repetido 5 vezes, sempre se levantando o objeto 20 cm acima do prego. Na Figura abaixo é apresentado o gráfico da penetração do prego em função do número de batidas. Considere g = 10 m/s2.
(PUC/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: B Nas grandes cidades é muito comum a colisão entre veículos nos cruzamentos de ruas e avenidas. Considere uma colisão inelástica entre dois veículos, ocorrida num cruzamento de duas avenidas largas e perpendiculares. perpendiculares.
Calcule a velocidade dos veículos, em m/s, após a colisão. Considere os seguintes dados dos veículos antes da colisão: Veículo 1: m1 = 800kg v1 = 90km/h Veículo 2: m2 = 450kg v2 = 120km/h a) 30 *b) 20 c) 28 d) 25 e) 15
Em relação ao contexto: a) Calcule a energia necessária para o prego penetrar 1,5 cm na madeira. b) Calcule a força média exercida no objeto durante a primeira pancada. c) É possível calcular a energia necessária para que o prego penetre totalmente na madeira? Quais são as condições necessárias? Qual o valor da energia a partir destas considerações? (FGV/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um brinquedo muito simples de construir, e que vai ao encontro dos ideais de redução, reutilização e reciclagem de lixo, é retratado na figura.
A brincadeira, em dupla, consiste em mandar o bólido de 100 g, feito feito de ga garra rrafasplás fasplástic ticas as,, umparao ou outro tro.. Quemrece Quemrecebe be o bó bólid lido, o, mantém suas mãos juntas, tornando os fios paralelos, enquanto que, aquele que o manda, abre com vigor os braços, imprimindo uma força variável, conforme o gráfico.
Considere que: a resistência ao movimento causada pelo ar e o atrito entre as garrafas com os fios sejam desprezíveis; o tempo que o bólido necessita para deslocar-se de um extre mo ao outro do brinquedo seja igual ou superior a 0,60 s. Dessa forma, iniciando a brincadeira com o bólido em um dos extremos do brinquedo, com velocidade nula, a velocidade de chegada do bólido ao outro extremo, em m/s, é de a) 16. b) 20. *c) 24. d) 28. e) 32.
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(FGV/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Contando que ao término da prova os vestibulandos da GV estivessem loucos por um docinho, o vendedor de churros levou seu carrinho até o local de saída dos candidatos. Para chegar lá, percorreu 800 m, metade sobre solo horizontal e a outra metade em uma ladeira de inclinação constante, sempre aplicando sobre o carrinho uma força de intensidade 30 N, paralela ao plano da superfície sobre a qual se deslocava e na direção do movimento. movimento. Levando em conta o esforço aplicado pelo vendedor sobre o carrinho, considerando todo o traslado, pode-se dizer que, a) na primeira metade do trajeto, o trabalho exercido foi de 12 kJ, enquanto que, na segunda metade, o trabalho foi maior. b) na primeira metade do trajeto, o trabalho exercido foi de 52 kJ, enquanto que, na segunda metade, o trabalho foi menor. c) na primeira metade do trajeto, o trabalho exercido foi nulo, assumindo, na segunda metade, o valor de 12 kJ. *d) tanto na primeira metade do trajeto como na segunda metade, o trabalho foi de mesma intensidade, totalizando 24 kJ. e) o trabalho total foi nulo, porque o carrinho parte de um estado de repouso e termina o movimento na mesma condição. (UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um goleiro arremessa uma bola de futebol de 400 g com uma velocidade inicial de 20 m/s, a partir de uma altura de 1 m acima do campo de futebol. A bola quica várias vezes no gramado até que para sobre este. Considerando Considerando a bola como uma partícula material e a aceleração da gravidade de módulo 10 m/s 2, qual a energia dissipada da bola desde o lançamento até o repouso final? *a) 84 J b) 88 J c) 92 J d) 96 J e) 98 J (UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um tijolo de peso P encontra-se em repouso, suspenso por uma mola de constante elástica k, como mostra a figura. Admitindo que a energia potencial elástica (Ep) da mola é nula quando esta não está comprimida nem distendida, pode-se afirmar que, na situação de equilíbrio da figura, Ep é igual a: a) –P2/k b) –P2/(2k) c) zero *d) P2/(2k) e) P 2/k
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(UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: B Na brincadeira de bola de gude, uma pequena bola de vidro em movimento (bola A) colide com outra bola de vidro inicialmente parada sobre uma superfície horizontal (bola B). O gráfico a seguir ilustra o módulo da força que uma bola exerce sobre a outra durante a colisão. Desprezando o atrito das bolas com a superfíciee consid considera erandoque ndoque a bola bola F(N) A tem massa de 5 g, a variação na velocidade da bola A devido à colisão com a bola B, tem módulo: a) 10 cm/s *b) 20 cm/s c) 30 cm/s d) 40 cm/s e) 50 cm/s (FUVEST/SP-2010.1) - RESPOSTA: a) 1,9 × 1014 J b) 3 c) 8 Segundo uma obra de ficção, o Centro Europeu de Pesquisas Nucleares, CERN, teria recentemente produzido vários gramas de antimatéria. Sabe-se que, na reação de antimatéria com igual quantidade de matéria normal, a massa total m é transformada em energia E, de acordo com a equação E=mc 2, onde c é a velocidade da luz no vácuo.
a) Com base nessas informações, quantos joules de energia seriam produzidos pela reação de 1 g de antimatéria com 1 g de matéria? b) Supondo que a reação matéria-antimatéria ocorra numa fração de segundo (explosão), a quantas “Little Boy” (a bomba nuclear clear lançad lançadaa em Hirosh Hiroshima ima,, em 6 de ago agostode stode 194 1945) 5) corres correspon ponde de a energia produzida nas condições do item a)? c) Se a reação matéria-antimatéria pudesse ser controlada e a energia produzida na situação descrita em a) fosse totalmente convertida em energia elétrica, por quantos meses essa energia poderia suprir as necessidades de uma pequena cidade que utiliza, em média, 9 MW de potência elétrica? (UFAL-2010.1) - ALTERNATIVA: A A figura mostra um bloco de peso 10 N em equilíbrio contraindo uma mola ideal de constante elástica 100 N/m. Não existe atrito entre entre o bloco e o plano plano inclinad inclinado o e sabe-se sabe-se que sen sen = 0,8 e cos = 0,6. Consider Considere e que a energia energia potenc potencial ial elástica elástica é nula quando a mola não está nem contraída nem distendida, e que a energia potencial gravitacional é nula no nível do ponto P, situado a uma altura de 10 cm acima do centro de massa do bloco. Nesse contexto, pode-se afirmar que a soma das energias potenciais elástica da mola e gravitacional do bloco na situação da figura vale:
*a) –0,68 J b) –0,32 J c) zero d) 0,32 J e) 0,68 J
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(UFAL-2010.1) (UFAL-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: D (Justificativa oficial no final) Duas patinadoras encontram-se inicialmente paradas sobre uma superfície horizontal. Segurando-se Segurando-se pelas mãos, uma patinadora empurra a outra, e ambas entram em movimento. Numa situação hipotética, considere que a soma das quantidades de movimento das patinadoras após o empurrão é nula. Considerando as seguintes forças: 1) forças normais que a superfície exerce nas patinadoras; 2) forças de atrito entre as mãos das patinadoras; 3) forças de atrito entre a superfície e os patins das patinadoras; 4) pesos das patinadoras, assinale o único conjunto de forças compatível com a situação descrita. a) 1 e 3 b) 3 e 4 c) 1, 2 e 3 *d) 1, 2 e 4 e) 2, 3 e 4 Justificativa oficial UFAL-2010.1: Quando as forças de atrito entre os patins das patinadoras e a superfície estão presentes, a quantidade de movimento total daquelas não se conserva, uma vez que o somatório das forças externas exte rnas sobre sobre o sistema sistema com compostopelas postopelas pati patinado nadoras ras não é nulo. Assim, a situação descrita, em que a quantidade de movimento total permanece nula, não é compatível com a presença de tais forças de atrito. (UEMG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Dois objetos de mesma massa são abandonados, simultaneamente, da mesma altura, na Lua e na Terra, em queda livre. Sobre essa situação, Carolina e Leila chegaram às seguintes conclusões: Carolina: Como partiram do repouso e de uma mesma altura, ambos atingiram o solo com a mesma energia cinética. Leila: Como partiram do repouso e da mesma altura, ambos atingiram o solo no mesmo instante. Sobre tais afirmações, é CORRETO dizer que *a) as duas afirmações são falsas. b) as duas afirmações são verdadeiras. c) apenas Carolina fez uma afirmação verdadeira. d) apenas Leila fez uma afirmação verdadeira. (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: D Uma turbina eólica converte a energia contida no vento em energia elétrica. O vento empurra as pás da turbina fazendo-as girar. Um eixo acoplado às pás transmite a rotação dessas ao gerador, que converte energia cinética de rotação em energia elétrica. Suponha que, em uma turbina, a força do vento seja suficiente para produzir 7,2 × 10 8 joules de energia cinética rotacional em duas horas. Se 40% da energia de rotação é convertida em energia elétrica, a potência dessa turbina é, em kW, a) 10. b) 20. c) 30. *d) 40. e) 50. (VUNESP/FAMECA-2010.1) - ALTERNATIVA: C João José, um atleta adulto, de 2,0 m de altura, tem índice de massa corpórea (IMC) igual a 25. Em um teste de resistência, ele consegue subir uma rampa de 200 m de extensão e 30° de inclinação com a direção horizontal, em 25 s. São dados: IMC = Peso (kgf)/ Altura ao quadrado (m 2); 1 kgf em peso equivale a 1 kg de massa; aceleração da gravidade g = 10 m/s 2, sen30° = 0,50, cos30° = 0,87. A potência média desenvolvida por João José nesse movimento é, em kW, igual a a) 2,0. b) 3,0. *c) 4,0. d) 6,0. e) 7,0.
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(UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Considere uma esfera sólida de raio r e momento de inércia inicial I i i = m r i2 que gira com período T ao redor de um eixo vertical que passa por seu centro. Essa esfera possui matéria uniformemente distribuída através de seu volume. Devido a um desequilíbrio de forças, essa matéria rearranja-se em uma nova configuração de equilíbrio cuja geometria é a de uma casca com formato esférico e momento de inércia final I f = m r f 2. Sob que condições o período de rotação da esfera permanecerá permanecerá inalterado? a) Aumen Aumento to na velocid velocidade ade de rotaç rotação ão . b) Esta condição será satisfeita se os raios iniciais e finais forem iguas: r i = r f já que neste caso o momento angular será conservado. c) A conservação do momento angular implica em uma diminuição da velocidade angular e ao mesmo tempo um aumento no r i . raio da esfera de forma que r f = d) A conservação do momento angular implica em uma diminuição do raio da esfera de forma que r f = r i . *e) A conservação conservação do momento angular implica em uma diminuição do raio da esfera de forma que r f = r i . (VUNESP/FAMECA-2010.1) - ALTERNATIVA: D Sobre uma pista horizontal e circular, circular, correm três veículos A, B e C, de massas m A = m B = 2m C, com velocidades v A = v B = v C 2, no sentido anti-horário. Em determinado instante, eles ocupam as posições A, B e C, vistas de cima na figura apresentada.
A quantidade de movimento do sistema ABC é, nesse instante, corretamente corretamente representada representada na alternativa a)
(UNIOESTE/PR-2010.1) (UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: C Uma bola de aço de massa 0,5 kg é presa a um cordão de 80 cm de comprimento e abandonada quando o cordão está na horizontal, como mostra a figura. Na parte mais baixa de sua trajetória a bola atinge elasticamente elasticamente um bloco de aço de massa igual a 1,0 kg, inicialmente em repouso sobre uma superfície lisa.
Considerando Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2, a velocidade da bola após a colisão vale aproximadamente a) 2,66 m/s para a direita. b) 1,33 m/s para a direita. *c) 1,33 m/s para a esquerda. d) 2,66 m/s para a esquerda. e) 4,00 m/s para a direita. (MACKENZIE/SP-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: D O conjunto ilustrado abaixo é constituído de fio e polias ideais e se encontra em equilíbrio, quando o dinamômetro D, de massa desprezível, indica 60 N. Em um dado instante, o fio é cortado e o corpo C cai livremente. Adotando-se g = 10 m/s2, a quantidade de movimento do corpo, no instante t = 1,0s, medido a partir do início da queda, tem módulo a) 30 kg.m/s b) 60 kg.m/s c) 90 kg.m/s *d) 120 kg.m/s e) 150 kg.m/s (MACKENZIE/SP-2010;1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: 54.A e 55.C O enunciado abaixo refere-se às questões 54 e 55. Em uma região plana, delimitou-se o triângulo ABC, cujos lados AB e BC medem, respectivamente, 300,00 m e 500,00 m. Duas crianças, de 39,20 kg cada uma, partem, simultaneamente, do repouso, do ponto A, e devem chegar juntas ao ponto C, descredescrevendo movimentos retilíneos uniformemente acelerados.
c) *d) e)
b)
(UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um menino cuja massa é 40 kg sobe, com velocidade constante, por uma corda vertical de 6 m de comprimento em 10 s. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2, a potência desenvolvida pelo menino nesse tempo é de a) 2400 W. b) 480 W. *c) 240 W. d) 720 W. e) 400 W.
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Questão nº 54 Para que logrem êxito, é necessário que a razão entre as acelerações escalares, a 1 e a 2, das respectivas crianças, seja *a) a1 a2 = 7 8 b) a 1 a2 = 8 7 c) a 1 a2 = 7 5 d) a 1 a2 = 5 7 e) a 1 a2 = 583 800 Questão nº 55 Se a criança 2 chegar ao ponto C com energia cinética igual a 640,0 J, a velocidade da criança 1, nesse ponto, será a) 3,750 m/s b) 4,375 m/s *c) 5,000 m/s d) 7,500 m/s e) 8,750 m/s
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(UFMS-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 014 (002+004+008) Uma semente de massa m cai do galho de uma árvore, de uma altura h do chão e, devido à forma da semente que possui uma pequena asa, o ar produz um efeito pelo qual, logo após a queda, a semente cai verticalmente verticalmente com velocidade de translação constante e, ao mesmo tempo, girando com uma velocidade angular W constante em torno de um eixo vertical que passa pelo seu centro de massa. Com fundamentos na mecânica, assinale a(s) proposição(ões) proposição(ões) correta(s). correta(s).
(SENAC/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: D Uma bola de tênis, de massa 60 g, é rebatida horizontalmente por uma raquete. Sua velocidade é de 30 m/s ao atingir a raquete e de 40 m/s ao deixá-la, na mesma direção e no sentido oposto. O impulso sofrido pela bola durante a interação com a raquete tem módulo, em N . s, a) 0,6 b) 1,8 c) 2,4 *d) 4,2 e) 5,6 (UFU/MG-2010.1) - RESPOSTA: 1.F; 2.F; 3.V; 4.F Um astronauta de massa 100 kg carrega um equipamento de massa igual a 5 kg para tentar consertar um satélite, em órbita ao redor da Terra. Em determinado momento, esse astronauta se solta da nave espacial, permanecendo em repouso em relação ao sistema de referência mostrado na figura abaixo.
(001) O trabalho realizado pelo campo gravitacional sobre a semente, desde a altura h até o chão, é maior que mgh porque a semente cai girando com energia de rotação. (002) O módulo da força que o ar exerce na semente é igual ao módulo da força peso da semente. (004) Enquanto a semente está caindo, a energia cinética de translação e a energia cinética de rotação permanecem permanecem constantes. (008) Enquanto a semente está caindo, o torque realizado pela força peso da semente é nulo. (016) A energia mecânica da semente permanece constante. (UFMS-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 019 (001+002+016) O condutor de um veículo, em uma pista plana e retilínea, aguarda em repouso o sinal abrir em um semáforo A. No mesmo instante em que o sinal abre, ele coloca o veículo em movimento até outro semáforo B, que está na esquina seguinte. Como o semáforo B está fechado, então o condutor diminui a velocidade do veículo até atingir o repouso ao chegar no semáforo B, e assim permanece por mais um tempo aguardando o sinal verde para continuar seu trajeto. A linha contínua, da figura abaixo, representa o gráfico da velocidade do veículo em função do tempo, desde o instante em que o semáforo A abriu até o instante em que o semáforo B também abriu, o que totaliza um intervalo de 30 segundos. Analise o percurso no intervalo de tempo de 0 a 30s e, com fundamentos fundamentos na mec mecânic ânica, a, assinale assinale a(s) proposição(ões) proposição(ões) correta(s). correta(s).
t(s) (001) O módulo da força resultante que acelerou o veículo, entre 0 e 4s, é igual à metade do módulo da força resultante que freou o veículo, entre 7s e 9s. (002) O veículo percorreu uma distância igual a 75m, entre 0 e 30s. (004) (004) O trabal trabalho ho tot total al realiz realizado ado sobre sobre o veícu veículo lo no percur percurso so nãoé nulo. (008) A distância percorrida pelo veículo, entre 0 e 4s, é igual à distância percorrida pelo veículo entre 7s e 9s. (016) Se os semáforos estivessem calibrados para uma “onda verde”, o veículo percorreria o percurso com velocidade constante e igual a 45 km/h em 6s.
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A nave de comprimento 30 m possui uma velocidade constante v=5 m/s, no sentido contrário ao do eixo y da figura e, no instante t = 0 s, o bico da nave possui coordenadas (10 m, 30 m), conforme representadas na figura. O astronauta, para tentar alcançar a nave de volta, volta, lança lança o equi equipam pamento ento paralelam paralelamente ente ao eixo x, com velocidade vxequipamento = – 4 m/s. Desprezando as forças que os planetas exercem sobre o astronauta e sobre a nave espacial, marque para as alternativas abaixo (V) Verdadeira ou (F) Falsa. 1 ( ) O astronauta não alcançará alcançará a nave, pois ele continuará continuará em repouso após arremessar o equipamento. 2 ( ) Após arremessar arremessar o equipamento, equipamento, o astronauta alcançará alcançará uma velocidade igual a 4 m/s no sentido do eixo x. 3 ( ) Após 6 s, o bico da nave espacial estará na posição posição (10 m, 0 m ). 4 ( ) O astronauta irá se deslocar no sentido sentido positivo de x, mas não conseguirá alcançar a nave.
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(UFPR-2010.1) - RESPOSTA: v = 2 m/s Uma força, cujo módulo F varia com o tempo t conforme o gráfico abaixo, atua sobre um objeto de massa 10 kg. F (N)
20 10 1
3
2
t (s)
(UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Quando dois corpos se chocam, num sistema isolado, ocorre uma deformação, podendo ou não ocorrer uma restituição. No que se refere às colisões, assinale o que for correto. 01) Durante a colisão ocorre processo de deformação, a energia cinética do sistema pode se transformar em energia potencial elástica, sonora e térmica. 02) No choque inelástico não ocorre restituição, os corpos se chocam e permanecem unidos após o choque. 04) Se ocorrer dissipação de energia cinética durante o choque, haverá conservação da quantidade de movimento do sistema. 08) Qualquer que seja o tipo de choque observa-se que não existe a conservação da quantidade de movimento.
–10 Nesse gráfico, valores negativos para F indicam uma inversão de sentido, em relação àquele dos valores positivos. Com base nesses dados e considerando que em t = 0 o objeto está em repouso, determine a sua velocidade depois de transcorridos 3s.
(UERJ-2010.1) - RESPOSTA: E1 E2 = 10 Durante a Segunda Guerra Mundial, era comum o ataque com bombardeiros bombardeiros a alvos inimigos por meio de uma técnica denominada mergulho, cujo esquema pode ser observado abaixo.
(PUC/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: C Em uma rodoviária, um funcionário joga uma mala de 20,0 kg com velocidade horizontal de 4,00 m/s, sobre um carrinho de 60,0 kg, que estava parado. O carrinho pode mover-se livremente sem atrito; além disso, a resistência do ar é desprezada. Considerando que a mala escorrega sobre o carrinho e para, é correto afirmar que, nessa colisão entre a mala e o carrinho, o módulo da velocidade horizontal adquirida pelo sistema carrinho-mala é _ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ _ e a e ne ne rg rg ia ia m ec ec ân ân ic ic a d o s is is te te ma ma __________________.
As expressões que completam correta e respectivamente as lacunas são: a) 1,33 m/s permanece a mesma b) 1,33 m/s diminui *c) 1,00 m/s diminui d) 1,00 m/s aumenta e) 4,00 m/s permanece a mesma Adaptado de Coleção 70º aniversário da 2ª Guerra Mundial. São Paulo: Abril, 2009.
(UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 30 (02+04+08+16) Um bloco é lançado de baixo para cima, ao longo de um plano inclinado, com velocidade v. O bloco atinge uma altura h, onde para, não retornando mais à base do plano inclinado. Sobre esse evento físico, assinale o que for correto. v = 0 B
O mergulho do avião iniciava-se a 5 000 m de altura, e a bomba era lançada sobre o alvo de uma altura de 500 m. Considere a energia gravitacional do avião em relação ao solo, no ponto inicial do ataque, igual a E 1 e, no ponto de onde a bomba é lançada, igual a E2. Calcule E1 E2.
h v A
01) A energia mecânica total do bloco no ponto B é dada por E – mgh . 02) O trabalho realizado sobre o bloco, pela força gravitacional, entre os pontos A e B é igual a C = – mgh. 04) O trabalho realizado sobre o bloco, pela força de atrito, entre os pontos A e B é igual a f = – mgh gh(t (tgg ) –1. 08) A variação da energia mecânica total do bloco é dada por Em = (mgh (mgh – mv2). 16) A energia mecânica total do bloco não foi conservada.
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(UERJ-2010.1) - RESPOSTA: 10 kg.m/s Em uma aula de física, os alunos relacionam os valores da energia cinética de um corpo aos de sua velocidade. O gráfico ao lado indica os resultados encontrados. Determine, em kg.m/s, a quantidade de movimento desse corpo quando atinge a velocidade de 5 m/s.
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(FATEC/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um skatista brinca numa rampa de skate conhecida por “half pipe”. Essa pista tem como corte transversal transversal uma semi-circunfesemi-circunferência de raio 3 metros, conforme mostra a figura. O atleta, saindo do extremo A da pista com velocidade de 4 m/s, atinge um ponto B de altura máxima h.
Descons Desconsider iderando ando a açãode forças forças dissipati dissipativas vas e adot adotando ando a aceleração da gravidade g = 10 m/s 2, o valor de h, em metros, é de *a) 0,8. b) 1,0. c) 1,2. d) 1,4. e) 1,6. (UCS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: A Numaa partida Num partida relâmpa relâmpago go de xadrez, xadrez, que terminou terminou com vitória vitória das peças pretas, tendo o rei branco ficado deitado em repouso sobre o tabuleiro, cada jogador gastou para executar todos os moviment vimentos os 0,1 J de ene energ rgia. ia. O jogad jogador or comas pe peçasbranc çasbrancas as mosmostrou-se um mau perdedor. Num surto de raiva, mandou seu rei para longe com um tapa no sentido horizontal. Supondo que o tapa executou sobre a peça, de massa 25 g, um trabalho com o valor igual à metade da energia gasta pelo jogador na partida, e que o atrito com o tabuleiro foi desprezível, qual a velocidade do rei ao sair do tabuleiro? *a) 2,0 m/s b) 1,0 m/s c) 3,0 m/s d) 1,5 m/s e) 2,5 m/s (UCS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um dispositivo elétrico possui inicialmente uma energia interna de 550 J. Então, passa a receber de uma corrente elétrica uma quantidade de energia por tempo equivalente a 50 W, e passa a liberar na forma de radiação eletromagnética eletromagnética uma quantidade de energia por tempo equivalente a 20 W. Quando o dispositivo elétrico atingir uma energia interna de 1000 J, ele derrete. Quanto tempolevará para issoaconte isso acontecer? cer?(Des (Desprezequalquer prezequalquer outra perda ou ganho de energia fora dos processos mencionados acima.) a) 8 s *d) 15 s b) 20 s e) 55 s c) 28 s (UCS/RS-2010.1) (UCS/RS-2010.1) - ALTER A LTERNAT NATIVA: IVA: E Um homem muito forte encara o desafio de arrebentar, com um puxão, uma corrente que está presa a uma parede. A massa do homem é 140 kg. Ele, estando em pé e contando com a força de atrito dos seus pés com o chão, faz um tremendo esforço para puxar a corrente. Então ela arrebenta, e o homem vai para trás, caindo sentado no chão com uma velocidade inicial horizontal de 4 m/s, só parando 1 segundo depois, após ter deslizado, sentado, por 2 metros. Qual foi o valor da força de atrito que atuou sobre ele nesse trajeto? a) 200 N d) 460 N b) 340 N *e) 560 N c) 410 N
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(VUNESP/FTT-2010.1) - ALTERNATIVA: A Texto para a questão de número 01. O atletismo é um esporte olímpico dividido em várias modalidades como corridas, saltos e arremessos. Dentre as provas de arremesso, o lançamento do martelo é, sem dúvida, uma das mais difíceis. Os atletas lançam uma esfera de 7,2 kg presa a um cabo inextensível o mais distante possível. O lançamento é feito com uma técnica apurada, descrita nas figuras e informações a seguir.
Técnica: I. Movimento: O atleta relaxa e se concentra agitando o martelo como um pêndulo. II. Moinho: O lançador gira o martelo três vezes, aumenta a velocidade e relaxa. III. Giro: O atleta gira junto com o martelo. IV. Lançamento: Erguendo os braços, o atleta lança o martelo com uma velocidade inclinada em relação à horizontal. (www.esportes.terra.com.br. (www.esportes.terra.com.br. Adap tado)
01. Sobre o lançamento descrito no texto, considerando desprezível a resistência do ar, são feitas as seguintes afirmações: I. Lançando com a mesma velocidade escalar e com a mesma inclinação de 45° outro objeto com o dobro da massa do martelo, a distância horizontal percorrida pelo objeto até atingir o solo seria menor do que a percorrida pelo martelo. II. Depois que o martelo abandona a mão do lançador, lançador, sua quantidade de movimento permanece constante ao longo de sua tra jetória pelo ar, até tocar o solo. III. Enquanto o martelo descreve sua trajetória parabólica parabólica depois de lançado, duas forças atuam sobre ele: seu peso e a força com a qual ele foi lançado pelo atleta. Pode-se dizer que *a) nenhuma é correta. b) I e II são corretas. c) I e III são corretas. d) II e III são corretas. e) todas são corretas. (IF/SP-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: B O conceito de Energia é um dos conceitos essenciais da Física. Nascido no século XIX, pode ser encontrado em todas as disciplinas da Física (mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica, etc.) assim como em outras disciplinas, particularmente na Química. A seguir são feitas afirmações que envolvem o conceito de energia, trabalho e suas correlações. I. O trabalho realizado por uma força resultante em um corpo é igual à variação de sua energia cinética. II. A energia potencial elástica armazenada em uma mola deformada é proporcional à deformação. III. Em um sistema conservativo, ou seja, onde apenas forças conservativas atuam, a energia mecânica total conserva-se e é uma constante de movimento. IV.A IV. A energia potencial potencial elétrica E, de uma carga elétrica elétrica q colocada em um ponto onde o potencial elétrico é V é dada por E = q.V V. O trabalho realizado por um gás em uma expansão isobárica é dadoo por dad por W = p. V. Das afirmativas anteriores, está(ão) correta(s) a) apenas a I, a III e a IV. *b) apenas a I, a III a IV e a V. c) apenas I e III. d) apenas II e a III. e) apenas apenas I e II.
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(VUNESP/FTT-2010.1) - ALTERNATIVA: B Recentemente, muito se tem comentado sobre o sistema KERS de recuperação de energia, utilizado por algumas equipes de Fórmula 1, a partir do campeonato de 2009. A sigla, traduzida, significa Sistema de Recuperação de Energia Cinética, ou seja, a tecnologia capta e armazena a energia que seria desperdiçada na desaceleração do carro e, em seguida, a reutiliza num momento determinado pelo piloto, quando precisar de uma potência adicional numa ultrapassagem ou num trecho em aclive do circuito. A energia captada e armazenada, de 400 kJ, é capaz de desenvolver aproximadamente 80 CV de potência a mais para o motor quando o KERS é acionado. Cons Consid ider eran andoque doque 1 CV = 735 735 W e que que toda toda a ener energi giaa arma armaze zena na-da pelo KERS seja convertida em energia cinética, esse processo ocorre num intervalo de tempo, em segundos, de aproximadamente a) 3,4. d) 20,4. *b) 6,8. e) 27,2. c) 13,6. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um disco de massa M A desloca-se sobre uma superfície horizontal, sem atrito, com velocidade v A e atinge frontalmente um outro disco de massa M B, em repouso, em uma colisão perfeitamente elástica. As velocidades dos discos, após essa colisão, podem ser determinadas, ao se considerar a a) energia cinética antes e depois do choque de ambos. *b) conservação da energia cinética e da quantidade de movimento dos discos. c) conservação de energia cinética e da quantidade de movimento de um dos discos. d) quantidade de movimento antes e depois do choque de cada corpo isoladamente. isoladamente. (IF/SP-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: B Em física, quantidade de movimento linear (também chamada de momento linear ou momentum linear, a que a linguagem popular chama, por vezes, balanço ou “embalo” ) é uma grandeza física dada pelo produto entre massa e velocidade de um corpo. O momento linear é uma grandeza vetorial, com direção e sentido, cujo módulo é o produto da massa pelo módulo da velocidade, e cuja direção e sentido são os mesmos da velocidade. A quantidade de movimento total de um conjunto de objetos permanec manecee inalte inaltera rada,a da,a nãoser qu quee um umaa força força exter externa na seja seja exer exercid cidaa sobre o sistema. Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Um projétil de massa 5 g é disparado em um bloco de madeira de massa 4995 g, suspenso por um fio longo, encravando-se neste, de tal forma que a velocidade do conjunto projétil-bloco, imediatamente após o impacto é de 0,25 m/s. A velocidade do projétil no momento do impacto, e valor aproximado do módulo da perda de energia do projétil são, respectivamente, a) 150 m/s e 136,25 J. d) 150 m/s e 186,25 J *b) 250 m/s e 156,25 J. e) 250 m/s e 186,25 J c) 250 m/s e 136,25 J. (VUNESP/UEA-2010.1) (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: D Uma bolinha de borracha de massa igual a 100 g é arremessada frontalmente contra uma parede. A bolinha atinge a parede perpendicularmente a ela com velocidade de 10 m/s. Após o choque, a bolinha retorna na mesma direção com módulo de velocidade igual a 8 m/s. Considerando positivo o sentido da velocidade da bolinha no instante em que atinge a parede, o impulso da força exercida pela parede sobre a bolinha, em kg·m/s, é a) – 5, 5,0. b) – 3, 3,8. c) – 2, 2,5. *d) – 1, 1,8. e) – 1, 1,0.
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(IF/CE-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 0,06 J b) 0,06 J c) 60° Um pêndulo simples, formado por uma bola de massa m pendurada em um fio ideal de comprimento L, é largado da posição C, como mostra a figura. A massa da bola é m = 90 gramas, e o comprimento comprimento do fio é L = 0,10 m. O ângulo AOC, a partir do qual a bola é largada, é tal, que cos(AOC) = 1/3. Considere que a energia potencial gravitacional da bola é zero, ao passar pelo ponto mais baixo de sua trajetória (A) e ignore qualquer atrito. Considere g = 10 m/s 2. Determine. a) A energia mecânica da bola no ponto C. b) A energia cinética máxima da bola no deslocamento de C para A. c) O valor do ângulo AOB tal, que, no ponto B, a velocidade da bola é igual à metade de sua velocidade máxima. (UFC/CE-2010.1) - RESOLUÇÃO NO FINAL DA QUESTÃO Uma força constante, horizontal, de módulo F é aplicada a um corpo de peso 10 N, que está sob uma mesa horizontal e preso a uma mola de constante elástica de 2 N/m. Inicialmente a mola não está deformada e a força F está na direção de deformação da mola. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o corpo e a mesa são, respectivamente, e = 0,5 e c = 0,4. Considere que o módulo da aceleração da gravidade local é g = 10 m/s 2 e que, durante o movimento, o corpo não muda o sentido da sua velocidade. Determine: a) o valor da força F mínima para colocar o corpo em movimento. b) o espaço percorrido pelo corpo, em função de F, até parar. c) o valor máximo de F para que ocorra este movimento. RESOLUÇÃO OFICIAL UFC/CE-2010.1: a) Como o bloco está sob uma mesa horizontal, a força de atrito estático máxima é f e = emg = 0,5×10 = 5N. Portanto, para sair do repouso, o módulo da força F deve ser maior que 5N. b) Ao iniciar o movimento na horizontal, as forças que agem no bloco são F, F, a força de atrito cinético e a força da mola. A força de atrito cinético é f c = cmg = 0,4×10 = 4N. Aplicando o teorema trabalho e energia cinética quando o bloco para pela primeira vez, tem-se que (½)kA2 = (F - 4)A , onde A é o deslocamento sofrido pelo bloco até parar pela primeira vez. Substituindo o valor da constante da mola, obtemos: A = F - 4. c) Após parar, o bloco estará sujeito à força F , à força de atrito estático e à força da mola. No equilíbrio, devemos ter –kA + F + f e = 0 . Substituindo então o valor da constante da mola e o valor de A, obtemos obtemos –2(F – 4) + F + f e = 0 ou f e = F – 8 . Como f e 5N, resulta resulta que que F 13N . Portan Portanto, to, o valor valor máximo máximo de de F é 13N. (FURG/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: C Considere uma bomba de massa M, inicialmente em repouso. Ao explodir, parte-se em três pedaços iguais que desenvolvem a mesma velocidade. Qual deve ser o menor ângulo, em graus, formado entre as trajetórias de dois pedaços? a) 90 b) 60 *c) 120 d) 45 e) 135 (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um bloco tem energia cinética E c e passa a sofrer a ação de uma força resultante. Se a energia cinética é triplicada no intervalo de tempoo t, a potência temp potência forneci fornecida da nesse nesse período período é: a) E c / t b) 3Ec / t *c) 2Ec / t d) E c /3 t
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(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 17 (01+16) Recentemente, no treino classificatório para o grande prêmio da Hungria de fórmula I, uma mola soltou-se do carro de Rubens Barrichello e colidiu violentamente com o capacete de outro piloto brasileiro, que vinha logo atrás, Felipe Massa. Considere que a massa da mola é muito menor que as massas somadas do carro, piloto e capacete, e que o capacete ficou parcialmente destruído. Considerando o exposto, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) . 01) Depois da colisão, os módulos do impulso dado à mola e ao capacete são iguais. 02) As quantidades de movimento da mola, antes e depois da colisão, são iguais. 04) Houve conservação de energia cinética do sistema mola e capacete. 08) Depois da colisão, os módulos da aceleração da mola e do capacete são iguais. 16) Houve conservação do momento linear total do sistema.
(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Uma massa M dá uma volta completa em movimento circular num plano vertical em relação ao solo. Considere que no ponto mais alto alto da trajetór trajetória ia o valor valor da velocida velocidade de é gR , onde g é a aceleração da gravidade e R é o raio da trajetória. Baseado nessas informações, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) . 01) A energia potencial utilizada, utilizada, para levar a massa M do ponto mais alto até o ponto médio da trajetória, é MgR. 02) O trabalho total realizado sobre a massa M, para levá-la do ponto médio até o ponto mais baixo da trajetória, é MgR. 04) A energia utilizada, para levar levar a massa M do ponto mais baixo até o ponto médio da trajetória, é MgR. 08) No ponto mais baixo da trajetória, a energia cinética é MgR. 16) No ponto mais baixo da trajetória, a aceleração da massa M é igual à aceleração da gravidade.
(UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: E A figura mostra o gráfico da velocidade em função do tempo dos movimentos de duas bolas de massas m 1 e m2 , que colidem seguindo a mesma direção. Assinale a alternativa CORRETA.
(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02) Um estudante deixa cair de uma altura de 1,25 m uma bolinha de ping-pong, cuja massa é de 2 gramas. Depois de três colisões perfeitamente elásticas com o chão, ele a pega. Desejando descrever o movimento da bolinha, ele construiu os gráficos abaixo, nos quais y é a altura, v y é a velocidade, a y é a aceleração, EC é a energia cinética, F é a força que atua sobre a bolinha e t é o tempo. Considerando Considerando o sentido positivo do eixo y contrário ao da aceleração da gravidade gravidade (g = 10 m/s2) e desprezando desprezando a resistência do ar, está(ão) correto(s) o(s) gráfico(s) da(s) alternativa(s): alternativa(s):
01)
02)
04)
08)
16)
a) A colisão foi perfeitamente elástica, e a razão entre as quantidades de movimento é 5/3. b) Após a colisão, a bola de massa m 2 inverteu o sentido do seu movimento, e a razão entre as quantidades de movimento é 7/3. c) A colisão foi perfeitamente elástica, e a razão entre as quantidades de movimento é 7/3. d) As velocidades escalares das bolas são diferentes em todos os instantes de tempo, e a razão entre as quantidades de movimento é 7/3. *e) A colisão é elástica, e a relação entre as massas das bolas é m2/m1 = 3/2.
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(FURG/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um tipo de usina hidrelétrica pouco comum no Brasil é a chamada usina usina de mon montanh tanha, a, onde aproveit aproveita-s a-see uma qued quedaa d'água d'água para para gerar energia elétrica. Vamos supor que fosse possível aproveitar a Cascata do Caracol, em Canela, com sua queda d'água de 125 m, para este tipo de usina. usina. A energia produzida produzida serviria para para alimenta alim entarr um conjunto conjunto de lâmp lâmpadascuja adascuja potê potência ncia tota totall som somaa 300 30000 W. Considere a aceleração da gravidade sendo g = 10 m/s 2. Quantos quilogramas de água devem ser colhidos pela turbina para manter este conjunto de lâmpadas funcionando por um minuto ? a) 132 b) 22 c) 180 *d) 144 e) 12
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(UFES-2010.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO Uma mola ideal de constante elástica k lança dois blocos unidos por um dispositivo de massa desprezível. O bloco mais próximo da mola tem massa M e o outro tem massa 3M. Após o lançamento, os blocos se movem sobre uma superfície plana, horizontal e lisa.
(UFJF/MG-2010.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO Uma mola pendurada num suporte tem 10 cm de comprimento. Na sua extremidade livre, pendura-se um balde vazio, cuja massa é 0,50 kg . Em seguida, coloca-se água no balde até que o comprimento da mola atinja 30 cm . O gráfico mostra o comportamento da força que a mola exerce sobre o balde em função do seu comprimento. Considerando g = 10 m/s 2 :
a) Sabendo que a mola estava comprimida comprimida de x 0 antes do lançamento, determine o módulo da velocidade dos blocos após o lançamento. Em um determinado instante, após o lançamento, o dispositivo (explosivo) que une os blocos é acionado, lançando o bloco de massa M de volta contra a mola.
b) Sabendo que o bloco de massa M, ao retornar, comprime a mola de , determin determine e os módul módulos os das das velocid velocidades ades dos bloco blocoss de massa M e de massa 3M imediatamente após a separação. O bloco de massa 3M, após a separação, continua movendo-se no mesmo sentido até chegar a uma região da superfície não lisa AB, muito extensa.
a) Faça um diagrama de forças, mostrando as forças que atuam no sistema balde com água e identifique cada uma delas. b) Calcule a massa de água colocada no balde. c) Calcule a energia potencial elástica acumulada na mola no final do processo. RESPOSTA RESPOSTA UFJF-2010.1: F f oorrç a d a mo l a a) sobre o balde PH2O pes pesoo da águ águaa sobre o balde Pbalde peso do balde b) 9,5 kg
c) Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a região não lisa e o bloco de mas massa sa 3M é , determine a distância distância percorrida percorrida por esse bloco na região não lisa.
c) 10J
(UFSC-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 41 (01+08+32) Dois patinadores, um homem e um menino, de massas respectirespectivamente iguais a 60 kg e 30 kg, estão em pé, de frente um para o outro, em repouso, sobre uma superfície de gelo, lisa, plana e horizontal. Quando um empurra o outro, o homem adquire uma velocidade de 0,3 m/s em relação ao gelo.
RESPOSTA RESPOSTA UFES-2010.1: a) v =
b) v1 =
e v2 =
c) d =
(UFBA-2010.1) - RESPOSTA: Conserv. da energia. M = 4 / 2 kg e v = 3 m/s m/s Um corpo de massa M abandonado a partir do repouso desliza sobre um plano inclinado até ser freado por uma mola ideal, conforme a figura.
Sabendo-se que a constante de força, k, é igual a 400 N/m, que o intervalo de tempo, t, desde o instante instante em que o corpo corpo toca a mola até o momento que esse para, é igual a 0,05 s e que a compressão máxima da mola, x, é igual a 0,3 m, identifique as grandezas físicas que são conservadas e calcule, desprezando os efeitos de forças dissipativas, a massa e o módulo da velocidade do corpo ao atingir a mola.
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Consider Considerandodesprez andodesprezível ível o atrito atrito entre entre os pati patins ns dos pati patinado nadores res e o gelo, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S) . 01. A distância entre os patinadores 2,0 s após eles se separarem é de 1,8 m. 02. A energia mecânica mecânica do sistema homem-menino homem-menino se conserva. conserva. 04. As forças que o homem e o menino fazem um sobre o outro são conservativas. conservativas. 08. A força externa resultante sobre o sistema homem-menino é nula. 16. Como a massa do homem é maior do que a do menino, a quantidade de movimento do sistema tem o mesmo sentido que a quantidade de movimento do homem. 32. As forças internas que atuam no sistema homem-menino homem-menino não alteram a quantidade de movimento total do sistema.
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(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16) Três corpos, A, B e C, estão a uma mesma altura em relação ao solo. O corpo A cai em queda livre, livre, enquanto o corpo B é solto e desliza sobre uma rampa inclinada sem atrito, e o corpo C é lançado horizontalmente, conforme ilustra a figura abaixo.
Com base nessas informações, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) . 01) Os tempos de queda dos corpos A, B e C independem de suas respectivas massas. 02) Se os corpos A, B e C forem soltos juntos, o corpo B demora mais para chegar ao solo. 04) Se as massas forem iguais, os corpos A, B e C sofrerão a mesma variação na sua energia cinética ao chegarem ao solo. 08) Se as massas forem iguais, os corpos A, B e C terão a mesma aceleração, imediatamente antes de atingirem o solo. 16) Se as massas forem iguais, os trabalhos realizados pela força gravitacional sobre os corpos A, B e C serão iguais. (VUNESP/UN (VUNESP/UNIFESP-2 IFESP-2010.1)010.1)- RESPOSTA RESPOSTA:: a) 3600N b)1785,72N Um do doss brinq brinqued uedos os predil predileto etoss de crian criançasno çasno verãoé verãoé o toboágua . A em emoçã oçãoo do brinqu brinquedo edo está está assoc associad iadaa à grand grandee veloc velocida idade de atinatingida durante a descida, uma vez que o atrito pode ser desprezado devido à presença da água em todo o percurso do brinquedo, bem como à existência das curvas fechadas na horizontal, de forma que a criança percorra esses trechos encostada na parede lateral (vertical) do toboágua .
(www.pt.wikipedia.org/wiki/Toboágua)
Sabendo que a criança de 36 kg parte do repouso, de uma altura de 6,0 m acima da base do toboágua , colocado à beira de uma piscina, calcule: Dado: g = 10,0 m/s2 a) A força normal, na horizontal, exercida sobre a criança pela parede lateral do toboágua , no ponto indicado na figura (curva do toboágua situada a 2,0 m da sua base) onde o raio de curvatura é igual a 80 cm. b) A força dissipativa média exercida pela água da piscina, necessária para fazer a criança parar ao atingir 1,5 m de profundidade, considerando que a criança entra na água da piscina com velocidade, na vertical, aproximadamente igual a 10,9 m/s, desprezando-se, neste cálculo, a perda de energia mecânica no impacto da criança com a água da piscina.
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(ITA/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: C No plano inclinado, o corpo de massa m é preso a uma mola de constante elástica k, sendo barrado à frente por um anteparo. Com a mola no seu comprimento natural, o anteparo, de alguma forma, inicia seu movimento de descida com uma aceleração constante a. Durante parte dessa descida, o anteparo mantém contato com o corpo, dele se separando somente após um certo tempo. Desconsiderando Desconsiderando quaisquer atritos, podemos afirmar que a variação máxima do comprimento da mola é dada por
a) mg mgse senn + m a(2g a(2gse senn + a) / k. b) mgc mgcos os + m a(2g a(2gco coss *c) *c) mgse mgsenn + m a(2g a(2gse senn d) m(gse m(gsenn – a) / k. e) mgsen / k.
+ a) / k. – a) / k.
(UFSC-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02) Um pêndulo simples de comprimento 4,0 m possui em sua extremidade uma esfera de 2,0 kg de massa. O pêndulo é colocado para oscilar a partir do repouso, em A. Quando o fio estiver na vertical, passando por B, o mesmo tem parte do seu movimento interrom inte rrompido pido por um prego. prego. A esfe esfera ra percorr percorree a trajetór trajetória ia tracejad tracejadaa representada na figura, alcançando só até o ponto C.
Em relação ao exposto, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S) . Adote g = 10 m/s2. 01. O módulo da velocidade velocidade da esfera esfera em A é igual ao módulo da velocidade em C. 02. A energia potencial gravitacional da esfera em A é a mesma que em C e a variação da energia potencial potencial entre B e C vale 4,0J. 04. A velocidade da esfera em B é máxima e vale 4,0 m/s. 08. A tensão no fio em C é maior do que em A. 16. A velocidade angular da esfera em A é igual à velocidade angular em B e menor que a velocidade angular em C. 32. O tempo que a esfera leva de A até B é igual ao tempo de B até C, pois este tempo não depende do comprimento do pêndulo. (UFPE-2010.1) - RESPOSTA: P = 3300 W Numa das classes de provas de halterofilismo, conhecida como arranque, o atleta tem que levantar o peso acima da cabeça num ato contínuo. Nos jogos olímpicos de 2008, o atleta que ganhou a medalha de ouro levantou um corpo de 165 kg. Considerando que o intervalo de tempo t empo transcorrido transcorrido para levantar o corpo até a altura de 2,0 m tenha sido de 1,0 s, qual a potência requerida do atleta, em W? Adote g = 10 m/s2.
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(UFF/RJ-2010.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO No interior de uma caixa de paredes impermeáveis ao calor foi feito vácuo e montado um experimento, experimento, sendo utilizados um bloco, uma mesa e uma mola de constante elástica k , conforme ilustrado na figura. O bloco e a mesa possuem, respectivamente, capacidades térmicas C b e C m e a capacidade térmica da mola é desprezível. Todo o sistema está em equilíbrio térmico a uma temperatura temperatura inicial T 0 . A mola é inicialmente comprimida de x 0 , a partir da configuração relaxada e, então, o bloco é liberado para oscilar. Existe atrito entre a mesa e o bloco, mas o atrito entre a mesa e o piso da caixa é desprezível. O bloco oscila com amplitude decrescente, decrescente, até que para a uma distância ax 0 do ponto de equilíbrio, sendo 0 < a <1.
Determine: a) as temperaturas finais da mesa e do bloco, após esse bloco parar de oscilar e o sistema atingir o equilíbrio térmico; b) a razão entre a variação da energia interna da mesa e a variação da energia interna do bloco, no equilíbrio térmico; c) a variação da posição do centro de massa do sistema composto pelo bloco, mola e mesa, quando esse bloco para de oscilar. RESPOSTA RESPOSTA UFF/RJ-2010.1: UFF/RJ-2010.1: a) T = T0 +
b) Cm /Cb
c) Não há variação da posição posição do centro de massa do sistema. A resultante das forças externas externas que atuam no sistema é nula. Portanto, o centro de massa do sistema permanece em repouso. (UFG/GO-2010.1) (UFG/GO-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) v = 1,5 m/s b) L = 3,0 m Um arqueiro está posicionado a determinada distância do ponto P, de onde um alvo é lançado do solo verticalmente e alcança uma altura máxiam H = 20 m. Flechas são lançadas de uma altura h0 = 2,0 m com velocidade de 21 m/s. Em uma de suas tentativas, o arqueiro acerta o alvo no instante em que tanto a flecha quanto o alvo encontram-se na posição mais alta de suas trajetórias, conforme a figura.
Sabendo que a massa do alvo é cinco vezes a da flecha e desprezando as perdas de energia por atrito, calcule: a) a velocidade do conjunto flecha-alvo imediatamente após a colisão; b) a distância L, considerando o fato de que a flecha e o alvo chegam solidários ao solo.
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(UEPG/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: B Num sistema mecanicamente isolado, dois corpos se deslocam em sentidos contrários sobre a mesma trajetória retilínea e num determinado determinado instante ocorre uma colisão. No que respeita à colisão e à quantidade de movimento do sistema, assinale a alternativa correta. a) Se a colisão for perfeitamente inelástica, a energia cinética antes do choque é menor que após o choque, ocorrendo a conservação da quantidade de movimento. *b) Se a colisão for perfeitamente elástica, a energia cinética e a quantidade de movimento do sistema são conservadas. c) Se a colisão for parcialmente elástica, a energia cinética após a colisão é menor que antes da colisão, consequentemente a quantidade de movimento antes da colisão é maior que após a colisão. d) Sendo os dois corpos idênticos, numa colisão perfeitamente elástica, as velocidades se anulam. e) Numa colisão perfeitamente inelástica não ocorre dissipação de energia. (UEPG/PR-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA TIVA OFICIAL: A Sobre energia, trabalho e conservação de energia, analise os itens abaixo e assinale a alternativa correta. I – À medida que um corpo ganha altura, sua velocidade diminui, consequentemente a energia mecânica do corpo também diminui. II – Energia mecânica é aquela devida aos corpos em movimento ou armazenada em um sistema físico. III – O trabalho que uma força realiza é medido pela variação da energia cinética de um sistema físico. IV – Se a velocidade de um corpo é constante, sua energia se mantém. *a) Apenas os itens II, III e IV são corretos. b) Apenas os itens II e III são corretos. c) Apenas os itens I, II e III são corretos. d) Apenas os itens I, II e IV são corretos. e) Apenas os itens I e II são corretos. (UFJF/MG-2010.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO Em uma construção civil, os operários usam algumas máquinas simples para facilitar e diminuir sua carga diária de energia gasta na execução de seu trabalho. Uma das máquinas simples mais utilizadas são, por exemplo, as roldanas fixas e móveis. Em um dia comum de trabalho, um operário deve elevar, com velocidade constante, um bloco de pedra de massa m =100 kg para o segundo andar da obra, que fica a uma altura h = 5,0 m em relação ao solo. Para essa tarefa, o operário utilizou um sistema com duas roldanas, uma fixa e ou outramóve tramóvel,l, e um cabo cabo de ma mass ssaa des des-prezível, como mostra a figura. Adote g = 10 m/s2. a) Faça um diagrama de forças que atu atuamsobr amsobree o bloco bloco e identi identifiq fique ue cada cada uma das forças. b) Calcule a tração no cabo que está em contato com a mão do operário e o trabalho realizado por ele, para elevar o bloco até o segundo andar da obra. c) Se foi gasto um tempo t =10 s para o operário elevar o bloco até o segundo andar da obra, calcule a potência gasta nessa tarefa. RESPOSTA RESPOSTA UFJF/MG-2010.1: UFJF/MG-2010.1: a) T(tração) P(peso) b) F = 500 N e W = 5000 J c) 500 W
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(UNESP-2 (UNESP-2010.1 010.1)) - RESPOST RESPOSTA: A: v 34 m/s m/s e E = 87 kJ O Skycoaster é uma atração existente em grandes parques de diversão, representado nas figuras a seguir. Considere que em um desses brinquedos, três aventureiros são presos a cabos de aço e içados a grande altura. Os jovens, que se movem juntos no brinquedo, têm massas iguais a 50 kg cada um. Depois de solto um dos cabos, passam a oscilar tal como um pêndulo simples, atingindo uma altura máxima de 60 metros e chegando a uma altura mínima do chão de apenas 2 metros. Adote g = 10 m/s 2.
(UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C As figuras I e II mostram dois casos de lançamento de uma mesma bola de massa m. Em ambas as situações, a bola se encontra próximo à superfície da Terra. Na figura I, a bola é lançada com vetor velocidade inicial v 0 sobre um plano inclinado, sem atrito. atrito. Este faz um um ângulo ângulo em relação relação à direção direção horizon horizontal. tal. Na figura II, a bola é lançada com o mesmo vetor velocidade inicial v 0 , na mesma direção que a indicada na figura I. Desprezando a resistência do ar, para esses lançamentos, é CORRETO afirmar que:
a) as alturas máximas em I e II são as mesmas. b) nas alturas máximas, as energias potenciais em I e II são as mesmas. *c) nas alturas máximas, as energias mecânicas em I e II são as mesmas. d) nas alturas máximas, a energia mecânica em I é nula e em II não. e) nas alturas máximas, a energia mecânica em II é nula e em I não. (VUNESP/FMJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D A Figura 1 mostra uma paraquedista aproximando-se do solo, prestes a tocá-lo. Ela pode aterrissar mantendo suas pernas rígidas e sofrendo danos em seus ossos, como mostra a Figura 2, ou dobrar seus joelhos e rolar quando tocar o solo, amortecendo amortecendo a queda, sem sofrer danos em sua aterrissagem, como mostra a Figura 3.
(www.coasterforce.com/Other_Attractions_IB)
Nessas condições e desprezando a ação de forças de resistências, qual é, aproximadamente, aproximadamente, a máxima velocidade, em m/s, dos partic participa ipante ntess durant durantee essa essa oscil oscilaç ação ão e qua quall o valor valor da mai maior or ene enerrgia cinética, em kJ, a que eles ficam submetidos? (VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: B O selim de uma bicicleta tem uma mola helicoidal para oferecer maior conforto ao ciclista que a utiliza. Quando um ciclista de 80 kg de massa senta sobre o selim, provoca uma contração de 1,6 cm na mola. A aceleração da gravidade local é de 10 m/s 2; assim, o valor absoluto do trabalho realizado pela força elástica da mola nessa deformação vale, em J, a) 12,8. c) 6,4.10 –2. e) 3,2.10 –2. *b) 6,4. d) 3,2.
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(Introdução Ilustrada à Física, Editora Harbra. Adaptado)
A razão pela qual é mais segura a aterrissagem feita de acordo com a Figura 3 é que a) dob dobrand randoo os joelhos joelhos,, a força força recebid recebidaa do solo solo pelaparaquedis pelaparaquedista ta é menor devido ao abaixamento de seu centro de massa. b) tocando o solo com as pernas rígidas, a quantidade de movimento da paraquedista varia de forma mais lenta, aumentan aumentando do a força recebida do solo. c) o impulso recebido pela paraquedista paraquedista quando toca o solo com as pernas rígidas é maior, aumentando a força que recebe do solo. *d) quando dobra os joelhos, a paraquedista recebe um impulso do solo num intervalo de tempo maior do que se não dobrasse, diminuindo a força recebida. e) ao flexionar seus joelhos, a paraquedista transfere para o solo sua quantidade de movimento de forma suave, e para praticamente sem trocar forças com ele.
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(VUNESP/FMJ-2010.1) - ALTERNATIVA: E Para levar um pacote de 100 kg ao alto de uma rampa inclinada em 30°, ele foi amarrado a um fio que, depois de passar por uma polia, é preso no eixo de um motor de 250 W de potência. Quando acionado, o motor deverá puxá-lo em linha reta e com velocidade constante.
(CESGRANRIO/RJ-2010.1) (CESGRANRIO/RJ-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: 24.C e 25.D Considere a descrição a seguir para responder às questões de nos 24 e 25. Um corpo A desloca-se em Movimento Retilíneo Uniformemente Uniformemente Variado de modo que a sua posição, em relação a uma origem previamente determinada, é dada pela função horária . Um corpo B desloca-se em Movimento Retilíneo e Uniforme, na mesma direção do movimento de A, de forma que a sua posição, em relação à mesma origem, é dada pela função horária
Considerando Considerando o fio e a polia ideais, desprezando todos os atritos e adotando g = 10 m/s 2, quando puxado pelo motor, o pacote subirá a rampa com uma velocidade, em m/s, igual a a) 0,05. b) 0,10. c) 0,25. d) 0,40. *e) 0,50. (VUNESP/FMJ-2010.1) (VUNESP/FMJ-2010.1) - RESPOSTA: a) h = 3,2 m b) F = 450 N Um garoto chuta sua bola verticalmente para cima até que ela atinja a altura máxima de 5 m acima do solo. A partir desse ponto, ela cai, choca-se contra o solo e volta a subir verticalmente até uma altura máxima h.
. A e B iniciaram seus movimenmovimen-
tos no mesmo instante. Em ambas as funções, t está em segundos e S, em metros. Depois de certo tempo, os corpos chocamse frontalmente.
QUESTÃO 24 O maior afastamento, em metros, entre os corpos A e B é a) 25/4 b) 25/8 *c) 25/16 d) 81/8 e) 81/16 QUESTÃO 25 Os corpos A e B são idênticos e têm a mesma massa. O choque entre esses corpos é perfeitamente elástico. Se o sistema formado pelos corpos permanece permanece isolado de forças externas, a velocidade do corpo A, após a colisão, em m/s, é a) – 0,75 b) – 0,50 c) 0 *d) + 0,50 e) + 0,75 (UFRJ-20 (UFRJ-2010.1) 10.1) - RESPOST RESPOSTA: A: a)T 0 =2,0N b)T1 =1,0NeT2 = 4, 4,0N 0N Uma bolinha de massa 0,20 kg está em repouso suspensa por um fio ideal de comprimento 1,20 m preso ao teto, conforme indica a figura 1. A bolinha recebe uma pancada horizontal e sobe em movimento circular até que o fio faça um ângulo máximo de 60° com a vertical, como indica a figura 2. Despreze os atritos e considere g = 10 m/s2.
Sabe-se que a massa da bola é igual a 0,5 kg, e que quando bateu no chão, a bola permaneceu em contato com ele durante dois centésimos de segundo, perdendo 36 % de sua energia cinética nessa colisão. Considerando desprezível a resistência do ar, determine: a) a altura h atingida pela bola após a colisão com o solo. b) o módulo da força média aplicada pela bola no solo durante a colisão. Dado: g = 10 m/s2. (VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: A Não é preciso que seja verão, mas basta um tempo firme para que o paraquedismo, paraquedismo, um esporte considerado radical, seja praticado. Um paraquedista, paraquedista, com seu equipame equipamento, nto, tem massa m; ele salta de um avião em voo horizontal de velocidade v o, de uma altura h em relação ao solo, e chega ao solo com velocidade v. v. Na região do salto, o campo gravitacional g é constante. O valor absoluto da energia mecânica dissipada nesse salto é dado por *a) | (m/2).(v2 – v o2 – 2.g.h) | b) | (m/2).(v2 – v o2 + 2.g.h) | c) | (m/2).(v2 – v o2 – 4.g.h) | d) | (m/2).(v2 + v o2 – 4.g.h) | e) | (m/2).(v 2 – v o2 – g.h) |
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a) Calcule o valor T0 da tensão no fio na situação inicial em que a bolinha estava em repouso antes da pancada. b) Calcule o valor T 1 da tensão no fio quando o fio faz o ângulo máximo de 60° com a vertical e o valor T 2 da tensão quando ele passa de volta pela posição vertical. (VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B O verão brasileiro é um permanente convite ao lazer. Um grupo de amigos passeia numa lancha que, junto com seus tripulantes, tem massa de 2000 kg. A partir do repouso, a lancha atinge a velocidade de 36 km/h em 8,0 s. Sabe-se que a operação é realizada com rendimento de 80%, uma vez que a água líquida não permite que toda a energia gerada pelo motor seja convertida em velocidade. Assim sendo, pode-se afirmar que a potência nominal do motor é, em kW, próxima de a) 12. *b) 16. c) 20. d) 24. e) 28.
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(FAZU/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um estudante estava praticando rapel nas Cataratas do Iguaçu e, quando estava a uma altura de 45 m em relação à superfície do rio, deixou caírem seus óculos.
http://fozdoiguassu.files.wordpress.com/2009/08/rapel.jpg
Considerando Considerando que a aceleração da gravidade no local é de 10 m/ s2 e desprezando todas as forças dissipativas, podemos afirmar que: a) antes de caírem seus óculos tinham apenas energia cinética. *b) quando chegaram à superfície do rio a velocidade dos óculos era de 30 m/s. c) ao chegarem à superfície do rio a energia dos óculos era puramente potencial. d) se o estudante também caísse ele chegaria à superfície do rio com uma velocidade diferente da dos óculos. e) a energia mecânica dos óculos não é constante em seu movimento de queda. (UNICAMP/SP-2010.1) - RESPOSTA: a) k = 1,5 × 10 –2 N/m b) x = 0, 0,20 20 nm Em 1948 Casimir propôs que, quando duas placas metálicas, no vácuo, são colocadas muito próximas, surge uma força atrativa entre elas, de natureza eletromagnética, mesmo que as placas estejam descarregadas. Essa força é muitas vezes relevante no desenvolvimento de mecanismos nanométricos. a) A força de Casimir é inversamente proporcional à quarta potência da distância entre as placas. Essa força pode ser medida utilizando-se microscopia de força atômica através da deflexão de uma alavanca, como mostra a figura.
A força de deflexão da alavanca se comporta como a força elástica de uma mola. No experimento experimento ilustrado na figura, o equilíbrio entre a força elástica e a força atrativa de Casimir ocorre quando a alavanc alavanca a sofre uma uma defle deflexão xão de x = 6,4 nm. Determin Determinee a constan constante te elásticada elásticada alav alavanc anca, a, sabe sabendo ndo que neste neste caso caso o mód módulo ulo da fo forç rçaa de Casi Casimi mirr é dado dado por por
, em que que b = 9,6 9,6 × 10 –39
Nm4 e d é a distância entre as placas. Despreze o peso da placa. b) Um dos limites da medida da deflexão da alavanca decorre de sua vibração natural em razão da energia térmica fornecida pelo ambiente. Essa energia é dada por E T = k BT, em que kB = 1,4 × 10 –23 J/K e T é a temperatura do ambiente na escala Kelvin. Considerando que toda a energia E T é convertida em energia elástica elástica,, determine determine a deflexão deflexão x produzida produzida na alavanc alavanca aaT= 300 K se a constante elástica vale kB = 0,21 N/m.
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(UNICAMP/ (UNICAMP/SP-20 SP-2010.1) 10.1) - RESPOST RESPOSTA: A: a) v 0,98 km/s b) E = 4,48 × 109 J Em 2009 foram comemorados os 40 anos da primeira missão tripulada à Lua, a Missão Apollo 11, comandada pelo astronauta norte-americano Neil Armstrong. Além de ser considerado um dosfeitos mais mais import importante antess da históri históriaa recente recente,, esta esta viagemtrouxe viagemtrouxe grande desenvolvimento tecnológico. a) A Lua tem uma face oculta, erroneamente chamada de lado escuro, que nunca é vista da Terra. Terra. O período de rotação da Lua em torno de seu eixo é de cerca de 27 dias. Considere que a órbita da Lua em torno da Terra Terra é circular, com raio igual a r = 3,8 × 108 m . Lembrando Lembrando que a Lua sempre apresenta a mesma face para um observador na Terra, calcule a sua velocidade orbital em torno torno da Terra. erra. Use = 3. b) Um dos grandes problemas para enviar um foguete à Lua é a quantidade de energia cinética necessária para transpor o campo gravitacional da Terra, sendo que essa energia depende da massa total do foguete. Por este motivo, somente é enviado no foguete o que é realmente essencial. Calcule qual é a energia necessária para enviar um tripulante de massa m = 70 kg à Lua. Considere que a velocidade da massa no lançamento deve ser v = 2gRT para que ela chegue até a Lua, sendo g a aceleração da gravidade na superfície na Terra (10 m/s 2) e RT = 6,4 × 106 m o raio da Terra. Terra. (VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E Anderson é um garotinho que ficou muito feliz com o presente que ganhou de Papai Noel. Trata-se de um carrinho dotado de uma mola ejetora, como está indicado no esquema da figura.
A mola é capaz de ejetar na direção horizontal um objeto que esteja a comprimi-la. Basta apertar um botão no controle remoto que ela cumpre sua função. Numa das brincadeiras, Anderson prendeu na mola um projétil de massa igual a um terço da massa do carrinho e fez o sistema se deslocar horizontalmente por uma pista lisa, com velocidade v. Acionado o controle remoto, o projétil saiu voando e o carrinho parou. A velocidade de ejeção do projétil, então, foi de a) 3v/2. b) 4v/3. c) 5v/3. d) 2v. *e) 4v. (UNICAMP/SP-2010.1) (UNICAMP/SP-2010.1) - RESPOSTA: a) F = 30 N b) Q = 216 J Em determinados meses do ano observa-se observa-se significativo aumento do número de estrelas cadentes em certas regiões do céu, número que chega a ser da ordem de uma centena de estrelas cadentes por hora. Esse fenômeno é chamado de chuva de meteoros ou chuva de estrelas cadentes, e as mais importantes são as chuvas de Perseidas e de Leônidas. Isso ocorre quando a Terra cruza a órbita de algum cometa que deixou uma nuvem de partículas no seu caminho. Na sua maioria, essas partículas são pequenas como grãos de poeira, e, ao penetrarem na atmosfera da Terra, são aquecidas pelo atrito com o ar e produzem os rastros de luz observados. a) Uma partícula entra na atmosfera terrestre e é completamente freada pela força de atrito com o ar após se deslocar por uma distância de 1,5 km . Se sua energia cinética inicial é igual a EC = 4,5 × 104 J, qual é o módulo da força de atrito média? Despreze o trabalho do peso nesse deslocamento. b) Considere que uma partícula de massa m = 0,1 g sofre um aumento aum ento de temp temperat eratura ura de = 2400 2400 °C após entrar entrar na na atmos atmos-fera. Calcule Calcule a quan quantidad tidadee de calor calor nece necessá ssária ria para produzir produzir essa elevação de temperatura se o calor específico do material que compõe a partícula é c = 0,90 J/(g°C).
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(UNICAMP/SP-2010.1) - RESPOSTA: a) va = 0,20 m/s b) F máx = 20 N O lixo espacial é composto por partes de naves espaciais e satélites fora de operação abandonados abandonados em órbita ao redor da Terra. Esses objetos podem colidir com satélites, além de pôr em risco astronautas em atividades extraveiculares. Considere que durante um reparo na estação espacial, um astronauta substitui um painel solar, de massa m p = 80 kg, cuja estrutura foi danificada. O astronauta estava inicialmente em repouso em relação à estação e ao abandonar o painel no espaço, lançao com uma velocidade v p = 0,15 m/s. a) Sabendo que a massa do astronauta é m a = 60 kg, calcule sua velocidade de recuo. b) O gráfico abaixo mostra, de forma simplificada, o módulo da força aplicada pelo astronauta sobre o painel em função do tempo durante o lançamento.
Sabendo que a variação de momento linear é igual ao impulso, cujo módulo pode ser obtido pela área do gráfico, calcule a força máxima F max. (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) (VUNESP/UNICASTELO2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: D No apa aparat ratoo exp experi erime menta ntall repres represent entadona adona figura figura,, a esferaé esferaé aba abanndonada a partir do repouso na posição (1) e desliza pela rampa, sendo lançada horizontalmente a partir do ponto (2), atingindo o ponto (3).
(UNICAMP/ (UNICAMP/SP-20 SP-2010.1) 10.1) - RESPOST RESPOSTA: A: a) t 4,6.1 4,6.100 –5 s b) h = 0,90 m O GPS (Global Positioning System) consiste em um conjunto de satélites que orbitam a Terra, cada um deles carregando a bordo um relógio atômico. A Teoria da Relatividade Geral prevê que, por conta da gravidade, os relógios atômicos do GPS adiantam comrelação comrelação a relógio relógioss similar similares es na Terra. erra. Enquan Enquanto to na Terra erra transtranscorre o tempo de um dia ( t Terra = 1,0 dia = 86400 s ), no satélite o tempo transcorrido é t satélite = t Terra + t , maio maiorr que que um dia, dia, e a diferença diferença de de tempo tempo t tem que que ser corri corrigida. gida. A diferença diferença de de tempo causada causada pela gravidade gravidade é dada por ( t / tTerra ) = ( U/ mc2 ) , sendo U a diferença diferença de energia potencial potencial gravitacional gravitacional de uma massa m entre a altitude considerada e a superfície da Terra, Terra, e c 8 = 3,0 × 10 m/s , a velocidade da luz no vácuo. a) Para o satélite satélite podemos podemos es escrever crever U = mgRT(1 – RT/ r), sendo r 4RT o raio da órbita, RT = 6,4 × 106 m o raio da Terra e g a aceleração da gravidade na superfície terrestre (10 m/s 2). Quanto tempo o relógio do satélite adianta em t Terra = 1,0 dia, em razão do efeito gravitacional? b) Relógios atômicos em fase de desenvolvimento serão capazes de medir o tempo com precisão maior que uma parte em 1016 , ou seja, terão erro menor que 10 –16 s a cada segundo. Qual é a altura h que que produziri produziria a uma diferen diferença ça de tempo tempo t = 10 –16 s a cada tTerra = 1,0 s ? Essa altura é a menor diferença de altitude que poderia ser percebida comparando medidas de tempo desses relógios. Use, nesse caso, a energia potencial gravitacional de um corpo na vizinhança da superfície terrestre. (VUNESP/UFSCar-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um aquecedor solar contém uma chapa coletora colocada no telhado de uma residência que armazena a energia do Sol, aquecendo a água que passa por tubos colocados abaixo da chapa. Suponha que em uma cidade ensolarada, cada metro quadrado receba do Sol 1 000 watts de potência. Se a eficiência do sistema de aquecimento é de 50%, para produzir energia a uma família cujo consumo médio de potência é de 5 kW, a área da chapa coletora deve ser, em m 2, igual a a) 5. d) 20. *b) 10. e) 30. c) 15. (VUNESP/UFSCar-2010.1) - ALTERNATIVA: A Em uma cama elástica, um tecido flexível e resistente é esticado e preso a uma armação, formando uma superfície que empurra de volta um corpo que caia sobre ela. Os esquemas 1, 2 e 3 mostram três posições de uma criança enquanto pula em uma cama elástica. Na situação 1, a superfície da cama está completamente afundada e pronta para impulsionar a criança. Na situação 2, a criança está subindo e acaba de se soltar da superfície da cama. Em 3, a criança alcança a sua altura máxima.
Desprezando Desprezando todas as formas de dissipação de energia, o alcance horizontal (A) é igual a a) b) 2.g.H c) *d) e)
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Considerando o nível de energia potencial gravitacional igual a zero na altura da figura 1, indique a alternativa que identifica corretamente as formas de energia presentes nas posições mostradas nos esquemas 1, 2 e 3. *a) (1) energia elástica, (2) cinética e gravitacional e (3) gravitacional. b) (1) energia cinética, (2) gravitacional e (3) gravitacional. c) (1) energia elástica e gravitacional, (2) cinética e (3) gravitacional. d) (1) energia cinética, (2) elástica e (3) gravitacional. e) (1) energia elástica, (2) cinética e (3) gravitacional.
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(VUNESP/UNICASTELO-2010.1) (VUNESP/UNICASTELO2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B O corpo de massa 4 kg move-se sobre uma superfície horizontal rugosa e atinge a mola de constante elástica 400 N/m (figura 1), com velocidade de 4 m/s, fazendo com que esta mola sofra uma deformação máxima de 30 cm (figura 2). Nessas condições, a energia mecânica dissipada no processo é de a) 0 J *b) 14 J. c) 18 J d) 32 J. e) 50 J. (VUNESP/UFTM-2010.1) (VUNESP/UFTM-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) QB = –2,4.10 –3 kgm/s b) v = 6,0.10 –2 m/s Em um experimento de colisões, dois carrinhos movimentam-se sobre a mesma pista, obedecendo aos gráficos indicados. A colisão entre os carrinhos é perfeitamente inelástica, ficando os dois, após o choque, unidos.
Sabendo que o carrinho mais rápido possui massa de 1,2 kg e que o outro possui massa de 0,8 kg, determine: a) A quantidade de movimento movimento do carrinho mais lento, lento, momentos antes do choque. b) O módulo da velocidade do conjunto formado pelos dois carrinhos após a ocorrência do choque. (VUNES (VUNESP/U P/UFTM FTM-2 -2010 010..1) -RESPOST -RESPOSTA: A: a) F = 2,0N b) v = 30 m/s O punção é uma ferramenta utilizada pelo serralheiro para criar sobre o metal, uma pequena reentrância que guiará o perfeito posicionamento da broca nos momentos iniciais da perfuração. Um modelo de punção muito prático conta com a liberação de um martelete que se movimenta rapidamente, a partir do repouso, de encontro ao marcador.
Admitindo que o tempo de interação entre o martelete e a mola que o impulsiona seja de 0,15 s, e sabendo que o impulso transferido para o martelete nessa ação é de 3 kg.m/s, determine: a) a intensidade da força média realizada pela mola sobre o martelete; b) a velocidade com que o martelete atinge o marcador, marcador, sabendo que a massa do martelete é de 0,1 kg. (UNIFEI/M (UNIFEI/MG-20 G-2010.1)10.1)- RESPOST RESPOSTA: A: a) Ec = –37,5 J b)d 9,4 m Sobre um objeto de massa igual a 4,0 kg, movendo-se inicialmente à velocidade constante de 5,0 m/s, passa a agir uma única força de 4,0 N, na mesma direção do movimento, porém com sentido oposto. Se o objeto é desacelerado até que sua velocidade caia à metade da velocidade inicial, qual é: a) a variação da energia cinética do objeto? b) a distância percorrida enquanto a força atua?
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(UNIFEI/MG-2010.1) - RESOLUÇÃO NO FINAL DA QUESTÃO Uma bola de 2,0 kg colide contra uma parede plana e vertical. Considere que o efeito do peso durante a colisão é desprezível, que a velocidade da bola imediatamente antes da colisão é perpendicular à parede e vale 10 m/s e que o coeficiente de restituição dessa colisão é igual a 1. Pergunta-se: a) A quantidade de movimento da bola se conserva? Explique. b) Qual é a variação da quantidade de movimento da bola na colisão? c) Há conservação da energia cinética? Explique. RESOLUÇÃO UNIFEI/MG-2010.1: a) Não, pois a quantidade de movimento somente se conservaria conservaria se a soma das forças externas que agem sobre a bola fosse nula. Como há pelo menos uma força externa não nula, que é a força da parede sobre a bola, a quantidade de movimento da bola não se conserva. b) p = pf – pi p = mvf – mvi = 2,0×(-10) – 2,0×10 = – 20 – 20 = – 40 kg m/s na direção horizontal. c) Sim, pois o coeficiente de restituição é igual a 1, o que implica que a colisão é perfeitamente elástica e, portanto, a energia cinética da bola se conserva. (UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Analise as alternativas e assinale a correta. a) No movimento circular uniforme a força centrípeta equilibra a força centrífuga. b) Impulso é sinônimo de Quantidade de Movimento. *c) O trabalho de forças externas que agem sobre um sólido é igual ao incremento de sua energia cinética. d) No movimento oscilatório de um pêndulo simples são feitos percursos iguais em tempos iguais, portanto, o movimento pendular é uniforme. e) Na máquina de Atwood, a força de tração no fio é igual ao peso do sólido suspenso de maior massa. (UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Assinale a alternativa correta. a) Dois planos inclinados tem alturas iguais e comprimentos comprimentos diferentes. No ponto mais alto de cada plano abandona-se, a partir do repouso, uma moeda.As moeda. As moedas são iguais e deslizam plano abaixo sem atrito. A moeda que percorre o plano mais longo adquirirá energia cinética maior durante o movimento. b) Uma esfera de borracha cai de certa altura sobre um plano horizo horizonta ntall rígido rígido e indefo indeform rmáve ável.l. A açã açãoo da gravid gravidadeimped adeimpedee que a esfera retorne, após o choque à altura inicial. c) Em certo processo, a quantidade de movimento de um sistema se conserva. Então é correto afirmar que não agem forças internas. d) Sobre o tampo de uma mesa colocamos uma folha de papel e sobre o papel colocamos uma moeda. Puxando o papel instantaneamente a moeda permanece praticamente no mesmo lugar em relaçã relaçãoo à me mesa.Esta sa.Esta situaç situação ão ilustr ilustraa a tercei terceira ra Leide Newto Newton. n. *e) Duas partículas de massas diferentes têm a mesma energia cinética, então, a de maior massa tem quantidade de movimento maior em valor absoluto. (UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um corpo de massa 2 kg parte do repouso e cai na vertical. O ar exerce no corpo uma força de resistência ao seu movimento. O módulo da força de resistência do ar é o dobro do módulo da velocidade do corpo em cada instante. Considerando Considerando que a aceleração da gravidade é 10 m/s 2, o trabalho da força resultante que age no corpo, da posição inicial até o ponto onde sua velocidade será metade da velocidade terminal, é a) 35 J. b) 15 J. *c) 25 J. d) 50 J.
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(UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: C A figura abaixo mostra dois instantâneos de dois blocos cujas massas são MI = 2,0 kg e MII = 3,0 kg , que deslizam, na mesma direção e sentido, sobre uma superfície horizontal sem atrito, e se chocam entre si. Um instante é antes da colisão, e outro após a colisão.
(UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um bloco de massa M = 2 kg desliza sobre um plano inclinado com atrito, conforme a figura abaixo.
O bloco parte do repouso. Quando a variação da posição vertical do bloco for de 5 m, sua velocidade será de 5 m/s (em módulo). O módulo do trabalho da força de atrito entre o bloco e a superfície do plano em Joule é Obs: Considere a aceleração da gravidade como sendo 10 m/s 2. a) 150. *b) 75. c) 50. d) 125 (UEPB-2010.1) - ALTERNATIVA: 1.E e 2.B Enunciado para as questões 1 e 2 1. Um menino, ao brincar com bolas de gude de massas diferentes e de mesmo tamanho, por exemplo, uma de vidro e outra de aço, verificou que, após as colisões, as bolas comportavam-se diferentemente, conforme descrito a seguir:
Pelas informações contidas na figura, podemos afirmar que a) a energia mecânica dos blocos se conserva. b) a quantidade de movimentos dos blocos não se conserva. *c) a velocidade do bloco mais leve, após o choque, é de aproximadamente 2,0 m/s. d) a velocidade do bloco mais leve, após o choque, é de aproximadamente 1,0 m/s. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) Um dos conceitos mais importantes da física é o da energia, uma grandeza escalar que se manifesta de várias formas no universo. Sobre energia, assinale o que for correto. 01) Nas suas diversas modalidades e conforme sua natureza poderá ocorrer transformações mútuas entre elas. 02) Energia cinética é energia mecânica devida a corpos em movimento. 04) Energia potencial e energia mecânica são armazenadas em sistemas físicos. 08) A energia mecânica total de um sistema é o somatório das energias potencial e cinética. (UEPB-2010.1) - ALTERNATIVA: C Em física, o conceito de trabalho é diferente daquele que temos no dia-a-dia. Nesse caso, trabalho está associado ao desempenho de algum serviço ou tarefa, que pode ou não exigir força ou deslocamento. deslocamento. (...) (Gaspar,Alberto. (Gaspar, Alberto. Física. 1ª ed.,vol. único. São Paulo: Ática, 2004, p. 140) Observe, nas situações abaixo descritas, a adequação ou não do conceito físico de trabalho. Situação I: Quando um alpinista sobe uma montanha, o trabalho efetuado sobre ele pela força gravitacional, entre a base e o topo, é o mesmo, quer o caminho seguido seja íngreme e curto, quer seja menos íngreme e mais longo. Situação II: Se um criança arrasta um caixote em um plano horizontal entre dois dois pontos A e B, o trabalho efetuado pela força força de atrito que atua no caixote será o mesmo, quer o caixote seja arrastado em uma trajetória curvilínea ou ao longo da trajetória mais curta entre A e B. Situação III: O trabalho realizado sobre um corpo por uma força conservativa é nulo quando a trajetória descrita pelo corpo é um percurso fechado. Para as situações supracitadas, em relação ao conceito físico de trabalho, é(são) correta(s) apenas a(as) proposição(ões) a) II. d) III. b) I. e) I e II. *c) I e III.
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Se a bola de vidro colidir frontalmente com a de aço parada, esta avançará um pouco e a bola de vidro recuará com uma certa velocidade. Se a bola de aço for lançada contra a de vidro, após a colisão, ambas avançarão no mesmo sentido, embora com velocidades diferentes.
O resultado das interações acima descritas nos permite atribuir à grandeza quantidade de movimento: a) apenas um valor numérico, que depende apenas das massas dos objetos. b) uma direção, porque leva em conta somente a direção da velocidade dos objetos. c) um sentido, porque leva em conta somente o sentido da velocidade dos objetos. d) apenas um valor numérico, que depende apenas das velocidades dos objetos. *e) uma direção e um sentido, porque leva em conta a direção e o sentido da velocidade dos objetos.
2. Considerando que a bola de vidro tem uma massa de 100 gramas, movimenta-se com velocidade inicial horizontal de 30 m/s e ao receber, num intervalo de 0,1 segundo, um impulso de uma força constante (F), proporcionada pela bola de aço, passa a movimentar-se com velocidade de 40 m/s numa direção perpendicular à inicial, podemos afirmar que a intensidade da força F e do impulso de F para estas condições, valem respectivamente a) 10 N e 1 N.s *b) 50 N e 5 N.s c) 50 × 10 3 N e 5 × 103 N.s d) 70 N e 7 N.s e) 70 × 103 N e 7 × 10 3 N.s (UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: E Um cubo de massa específica 1 desliza com velocidade de módulo v0 sobre uma mesa horizontal, sem atrito, em direção a um segundo cubo de iguais dimensões, inicialmente em repouso. Após a colisão frontal, os cubos se movem juntos sobre a mesa, ainda sem atrito, com velocidade de módulo v f = 3v 0 /4. Com base nessas informações, é correto afirmar que a massa específica do segundo cubo é igual a a) 4 1/3. d) 3 1/4. b) 9 1/7. *e) 1/3. c) 7 1/9.
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(UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: A A figura abaixo representa um bloco de massa M que comprime uma das extremidades de uma mola ideal de constante elástica k. A outra extremidade da mola está fixa à parede. Ao ser liberado o sistema bloco-mola, o bloco sobe a rampa até que seu centro de massa atinja uma altura h em relação ao nível inicial. (Despreze (Despreze as forças dissipativas e considere g o módulo da aceleração da gravidade.)
Nessa situação, a compressão inicial x da mola deve ser tal que *a) x = (2Mgh /k)½. d) x = Mgh/k. b) x = (Mgh/k)½.
e) x = k/Mgh.
c) x = 2Mgh /k. (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um bloco de massa M é preso à extremidade de um fio de massa desprezível. A outra extremidade do fio está presa ao ponto fixo P. O conjunto fio mais bloco forma o que se denomina pêndulo físico e pode oscilar livremente num local em que o módulo da aceleração da gravidade é g. O bloco é abandonado de uma altura H em relação ao solo, descrevendo um arco de circunferência. Na posição mais baixa de sua trajetória, o bloco colide com uma bola de massa m = M, que estava em repouso. Após a colisão, o bloco fica em repouso e a bola segue em frente, num movimento sem atrito, sobe por uma rampa e estaciona no seu topo, a uma altura h < H em relação ao solo. A propósito da situação descrita, é CORRETO afirmar que
a) a colisão foi certamente elástica. b) não houve conservação da quantidade de movimento. *c) a colisão foi certamente inelástica. d) houve conservação da energia mecânica. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um carrinho, com massa igual a 2,0 kg, desce sem atrito uma ladeira, passando pelo ponto ponto A, cuja altura h, em relação ao nível de referência, é igual a 0,60 m, como mostra a figura abaixo. Em seguida, ele comprime uma mola de massa desprezível, cuja constante elástica é igual a 600 N/m, até parar provocando uma deformação máxima igual a 0,40 m.
(UFV/MG-2010.1) - RESPOSTA: a) Peso e Tensão no fio b) 5, 5,00 m/ m/ss c) 80 N Um pêndulo simples é formado por uma esfera de 3 kg de massa suspensa em um fio inextensível de 1,5 m de comprimento. A esfera é abandonada, a partir do repouso, de uma distância h = 25 cm abaixo do teto, como ilustrado na figura abaixo, em uma região onde o módulo da aceleração gravitacional é 10 m/s 2.
Desprezando-se os atritos, faça o que se pede, apresentando o raciocínio utilizado: a) Desenhe, na própria figura, o diagrama das forças que agem sobre a esfera, quando esta se encontra no ponto mais baixo de sua trajetória. b) Determine o módulo da velocidade da esfera no ponto mais baixo de sua trajetória. c) Determine o módulo da tensão no fio no ponto mais baixo da trajetória da esfera. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Analise as afirmativas abaixo: I. O trabalho t rabalho total realizado sobre um bloco em um deslocamento não nulo, quando atua sobre ele uma força resultante não nula, não pode ser igual a zero. II. Um bloco, ao ser puxado por uma corda, exercerá uma força contrária na corda, de acordo com a 3 a lei de Newton. Então, o trabalho realizado pela força que a corda faz no corpo é necessariamente igual a zero. III. Sempre que o trabalho realizado pela força resultante em um bloco é nulo, sua energia cinética se mantém constante. Está CORRETO o que se afirma em: a) I, apenas. b) II, apenas. *c) III, apenas. d) I, II e III. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C A figura 1 mostra uma bola de massa M, movendo-se em uma superfície horizontal com velocidade de módulo V em uma direção perpendicular a uma parede. A bola sofre uma colisão inelástica com a parede. Após a colisão, que dura um intervalo de tempo T, a bola move-se perpendicularmente à parede com ¼ de sua energia cinética inicial (figura 2).
Desconsiderando qualquer força de atrito, o módulo da força média exercida pela parede na bola durante a colisão é: a)
Considerando o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, é CORRETO afirmar afirmar que, ao passar pelo pontoA ponto A mostrado na figura acima, o módulo da velocidade do carrinho, em m/s, é: a) 8,0 *b) 6,0 c) 7,0 d) 5,0
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b) *c) d)
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(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C A figura abaixo mostra um bloco pequeno de massa M inicialmente em repouso em uma superfície horizontal AB que está diante de um plano inclinado BC. Em seguida fazemos o bloco percorrer o caminho ABC aplicando nele uma força horizontal constante de módulo F.
Desprezando Desprezando os atritos no bloco e sendo g o módulo da aceleração da gravidade, sua energia cinética no ponto C será: a) b) *c) d) (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma esfera de massa 500 gramas desliza em uma canaleta circular de raio 80 cm, conforme figura abaixo, completamente completamente livre de atrito, sendo abandonada na posição P1.
VESTIBULARES 2010.2 (UFG/GO-2010.2) - ALTERNATIVA: B Um jogador de hockey no gelo consegue imprimir uma velocidade de 162 km/h ao puck (disco), cuja massa é de 170 g. Considerando-se que o tempo de contato entre o puck e o stick (o taco) é da ordem de um centésimo de segundo, a força impulsiva média, em newton, é de: a) 7,65 *b) 7,65 × 102 c) 2,75 × 10 3 d) 7,65 × 10 3 e) 2,75 × 10 4 (UDESC-2010.2) - ALTERNATIVA: D Um menino de massa 60,0 kg desliza ao longo de um escorregador, partindo do repouso no ponto A, a uma altura de 4,0 m do ponto B, o mais baixo do escorregador. A velocidade com que o menino chega ao ponto B é de 5,0 m/s. A quantidade de calor gerada pelo atrito entre a superfície do escorregador e o menino, devido ao seu deslocamento, é: a) 3,15 × 10 3 J b) 2,40 × 10 3 J Dado: g = 10,0 m/s2 2 c) 7,50 × 10 J *d) 1,65 × 103 J e) 2,00 × 10 3 J (IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: A Uma esfera, com massa m = 50 gramas, encontra-se presa a um fio inextensível e é largada da posição A indicada na figura.
Considerando g = 10 m/s 2, é CORRETO afirmar que essa esfera, ao passar passar pelo ponto ponto P2 mais baixo da canaleta, sofre uma força normal de intensidade: a) 5 N. b) 20 N *c) 15 N. d) N. (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Uma partícula de massa m está sujeita a uma força resultante que gera uma potência P. P. Considerando que, para t0 = 0, a partícula está parada (v 0 = 0), é CORRETO afirmar que a expressão da sua velocidade em função do tempo é dada por: a) b) c) *d)
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Quando chega à posição B, a esfera colide com uma caixa de massa M = 100 g, ficando a esfera imóvel após a colisão. Ignorar o atrito e considerar o valor de g = 10 m/s2. Nestas condições, a velocidade que a caixa adquire, imediatamente após o impacto, é de *a) 1 m/s. b) 2 m/s. c) 0,5 m/s. d) 1,2 m/s. e) 1,5 m/s. (IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um corpo de massa m foi abandonado em queda livre de uma altura h do solo e, após colidir com o mesmo, sobe novamente, dissipando uma energia constante durante cada choque com o solo. Após colidir pela segunda vez, atingiu uma altura máxima h/2 /2.. Sabe Sabend ndoo-seque seque nã nãoo háatrito háatrito docorpo docorpo com com o ar, ar, qu quee o mó módu dulo lo da aceleração da gravidade é g e que só ocorre choque com o solo, podemos afirmar que o módulo da velocidade do corpo na altura h/2 após o primeiro choque é de: a) b) *c) d) e)
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(IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: D Um corpo de massa m = 5 Kg, deslocando-se a 10 m/s, perde metade met ade de sua ene energiacinétic rgiacinéticaa apó apóss sofrer sofrer umacolisãoinelástica umacolisãoinelástica.. A sua nova velocidade, após a colisão, será de a) 50 m/s. b) 150 m/s. c) 15. m/s. /s. *d) m/s. e) m/s. (UFG/ (UFG/GOGO-201 2010.2 0.2)) - RESPOS RESPOSTA TA:: a) a) = 0,3 0,300 b) P 85, 85,7% 7% Uma mola ideal é usada para fornecer energia a um bloco de massa m, inicialmente em repouso, o qual pode mover-se sem atrito em toda superfície, superfície, exeto entre entre os pontos A e B (figura abaixo). Ao liberar o sistema massa-mola, o bloco passa pelo ponto P com energia energia cinética cinética de 1/20 da energia energia poten potencial cial gravitac gravitaciona ional.l.
Considerando o exposto, com h = 0,15H e d = 3H, calcule: a) o valor numérico do coeficiente de atrito para que o bloco pare no ponto B; b) a porcentagem da energia total dissipada pela força de atrito. (UFG/GO-2010.2) (UFG/GO-2010.2) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) E = 360 kcal b) 4800 telhas telhas Um trabalhador da construção civil usa uma polia e uma corda para transportar telhas até a cobertura de uma residência, a 3 m de altura. Se o trabalhador transporta 20 telhas por vez durante duas horas, à velocidade média de 0,1 m/s, calcule: a) a quantidade de calorias a mais que deve ser ingerida pelo trabalhador, sabendo-se que apenas 15% dessa energia será transformada em energia mecânica pelo corpo humano; b) o núm númerototal erototal de telha telhass transp transport ortada adass nes nesse se interv intervalode alode dua duass horas. Dados: 1 cal = 4 J; 1 telha = 1,5 kg; g = 10 m/s 2 (FEI/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: A Umguincho Umguincho pux puxaa um carrodura carrodurante5 nte5 km em um umaa estra estrada da retilí retilínea nea horizontal. A massa do automóvel é de 1 000 kg e a força que o cabo do guincho exerce sobre o carro possui módulo 300 kgf, fazendo um ângulo de 53º em relação à horizontal e permanecendo constante durante todo o trajeto. Qual é o trabalho t rabalho realizado pela força do guincho sobre o carro? *a) 9 MJ Adotar: b) 12 MJ g = 10m/s2 c) 900 kJ sen 45º = cos 45º = 0,7 d) 12 kJ cos 53º = 0,6 sen 53º = 0,8 e) 15 MJ (FEI/SP-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Uma mola de constante elástica K = 40 000 kN/m está colocada na vertical, no poço de um elevador de massa 2 000 kg, com o objetivo de amortecer o elevador em caso de queda. A máxima compressão que a mola pode sofrer é de 40 cm. Em certa ocasião, com o elevador parado, o cabo se rompeu e o elevador caiu sobre a mola provocando uma compressão de 50% da compressão máxima. Desprezando-se os atritos, qual era a altura o elevador em relação à mola comprimida no instante em que o cabo se rompeu? a) 50 m *b) 40 m Adotar: g = 10m/s2 c) 30 m d) 20 m e) 10 m
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(UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: A Uma bola de massa m = 0,20 kg é lançada horizontalmente com velocidade de módulo V o = 10m/s, como mostra a figura.
O módulo do impulso causado pela força peso, no intervalo de 0 a 2 s, e o da quantidade de movimento da bola em t = 2 s valem, respectivamente, *a) 4 N·s, ·s, 2. kg·m/s. c) 3 N·s, 2. kg·m/s. /s. b) 2 N·s, kg·m/s. d) 4 N·s, 2. kg·m/s. (VUNESP/UFTM-2010.2) (VUNESP/UFTM-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E Antes de um novo capacete ser colocado no mercado, deve passar por uma série de testes de resistência a choques. Em um dos testes, um pêndulo, abandonado de alturas diferentes e com o fio esticado, tem seu movimento de queda interrompido por um choque mecânico com o capacete, este devidamente preso a uma base. A altura máxima da qual o pêndulo pode ser abandonado é de 1,25 m acima do ponto em que o capacete recebe o golpe.
Considerando o valor da aceleração da gravidade igual a 10 m/ s2, a maior velocidade, em km/h, de colisão do pêndulo com o capacete é: a) 14. d) 17. b) 15. *e) 18. c) 16. (UNESP-2010.2) - ALTERNATIVA: A Em desintegr desintegraçõe açõess radioativ radioativas, as, várias várias grandeza grandezass físicas físicas são conservadas. Na situação representada na figura, temos um núcleo de Tório (228Th), inicialmente em repouso, decaindo em núcleo de Rádio (224Ra) e emitind emitindoo uma uma partíc partícula ula .
Na de desinte sintegraç gração, ão, a pa partícu rtícula la é emitida emitida com com um umaa energia energia cinética de aproximadamente 8,4 × 10 –13 J. Qual é a energia cinética aproximada do núcleo do Rádio? *a) 15,0 × 10 –15 J. d) 9,0 × 10 –13 J. –15 b) 8,4 × 10 J. e) 15,0 × 10 –13 J. c) 9,0 × 10 –15 J.
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(UERJ-2010.2) - ALTERNATIVA: D Um homem arrasta uma cadeira sobre um piso plano, percorrendo em linha reta uma distância de 1 m. Durante todo o percurso, a força que ele exerce sobre a cadeira possui intensidade igual a 4 N e direção de 60° em relação ao piso. O gráfico que melhor representa o trabalho T, T, realizado por essa força ao longo de todo o deslocamento d, está indicado em:
a)
b)
c)
*d)
(CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: B Uma mola, de constante elástica k = 100 N/m, encontra-se comprimida em 20,0 cm por um bloco de massa m = 1,00 kg, apoiado sobre uma superfície horizontal, conforme figura abaixo.
Após abandonar a mola, esse bloco passa a se mover sobre uma superfície, cujo coeficiente de atrito cinético vale 0,50. Nessas condições, o tempo necessário, em s, para atingir o repouso é igual a a) 0,20. *b) 0,40. c) 0,60. d) 0,80. e) 1,00.
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(CEFET/MG-2010.2) (CEFET/MG-2010.2) -ALTE - ALTERNA RNATIVA TIVA OFICIAL A (OBS.: Está faltando a massa das esferas.) Um sistema é constituído por uma mola e duas esferas com características idênticas. Uma delas comprime em 10,0 cm a mola de constante elástica igual a 800 N/m. Ao abandonar a mesma, a esfera colide elasticamente com a outra em repouso.
Desprezando-se o atrito entre as esferas e a superfície, o valor da velocidade adquirida por B, em m/s, após a colisão, é igual a a) 2,0. b) 2,5. c) 4,0. d) 4,5. (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: A Referindo-se à relação entre trabalho e energia, afirma-se: I - A energia total de um sistema fechado é sempre conservada. II - A energia cinética é igual ao trabalho realizado pela força resultante. III - O trabalho realizado por forças conservativas independe da trajetória. IV - O trabalho realizado por forças dissipativas, numa trajetória fechada, é nulo. O princípio da conservação da energia é obedecido nos itens *a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. (UFOP/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: D Em um acidente de trânsito, um automóvel de 2500 kg bate na traseira de outro de massa igual a 1500 kg, que se encontrava parado no sinal vermelho. O motorista do primeiro carro alega que, ao colidir com o segundo, estava somente a 10 km/h. A perícia constata que o primeiro automóvel arrastou o segundo por uma distância de 10 m até parar. Levando em conta que o coeficiente de atrito cinético entre os pneus e o asfalto da via é de 0,5, determine a velocidade aproximada do primeiro veículo no instante da colisão (dado: g = 10 m/s2): a) 10 km/h b) 18 km/h c) 36 km/h *d) 58 km/h (UCS/RS-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um homem de 70 kg está andando no calçadão à beira-mar. Entã Entãoo ele ele de deci cide de ir pa para ra a arei areia, a, qu quee fica fica ab abai aixo xo do ní níve vell docalçadocalçadão. Ele pula e aterrissa com um pé só. Considerando que seu pé possui uma área de 0,05 m2 e que ele deixou na areia uma pegada com a mesma área do pé, mas com 0,02 m de profundidade, qual o trabalho realizado pelo seu peso para produzir a profundidade dessa pegada? (Considere a aceleração da gravidade como 10 m/s 2.) a) 04 J b) 08 J *c) 14 J d) 18 J e) 28 J (UCS/RS-2010.2) - ALTERNATIVA: E Uma pessoa, dormindo imóvel sobre um colchão de mola, também imóvel, mas contraído pelo peso dessa pessoa, faz com que o colchão tenha, com certeza, energia a) cinética. b) potencial eletrostática. c) eólica. d) nula. *e) potencial elástica.
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(UFU/MG-2010.2) (UFU/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: ALTERNATIVA: 11.B; 12.A e 13.B O enunciado a seguir orienta as questões de número 11, 12 e 13. O tiro com arco é um esporte olímpico desde a realização da segunda olimpíada em Paris, no ano de 1900. O arco é um dispositivo que converte energia potencial elástica, armazenada quando a corda do arco é tensionada, em energia cinética, que é transferida para a flecha.
(MACKENZIE/SP-2010.2) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: D Um corpo de pequenas dimensões e massa 400 g é abandonado do repouso no topo do trilho ilustrado abaixo.
O atrito é desprezível, o módulo da aceleração gravitacional é g = 10 m/s2 e, quando esse corpo passa pelo ponto de altura h/5, sua energia cinética, em relação ao trilho, é 4,00 J. Chegando ao ponto C, ele se choca frontalmente com um espelho plano disposto perpendicularmente perpendicularmente à parte horizontal do trilho. Nesse instante, a velocidade do corpo, em relação à respectiva imagem conjugada no espelho, tem módulo a) 1,25 m/s b) 2,50 m/s c) 5,00 m/s *d) 10,0 m/s e) 12,5 m/s
Num experimento, medimos a força F necessária para tensionar o arco até uma certa distância x, obtendo os seguintes valores:
(FATEC/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: B Um balão sobe verticalmente com velocidade constante de 2 m/ s e a 200 metros (ponto A) do solo, quando um saco de areia de 2,0 kg se solta do balão e atinge o solo (ponto B) com velocidade . Veja figura a seguir.
F (N) (N) 16 160, 0,00 32 320, 0,00 48 480, 0,00 x (cm) 10 20 30
QUESTÃO 11 O valor e unidades da constante elástica, k, do arco são: a) 16 m/N *b) 1,6 kN/m c) 35 N/m d)
× 10 –2 m/N
QUESTÃO 12 Ao tensionar o arco, armazena-se energia potencial elástica no sistema. Sendo assim, a expressão para a energia potencial armazenadaa é: mazenad *a) kx2 b) mgx c) kx d) kmg
QUESTÃO 13 Se a massa da flecha é de 10 gramas, a altura h = 1,40 m e a distância x = 1 m, a velocidade com que ela é disparada é: a) 200 km/h *b) 400 m/s c) 100 m/s d) 50 km/h (IF/SP-2010.2) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: B Os elevadores são considerados meios de transportes muito seguros. Considere um elevador de 800 kg subindo 10 metros e carregando carregando a carga máxima de 400 kg . A potência média desendesenvolvida pelo elevador que sobe a uma velocidade constante durante 8 segundos, em kW, é igual a Dado: g = 10 m/s2. (aceleração gravitacional) gravitacional) a) 8. d) 48. *b) 15. e) 72. c) 24.
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Desprezando Desprezando a resistência do ar, são consideradas consideradas as seguintes afirmativas. I. Pela conservação da energia mecânica, a energia potencial do saco de areia no ponto de onde ele se solta (ponto A), é igual à sua energia cinética quando toca o solo. II. A variação da energia cinética do saco de areia entre os pontos A e B, é igual, em módulo, à energia potencial no ponto de onde ele se solta (ponto A). III. A energia cinética do saco de areia, no ponto médio de onde ele se solta, a 100 metros (ponto médio do segmento segmento AB), é igual à média aritmética das energias cinéticas de A e B. IV. IV. A velocidad velocidadee , de chega chegada da ao solo, solo, tem módu módulo lo igual igual a 2 m/ m/ s. É correto o que se afirma em a) I, apenas. *b) II e III, apenas. c) I e II, apenas. d) III e IV, apenas. e) I, II e III, apenas.
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(UNESP-2010.2) - RESPOSTA: a = 20 m/s 2; F = 1,0 × 104 N Algumas montanhas-russas montanhas-russas possuem inversões, sendo uma delas denominada loop, na qual o carro, após uma descida íngreme, faz uma volta completa na vertical. Nesses brinquedos, os carros são erguidos e soltos no topo da montanha mais alta para adquirirem velocidade. Parte da energia potencial se transforma em energia cinética, permitindo que os carros completem o percurs curso, o, ou pa partedele rtedele.. Parte Parte da ene energi rgiaa cinéti cinética ca é nov novam ament entee transtransformada em energia potencial enquanto o carro se move novamente para o segundo pico e assim sucessivamente.
Numa montanha-russa hipotética, cujo perfil é apresentado, o carro (com os passageiros), passageiros), com massa total de 1 000 kg, é solto de uma altura H = 30 m (topo da montanha mais alta) acima da base de um loop circular com diâmetro d = 20 m. Supondo que o atrito entre o carro e os trilhos é desprezível, determine a aceleração do carro e a força vertical que o trilho exerce sobre o carro quando este passa pelo ponto mais alto do loop. Considere g = 10 m/s2. (FATEC/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: D Num edifício, cuja distância média entre cada andar é de 3,0 metros, existe um elevador em que há um aviso com a seguinte informação: “CAPACIDADE MÁXIMA DE 5 PESSOAS OU 350 Kg”. Esse elevador de 1 tonelada desenvolve uma potência média de 20 kW e sobe a uma velocidade praticamente praticamente constante. constante. Ao passar do 2º ao 7º andar, transportando a carga máxima, o tempo necessário para realizar esse transporte será, aproximadamente, em segundos, igual a Dado: aceleração da gravidade g = 10 m/s 2 a) 3,0. b) 5,0. c) 8,5. *d) 10. e) 15. (VUNESP/U (VUNESP/UFTMFTM-2010 2010.2) .2) - RESPOST RESPOSTA: A: a) v =0,2 m/s b) W = 27 J A goiva é uma ferramenta de corte própria para entalhar entalhar madeira. Ao usá-la, o artesão deve empurrar a ferramenta contra a prancha de madeira, aplicando-lhe uma força de direção, sentido e intensidade constantes, o que permite a produção de fendas de mesma profundidade.
Suponha que um artesão aplique uma força de intensidade 60 N na direção do eixo da ferramenta, mantendo-a inclinada a 30º do plano da madeira, o que a arrasta por uma distância retilínea de 50 cm. Se para esta ação demandou-se um tempo de 2,5 s, e sendo sen 30º = 0,5 e cos 30º = 0,9, determine: a) a velocidade média, em m/s, do movimento retilíneo e horizontal da ferramenta. b) o trabalho, em joules, realizado pela goiva ao entalhar a madeira.
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(IF/CE-2010.2) - RESPOSTA: a) P = –0,2 kg·m/s b) v = –0,5 m/s c) v A = –1,4 m/s e vB = –0,2 m/s Duas partículas, A e B, colidem elasticamente no referencial laboratório ao longo de uma reta, como mostra a figura (use o eixo x como referência para o sentido positivo de movimento).
Sendo m = 0,3 kg e v = 0,4 m/s, encontre a) a quantidade de movimento linear do sistema formado pelas duas partículas antes da colisão no referencial laboratório, em kg.m/s. b) a velocidade do centro de massa do sistema no referencial laboratório antes da colisão, em m/s. c) as velocidades velocidades das partículas no referencial laboratório após a colisão elástica, em m/s. (UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: B Em um corredor horizontal, um estudante puxa uma mochila de rodinhas de 6 kg pela haste, que faz 60° com o chão. A força aplicada pelo estudante é a mesma necessária necessária para levantar um peso de 1,5 kg, com velocidade constante. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2, o trabalho, em Joule, realizado para puxar a mochila por uma distância de 30 m é a) Zero. *b) 225,0. c) 389,7. d) 900,0 (UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: C A figura abaixo mostra quatro trajetórias de uma bola de futebol lançada no espaço.
Desconsiderando o atrito viscoso com o ar, assinale o correto. a) A trajetória que exigiu a maior energia foi a I. b) A trajetória que exigiu a maior energia foi a II. *c) A trajetória que exigiu a maior energia foi a III. d) A energia exigida é a mesma para todas as trajetórias. (UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um carrinho de montanha russa tem velocidade igual a zero na posição 1, indicada na figura abaixo, e desliza no trilho, sem atrito, completando o círculo até a posição 3.
A menor altura h, em metros, para o carro iniciar o movimento sem que venha a sair do trilho na posição 2 é a) 36. b) 48. *c) 60. d) 72.
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(UEM/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) Uma partícula de massa m é lançada obliquamente para cima, próxima à superfície da Terra, com uma velocidade v. Quando atinge o ponto mais alto de sua trajetória, a partícula está a uma altura H em relação ao solo. Desp Despre rezan zando do a resist resistên ênciado ciado ar e cons conside ideran rando do qu quee g é o módu módulo lo da aceleração da gravidade, é correto afirmar que, quando a partícula atinge a altura H, 01) o módulo da quantidade de movimento da partícula é igual a
(UEM/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16) A figura a seguir ilustra um experimento em que os fios e as polias são ideais, e as massas m 1 e m2 são abandonadas do repouso.
. 02) o trabalho W realizado pela força peso sobre a partícula é W = – mgH. 04) a varia variação ção da da energia energia potenci potencial al EP da part partíc ícul ulaa é EP = mgH. 08) a varia variação ção da da energia energia cinéti cinética ca E C da pa part rtíc ícul ulaa é EC= –mgH. 16) o módulo do vetor velocidade da partícula é zero.
(UEM/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16) A figura abaixo representa a situação em que o automóvel A foi colidido pelo caminhão C, cuja massa é igual ao dobro da massa do automóvel, no ponto de impacto. Após a colisão, os dois veículos unidos deslocaram-se em linha reta até o ponto P, onde pararam.
Desp Desprez rezan ando do a resis resistên tênciado ciado ar e consi consider deran ando do queg é o mó módul duloo da aceleração da gravidade, analise as afirmações abaixo e assinale o que for correto. 01)A ma mass ssaa m1 se move para cima, e a massa m 2 se move para baixo, quando m1 = m 2. 02) O módulo do vetor deslocamento da massa m 1 é igual à metade do módulo do vetor deslocamento deslocamento da massa m2, quando m1 = m 2. 04) A variação da energia energia cinética da massa m1 é igual à metade da variação da energia cinética da massa m 2, quando m1 = m 2. 08)O mó módu dulo lo do vetoracele vetoracelera raçãoda çãoda ma massam ssam 1 é igual igual ao mó módu dulo lo do vetor aceleração da massa m 2, quando m1 = m 2. 16) Se as massas não se movem, m 1 = 2m 2. (UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C Considere um corpo de massa m que desliza sobre um plano inclinado de altura h, numa região onde o módulo da aceleração da gravidade é g = 10m/s² (veja a figura). O coeficiente de atrito cinético entre entre as superfícies superfícies do corpo e do plano plano é .
Considerando Considerando que L = 3 metros e que, para o ângulo indicado na figura, figura, ssen en = 0,6 0,6 e cos = 0,8, 0,8, assinale assinale o que que for for corre correto. to. 01) O deslocamento do conjunto automóvel mais caminhão é 5 m. 02) Imediatamente após a colisão, o módulo da velocidade do automóvel é maior do que o módulo da velocidade do caminhão. 04) Imediatamente depois da colisão, o módulo da velocidade do automóvel é maior do que o módulo da velocidade do automóvel imediatamente antes da colisão. 08) O módulo da velocidade do caminhão, imediatamente depois da colisão, é maior que o módulo da velocidade do caminhão imediatamente antes da colisão. 16) A energia cinética do conjunto automóvel mais caminhão, imediatamente depois da colisão, é maior que a energia cinética do caminhão imediatamente antes da colisão.
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Pode-se afirmar CORRETAMENTE que a) a energia cinética na base do plano será E c = mgh. b) o trabalho realizado pela força normal será igual ao trabalho realizado pela força de atrito. *c) o trabalho realizado pela força normal será nulo. d) a força de atrito não realiza trabalho. (UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA:A Na figura desta questão, temos um trecho do trajeto feito por um carrinho numa montanha-russa. Não há atrito influenciando seu movimento. movimento. Ele passa pelo ponto ponto A com velocidade velocidade VA =4m/s.O valor da velocidade no ponto B será *a) 2 m/s. b) m/s. c) 3 m/s. d) 2 m/s.
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MECÂNICA: CINEMÁTICA VESTIBULARES 2010.1 (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: 04) Doze Dois sinais luminosos acendem juntos num determinado instante. Um deles permanece aceso 1 minuto e apagado 30 segundos, enquanto o outro permanece aceso 1 minuto e apagado 20 segundos. A partir desse instante qual o número mínimo de minutos necessários para que os dois sinais voltem a acender juntos outra vez? Assinale no cartão de respostas o número da alternativa que contém a resposta que você calcular como correta. 01) Oito. 02) Dez. 04) Doze. 08) Quatorze. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08) A figura abaixo ilustra três polias A, B e C executando um movimento circular uniforme. A polia B está fixada à polia C e estas ligadas à polia A por meio de uma uma correia que que faz o sistema girar girar sem deslizar. Sobre o assunto, assinale o que for correto. 01) A velocidade escalar do ponto 1 é maior que a do ponto 2. 02) A velo velocida cidade de angular angular da polia B é igual a da polia C. 04) A velocidade escalar do ponto 3 é maior que a velocidade escalar do ponto 1. 08) A velo velocida cidade de angular angular da polia C é maior do que a velocidade angular da polia A. (UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um foguete persegue um avião, ambos com velocidades constantes e mesma direção. Enquanto o foguete percorre 4,0 km, o avião percorre apenas apenas 1,0 km. Admita que, em um instante t1 , a distância entre eles é de 4,0 km e que, no instante t 2 , o foguete alcança o avião. No intervalo de tempo t 2 – t1 , a distância percorrida pelo foguete, em quilômetros, corresponde aproximadamente a: a) 4,7 *b) 5,3 c) 6,2 d) 8,6
(UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: A Dois automóveis, automóveis, M e N, inicialmente a 50 km de distância um do outro, deslocam-se com velocidades constantes na mesma direção e em sentidos opostos. O valor da velocidade de M, em relação a um ponto fixo da estrada, é igual a 60 km/h. Após 30 minutos, os automóveis cruzam uma mesma linha da estrada. Em relação a um ponto fixo da estrada, a velocidade de N tem o seguinte valor, em quilômetros por hora: *a) 40 b) 50 c) 60 d) 70 (UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Assinale a alternativa INCORRETA. a) O movimento é sempre relativo. b) A aceleração centrípeta é responsável pela mudança de direção do vetor velocidade. c) Um corpo encontra-se pendurado num balão por meio de um fio. Se o fio é queimado enquanto o balão sobe com certa velocidade, o corpo, antes de cair, sobe uma determinada altura. d) Quando um corpo se encontra sob a ação de vários movimenmovimentos simultâneos, cada um deles se processa como se os demais não existissem. *e) Movimento uniforme é aquele em que a velocidade vetorial é constante. (ENEM-2009 [prova anulada]) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: E
O Super-homem e as leis do movimento Uma das razões para pensar sobre a física dos super-herois é, acima de tudo, uma forma divertida de explorar muitos fenômenos físicos físicos inte interes ressan santes, tes, desde desde fenô fenômen menos os corriqu corriqueiro eiross até eveneventos considerados fantásticos. A figura seguinte mostra o Superhomem lançando-se no espaço para chegar ao topo de um prédiode altur alturaa H . Seria Seria possíve possívell adm admitir itir que comseus supe superpo rpodere deress ele estaria voando com propulsão própria, mas considere que ele tenha dado um forte salto. Neste caso, sua velocidade final no ponto mais alto do salto deve ser zero, caso contrário, ele continuaria subindo. Sendo g a aceleração da gravidade, a relação entre a velocidade inicial do Super-homem e a altura atingida é dada por: V 2 = 2gH .
(UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Uma bola de beisebol é lançada de um ponto 0 e, em seguida, toca o solo nos pontos A e B, conforme representado representado no sistema de eixos ortogonais: KAKALIOS, J. The Physics of Superheroes. Gothan Books, USA, 2005.
Durante sua trajetória, a bola descreve duas parábolas com vértices C e D. A equação de uma dessas parábolas é
.
Se a abscissa de D é 35 m, a distância do ponto 0 ao ponto B, em metros, é igual a: a) 38 *b) 40 c) 45 d) 50
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A altura que o Super-homem alcança em seu salto depende do quadrado de sua velocidade inicial porque a) a altura do seu pulo é proporcional à sua velocidade média multiplicada pelo tempo que ele permanece no ar ao quadrado. b) o tempo que ele permanece no ar é diretamente proporcional à aceleração da gravidade e essa é diretamente proporcional à velocidade. c) o tempo que ele permanece no ar é inversamente proporcional à aceleração da gravidade e essa é inversamente proporcional à velocidade média. d) a aceleração do movimento deve ser elevada ao quadrado, pois existem duas acelerações envolvidas: a aceleração da gravidade e a aceleração do salto. *e) a altura do seu pulo é proporcional à sua velocidade média multiplicada pelo tempo que ele permanece no ar, e esse tempo também também depende da sua velocidade inicial.
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(PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: E Uma tartaruga caminha, em linha reta, a 40 metros/hora, por um tempo de 15 minutos. Qual a distância percorrida? a) 30 m b) 10 km c) 25 m d) 1 km *e) 10 m (PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um pequeno avião acelera, logo após a sua decolagem, em linha reta, formando um ângulo de 45° com o plano horizontal. Sabendo que a componente horizontal de sua aceleração é de 6,0 m/s2, calcule a componente vertical da mesma. (Considere g = 10 m/s 2) *a) 6,0 m/s2 b) 4,0 m/s2 c) 16,0 m/s2 d) 12,0 m/s2 e) 3,0 m/s2 (PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um corredor olímpico de 100 metros rasos acelera desde a largada, com aceleração constante, até atingir a linha de chegada, por onde ele passará com velocidade instantânea de 12 m/s no instante final. Qual a sua aceleração constante? a) 10,0 m/s2 b) 1,0 m/s2 c) 1,66 m/s2 *d) 0,72 m/s2 e) 2,0 m/s2 (PUC/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A A figura fornece a aceleração em função do tempo, a(t), de um pequeno cachorro Chihuahua enquanto ele persegue um pastor alemão ao longo de uma linha reta. Marque a alternativa CORRETA.
*a) No intervalo de tempo E, o Chihuahua move-se com velocidade constante. b) Nos intervalos de tempo C, E e G, o Chihuahua move-se com velocidade constante. c) O Chihuahua está parado no intervalo de tempo E. d) Nos intervalos de tempo B e D, a velocidade e o deslocamento do Chihuahua são necessariamente positivos. e) Entre os intervalos A e B, o Chihuahua inverte o sentido em que está correndo. (PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: E Um super atleta de salto em distância realiza o seu salto procurando atingir o maior alcance possível. possível. Se ele se lança ao ar com uma velocidade cujo módulo é 10 m/s, e fazendo um ângulo de 45° em relação a horizontal, é correto afirmar que o alcance atingido pelo atleta no salto é de: (Considere g = 10 m/s 2) a) 2 m. b) 4 m. c) 6 m. d) 8 m. *e) 10 m.
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(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 22 (02+04+16) Próximo da superfície de um satélite, um móvel é deixado cair em queda livre e percorre um metro no primeiro minuto, três metros no segundo minuto, cinco metros no terceiro minuto, sete metros no quarto minuto e, assim, sucessivamente. Com base nessas informações, assinale o que for correto. 01) A velocidade do móvel é constante. 02) Decorridos cinco minutos, o móvel percorrerá vinte e cinco metros. 04) O móvel está em movimento retilíneo uniformemente variado. 08) A resultante das forças que atuam no móvel é nula. 16) No primeiro minuto, a velocidade média do móvel é de um metro por minuto. (PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: A Os vencedores da prova de 100 m rasos são chamados de homem/mulher mem/mulh er mais rápidos do mundo. Em geral, após o disparo e acelerando de maneira constante, um bom corredor atinge a velocidade máxima de 12,0 m/s a 36,0 m do ponto de partida. Esta velocidade é mantida por 3,0s. A partir deste ponto o corredor desacelera também de maneira constante com a = – 0,5 m/s 2 completando a prova em aproximadamente 10s. É correto afirmar que a aceleração nos primeiros 36,0 m, a distância percorrida nos 3,0s seguintes e a velocidade final do corredor ao cruzar a linha de chegada são, respectivamente: *a) 2,0 m/s2 ; 36,0 m; 10,8 m/s. b) 2,0 m/s2 ; 38,0 m; 21,6 m/s. c) 2,0 m/s2 ; 72,0 m; 32,4 m/s. d) 4,0 m/s2 ; 36,0 m; 10,8 m/s. e) 4,0 m/s2 ; 38,0 m; 21,6 m/s. (UDESC-2010.1) - ALTERNATIVA: A Dois caminhões deslocam-se deslocam-se com velocidade uniforme, em sentidos contrários, numa rodovia de mão dupla. A velocidade do primeiro caminhão e a do segundo, em relação à rodovia, são iguais a 40 km/h e 50 km/h, respectivamente. Um caroneiro, no primeiro primeiro cam caminhã inhão, o, verificou verificou que o segu segundo ndo cami caminhão nhão levou apenas 1,0 s para passar por ele. O comprimento do segundo caminhão e a velocidade dele em relação ao caroneiro mencionado são, respectivamente, iguais a: *a) 25 m e 90 km/h b) 2,8 m e 10 km/h c) 4,0 m e 25 m/s d) 28 m e 10 m/s e) 14 m e 50 km/h (IF/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: D O gráfico abaixo representa a variação da velocidade em função do tempo de uma partícula em movimento uniformemente variado.
Em relação à área abaixo da reta do gráfico, é CORRETO afirmar que ela representa a: a) aceleração média. b) velocidade média. c) variação da velocidade. *d) distância percorrida pela partícula. e) velocidade instantânea.
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(IF/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: C Na figura abaixo, temos duas polias de raios R 1 e R 2, que giram no sentido horário, acopladas a uma correia que não desliza sobre as polias.
Com base no enunciado acima e na ilustração, é CORRETO afirmar que: a) a velocidade angular da polia 1 é numericamente igual à velocidade angular da polia 2. b) a frequência da polia 1 é numericamente numericamente igual à frequência da polia 2. *c) o módulo da velocidade na borda da polia 1 é numericamente igual ao módulo da velocidade na borda da polia 2. d) o período da polia 1 é numericamente igual ao período da polia 2. e) a velocidade da correia é diferente da velocidade da polia 1. (IF/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: A Uma corrida de Fórmula 1 teve início às 2h 10min 42s. Se o vencedor levou 3830s para terminar a prova, a que horas ele terminou a corrida? *a) 3h 14 min 32 s b) 3h 17 min 35 s c) 3h 15 min 30 s d) 3h 18 min 39 s Fonte: www.fotosearch.com.br/ Acesso em: 29 set. 2009. e) 3h 10 min 31 s (IF/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: E O corredor jamaicano Usain Bolt quebrou o recorde mundial com o tempo de 9,58 segundos nos 100 metros rasos, no Mundial de Atletismo em Berlim. Sua velocidade variou de acordo com o quadro abaixo:
(UNICAMP/SP-2010.1) - RESPOSTA: 4 oscilações Quando uma pessoa idosa passa a conviver com seus filhos e netos, o convívio de diferentes gerações no mesmo ambiente altera a rotina diária da família de diversas maneiras. Na brinca brincadei deira ra “Serra “Serra,, serra, serra, serrad serrador or.. Serra Serra o pap papoo do vovô. vovô. Serra, Serra, serra, serrador. Quantas tábuas já serrou?”, o avô realiza certo número de oscilações com seu neto conforme representado na figura abaixo. Em uma oscilação completa (A-O-A) a cabeça do menino se desloca em uma trajetória circular do ponto A para o ponto O e de volta para o ponto A. Considerando um caso em que o tempo total de duração da brin brinca cade deir iraa é t = 10 s e a velo veloci cida da-de escalar média da cabeça do menino em cada oscilação (A-OA) vale v = 0,6 m/s , obtenha o número total de oscilações (A-OA) que o avô realizou com o neto durante a brincadeira. Use h = 50 cm e = 3. (UFC/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: A O gráfico da velocidade em função do tempo (em unidades arbitrárias), associado ao movimento de um ponto material ao longo do eixo x, é mostrado na figura abaixo.
Assinale a alternativa que contém o gráfico que representa a aceleração em função do tempo correspondente ao movimento do ponto material. *a)
b)
c)
d)
VEJA. São Paulo: Editora Editora Abril, n0 2127, 26 ago. 2009.
De acordo com os dados do quadro acima, qual o valor de sua velocidade final em m/s? a) 5,29 d) 10,10 b) 12,20 *e) 12,05 c) 12,42 (UFCG/PB-2010.1) - ALTERNATIVA: B É dever de todo/a cidadão/ã respeitar as regras de trânsito, a vida vida próp própriae riae a do doss ou outro tros, s, o qu quee nã nãoo fazum motor motoris ista ta alcoo alcooliz lizad adoo à direção. Como exemplo, considere um motorista viajando a 72km/h 72km /h que observandoo observandoo sinalverm sinal vermelho, elho, aplicainstantaneamente aplicainstantaneamente os freios, e para em 10 segundos, justamente na borda da faixa de pedestres. Suponha que, num outro dia, cometendo a imprudência de consumir bebida alcoólica e dirigir e viajando à mesma velocidade e exatamente na mesma estrada e no mesmo ponto, ele observa a mudança de cor do sinal para o vermelho. vermelho. Acontece que agora ele demora 0,20 segundo até aplicar os freios. Considerando que o carro freie com a mesma aceleração anterior, pode-se afirmar que avança sobre a faixa de pedestre a) 1,0m. d) 5,0m. *b) 4,0m. e) 6,0 m. c) 2,0m.
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e)
(FUVEST/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Numa filmagem, no exato instante em que um caminhão passa por uma marca no chão, um dublê se larga de um viaduto para cair dentro de sua caçamba. caçamba. A velocidade v do caminhão caminhão é constante e o dublê inicia sua queda a partir do repouso, de uma altura de 5 m da caçamba, que tem 6 m de comprimento. comprimento. A velocidade ideal do caminhão é aquela em que o dublê cai bem no centro da caçamba, mas a velocidade real v do caminhão poderá ser diferente e ele cairá mais à frente ou mais atrás do centro da caçamba. caçamba. Para que o dublê caia dentro da caçamba, caçamba, v pode diferir da velocidade ideal, em módulo, no máximo: a) 1 m/s. d) 7 m/s. *b) 3 m/s. e) 9 m/s. c) 5 m/s.
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(FEI/SP-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: C Um ciclista percorre um trecho retilíneo de 12 km em 50 minutos. Qual é a velocidade escalar média do ciclista? a) 6 m/s b) 5 m/s *c) 4 m/s d) 3 m/s e) 2 m/s (FEI/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Sobre o movimento uniforme podemos afirmar que: a) a aceleração é negativa. *b) as distâncias percorridas são diretamente proporcionais aos intervalos de tempo correspondentes. c) as distâncias percorridas são diretamente proporcionais ao quadrado dos intervalos de tempo correspondentes. d) as distâncias percorridas são diretamente proporcionais proporcionais à metade do quadrado dos intervalos de tempo correspondentes. e) as distâncias percorridas variam com a aceleração do corpo. (FEI/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: A Podemos afirmar que o movimento é acelerado quando: *a) a velocidade varia. b) a aceleração é nula. c) a velocidade é positiva. d) a velocidade é negativa. e) a velocidade é nula (FEI/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: A Da calçada, João atira para cima uma pequena esfera de vidro com velocidade de 20 m/s. No mesmo instante, Pedro solta uma esfera igual de uma altura de 50 m acima do ponto de lançamento. Em que altura acima do ponto de lançamento as duas esferas se encontraram pela 1ª vez? (Dado: g = 10 m/s 2) *a) 18,75 m b) 32,25 m c) 25,00 m d) 30,00 m e) 15,25 m (FEI/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E Em que ângulos, em relação à horizontal, devemos posicionar um canhão para obter a altura máxima e o alcance máximo da trajetória do projétil, respectivamente? Despreze a resistência do ar. a) 45º e 90º b) 45º e 60º c) 60º e 45º d) 45º e 45º *e) 90º e 45º (FEI/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Um garoto gira um barbante de 1 m de comprimento com uma pedra amarrada na extremidade, fazendo-a descrever uma trajetória circular. Sobre a direção do vetor velocidade da pedra podemos afirmar que: a) é tangente ao barbante. *b) é perpendicular ao barbante. c) é a soma vetorial das direções tangente e radial da pedra. d) é horizontal. e) é vertical. (IF/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um trenzinho de brinquedo move-se com velocidade constante de 3 m/s, durante 20 s. Após parar na estação durante 10 s, continua viajando mais 20 s, com velocidade constante de 2 m/s. A sua velocidade média, durante toda a viagem, em m/s, foi de a) 2,5. *b) 2,0. c) 3,4. d) 3,0. e) 5,0.
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(UNEMAT/MT-2010.1) - ALTERNATIVA: A O gráfico em função do tempo mostra dois carros A e B em movimento retilíneo. Em t = 0 seg. os carros estão na mesma posição.
Com base na análise do gráfico, é correto afirmar. *a) Os carros vão estar na mesma posição nos instantes t = 0 seg. e t = 4,0 seg. b) Os carros não vão se encontrar após t = 0, porque a velocidade de A é maior que a do carro B c) Os carros vão se encontrar novamente na posição S = 10 m d) Os carros não vão se encontrar, porque estão em sentidos contrários. e) Os instantes em que os carros vão estar na mesma posição é t = 0 seg. e t = 8,0 seg. (IF/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um aluno da licenciatura de Física do IFCE, em uma experiência no laboratório, verificou que a velocidade inicial necessária, para que um corpo atingisse a altura H, quando lançado verticalmente para cima, era igual a Vo. Se o mesmo corpo for lançado com uma velocidade inicial igual a 2.Vo, a sua velocidade, ao atingir a altura H, será (desprezada a resistência do ar) a) Vo . b) Vo/2 . c) Vo/4 . *d) Vo . e) Vo/3 . (IF/CE-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B João viaja, em seu carro, de Fortaleza para Beberibe, mantendo uma velocidade velocidade média de 72 km/h. km/h. A distância percorrida percorrida ao longo da estrada (suposta retilínea) é de 72 km. Se a velocidade média de João fosse 20% menor, a duração de sua viagem aumentaria _____ minutos. a) 10 *b) 15 c) 18 d) 20 e) 25 (ENEM-2009) - ALTERNATIVA: E O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto grupo das nações que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes Transportes prevê o lançamento do edital de licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem ligará os 403 quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da capital paulista, em uma hora e 25 minutos. Disponível Disponível em: http://o http://oglobo.gl globo.globo.com obo.com.. Acesso em: 14 jul. 2009.
Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a 10 m/s 2), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente, a) 80 m. d) 1.600 m. b) 430 m. *e) 6.400 m. c) 800 m.
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(PUC/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C “Nada como um dia após o outro.” Certamente esse dito popular está relacionado de alguma forma com a rotação da Terra em torno de seu próprio eixo, realizando uma rotação completa a cada 24 horas. Pode-se então dizer que cada hora corresponde a uma rotação de: a) 180º b) 360º *c) 15º d) 90º (VUNESP/UFSCar-2010.1) (VUNESP/UFSCar-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 20 m e 10 s b) Não, pois na Lua não tem resistência do ar. Em julho de 2009 comemoramos comemoramos os 40 anos da primeira viagem tripulada à Lua. Suponha que você é um astronauta e que, chegandoo à supe gand superfíci rfíciee luna lunar, r, resolva resolva faze fazerr algu algumas mas brincadei brincadeiras ras para para testar seus conhecimentos de Física.
a) Você lança uma pequena bolinha, verticalmente para cima, com velocidade inicial v 0 igual a 8 m/s. Calcule a altura máxima h atingida pela bolinha, medida a partir da altura do lançamento, e o interval intervaloo de tempo t que ela demora demora para para subir e descer descer,, retornando à altura inicial. b) Na Terra, você havia soltado de uma mesma altura inicial um martelo e uma pena, tendo observado que o martelo alcançava primeiro o solo. Decide então fazer o mesmo experimento na superfície da Lua, imitando o astronauta David Randolph Scott durante a missão Apollo 15, em 1971. O resultado é o mesmo que o observado na Terra? Explique o porquê. Dados: • Considere a aceleração da gravidade na Lua como sendo 1,6 m/s2. (UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Observe as figuras a seguir:
(Disponível em: http://www.amopintar.com/perspectiva-comumhttp://www.amopintar.com/perspectiva-comumponto-de-fuga. ponto-de-fuga. Acesso Acesso em: 20 ago. 2009.)
Considere que você esteja assistindo a um filme no qual um caminhão percorre uma estrada, como a da foto, em direção ao ponto de fuga. Sabe-se que a traseira t raseira desse caminhão caminhão mede 2m de largura. Fazendo uma análise quadro a quadro do filme, chega-se às seguintes conclusões: – uma boa aproximação para o ângulo formado pelas linhas que partem dos extremos superiores da traseira do caminhão até o ponto ponto de de fuga (ângulo (ângulo na figura figura 5) 5) é de 5,2° 5,2°.. – após 1 segundo de movimento, o tamanho aparente da traseira do caminhão reduziu-se à metade. Sabendo que tg(2,6°) tg(2,6°) 0, 045, a velocidade velocidade média do caminhão caminhão nesse intervalo de tempo é de aproximadamente a) 12 km/h b) 25 km/h *c) 40 km/h d) 59 km/h e) 80 km/h
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(UFT/TO-2010.1) - ALTERNATIVA: A Em um relógio analógico comum existem três ponteiros: o ponteiro das horas, o dos minutos e o dos segundos. A ponta de cada um desses ponteiros descreve um movimento circular uniforme. Se a ponta do ponteiro dos segundos possui módulo da velocidade igual a 6 cm/s, qual é o valor que melhor representa o diâmetro da trajetória circular percorrida pela ponta deste ponteiro? *a) 1,15 m b) 1,71 m c) 0,57 m d) 0,81 m e) 2,10 m (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: E Dois carros partem de uma cidade A com destino a uma cidade B, separadas por 960 km. O carro 1 sai às 8:00 h, com velocidade constante de 60,0 km/h. Após 2 h, o carro 2 parte com velocidade constante de 80,0 km/h. Considerando-se o movimento dos carros, analise as seguintes afirmações: I- 1 chega à cidade B, às 20:00h. II- 2 chega à cidade B, às 22:00h. III- 2 ultrapassa 1, às 16:00h. IV- 2 ultrapassa 1, na metade do caminho. São corretas apenas a) I e II. b) I e III. c) II e IV d) I, III e IV. *e) II, III e IV. (IF/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: D Leia atentamente as proposições abaixo. I – Um satélite de comunicação (desses cujo sinal captamos captamos com uma antena parabólica), em órbita circular em torno da Terra, não cai porque na altura em que se encontra, a Terra não exerce qualquer atração gravitacional sobre ele. II – Ao percebermos percebermos um asteróide, a uma distância distância de 200 km da Terra, com a velocidade de 100.000 km/h, teríamos apenas 7,2 s para fugir. III – O atrito com a atmosfera faz com que o asteróide se torne incandescente. IV – Na Lua há muito mais crateras evidentes criadas por meteoros do que na Terra, pois na Lua não há atmosfera. V – Os satélites de comunicação estão a uma altura de 36.000 km da super superfíc fície ie da Terra. erra. Con Consid sider erand andoo a veloc velocida idade de da luzigual a 300.000 km/s, uma transmissão via satélite leva, no mínimo, cerca de 0,24 s para ir do emissor ao receptor. Assinale a alternativa CORRETA. a) Apenas as proposições I e V são FALSAS. b) Apenas as proposições II e III são FALSAS. c) Apenas as proposições III, IV e V são FALSAS. *d) Apenas a proposição I é FALSA. e) Apenas a proposição IV é FALSA.
(UNIOESTE/PR-2010.1) (UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: D Uma partícula parte do repouso e desloca-se com aceleração constante. Em um dado instante a sua velocidade é 10 m/s e 60 m depois é 20 m/s. Em relação ao exposto, assinale a alternativa correta. a) A aceleração da partícula é igual a 5 m/s2. b) A partícula demora 2 s para percorrer os 60 m mencionados. c) A partícula demora 2 s, desde o instante inicial, para atingir a velocidade de 10 m/s. *d) A partícula percorre 20 m até atingir a velocidade de 10 m/s. e) A partícula percorre os primeiros 20 m com velocidade constante.
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(UTFPR-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um ciclista pedala sua bicicleta mantendo uma velocidade média de 54 km/h durante 15 minutos e a seguir pedala mais meia hora com velocidade média de 36 km/h. A velocidade média ao final dos 45 minutos, em km/h, foi de: a) 40. *b) 42. c) 45. d) 39. e) 48.
(UFRN-2010.1) - ALTERNATIVA: A Considere que um carro se desloca em linha reta com velocidade constante e, em dado instante, o motorista aciona os freios e o carro se desloca por uma distância, d, até parar. Ao longo do percurso em que o carro se move com os freios acionados, os vetores velocidade e aceleração apresentam, apresentam, respectivamente, *a) a mesma direção e sentidos opostos. b) a mesma direção e o mesmo sentido. c) direções opostas e sentidos opostos. d) direções opostas e o mesmo sentido.
(ACAFE/SC-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: D Caracterizar Caracterizar o movimento de um móvel implica em compreender os conceitos de velocidade e aceleração, esses determinados a partir da variação de posição em função do tempo. Assim, para um carro que se desloca de Joinville a Florianópolis pela BR-101, sem parar, é correto afirmar que para esse trajeto o movimento do carro é: a) uniformemente variado, pois a aceleração do carro é constante. b) variado, pois ocorre variação da posição do carro. c) uniforme, pois a aceleração do carro é constante. *d) variado, pois ocorre variação da velocidade do carro.
(UFMG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Ângela e Tânia iniciam, juntas, um passeio de bicicleta em torno de uma lagoa. Neste gráfico, está registrada a distância que cada uma delas percorre, em função do tempo:
(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Numa estrada retilínea, um ônibus viaja em MRU, percorrendo 1,8 km em 2 minutos. Simultaneamente, uma pessoa viajando em MRU, MRU, na mesm mesmaa estrad estrada, a, no mesm mesmoo sen sentid tidoo em quese move move o ônibus, gasta 30 minutos para percorrer os mesmos 1,8 km. Baseando-se nos dados acima, pode-se afirmar que o módulo da velocidade da pessoa em relação ao motorista do ônibus é a) zero. *b) 14 m/s. c) 16 m/s. d) 15 m/s. (UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um engenheiro automotivo projeta um carro ecologicamente correto e eficiente que polui pouco e desenvolve altas velocidades. O carro é projetado de maneira que, quando acelerado maximamente em linha reta, a sua velocidade aumenta 10 km/h a cada segundo. Partindo de uma velocidade inicial de 20 km/h, ao final de 8 s de aceleração máxima, o carro terá atingido a velocidade de: a) 120 km/h d) 60 km/h *b) 100 km/h e) 40 km/h c) 80 km/h (UFPB-2010.1) - RESPOSTA: I, III, IV e V O recorde mundial do salto a distância masculino está na marca dos 19,6 m. Com base nessa informação, identifique as afirmativas corretas: (a aceleração da gravidade é 10 m/s 2 e a resistência do ar pode ser desprezada) I. Se um atleta conseguir saltar, fazendo um ângulo exato de 45° com a horizontal, o módulo da sua velocidade inicial, para atingir o recorde mundial, deverá ser de 14 m/s. II. Se um atleta saltar, fazendo um ângulo de 60° com a horizontal com velocidade inicial de 14 m/s em módulo, quebrará o recorde mundial. III. Se um atle atleta ta conseg conseguir uir saltar saltar,, comvelocidad comvelocidadee inicial inicial em mód módulo ulo de 13 m/s, atingirá, no máximo, uma distância de 16,9 m. IV. Se um atleta saltar na Lua, onde a gravidade é um sexto da gravidade da Terra, Terra, com velocidade inicial em módulo de 15 m/s, atingirá a distância máxima de 135 m. V. Se um atleta saltar no planeta Júpiter, onde a gravidade é duas vezes e meia a gravidade da Terra, com velocidade de 15 m/s em módulo, atingirá uma distância máxima de 9 m.
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Após 30 minutos do início do percurso, Tânia avisa a Ângela, por telefone, que acaba de passar pela igreja. Com base nessas informações, são feitas duas observações: I - Ângela passa pela igreja 10 minutos após o telefonema de Tânia. II - Quando Ângela passa pela igreja, Tânia está 4 km à sua frente. Considerando-se a situação descrita, é CORRETO afirmar que a) apenas a observação I está certa. b) apenas a observação II está certa. *c) ambas as observações estão certas. d) nenhuma das duas observações está certa. (UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um projétil foi lançado a partir do solo com velocidade v 0 (em módulo) segundo um ângulo 0 0, acima da horizontal. Desprezando o atrito com o ar, o módulo da velocidade do projétil no topo da sua trajetória é: *a) v = v0 cos 0 b) v = 0 c) v = v 0 sen 0 d) v = v0 (UFPR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Em uma prova internacional de ciclismo, dois dos ciclistas, um francês e, separado por uma distância de 15 m à sua frente, um inglês, se movimentam com velocidades iguais e constantes de módulo 22 m/s. Considere agora que o representante brasileiro na prova, ao ultrapassar o ciclista francês, possui uma velocidade constante de módulo 24 m/s e inicia uma aceleração constante de módulo 0,4 m/s2, com o objetivo de ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a prova. No instante em que ele ultrapassa o ciclista francês, faltam ainda 200 m para a linha de chegada. Com base nesses dados e admitindo que o ciclista inglês, ao ser ultrapassado ultrapassado pelo brasileiro, mantenha constantes as características ticas do seu seu mo movim viment ento, o, assina assinale le a altern alternati ativa va corret corretaa pa para ra o tem tem-po gasto pelo ciclista brasileiro para ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a corrida. a) 1 s. b) 2 s. c) 3 s. d) 4 s. *e) 5 s.
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(UFPR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Assinale a alternativa que apresenta a história que melhor se adapta ao gráfico.
(UDES (UDESC-2 C-2010 010.1) .1) - RESPOS RESPOST TA: a) 3s b) 45m c) 1s e 5s; +20m/s e –20m/s Uma bola é lançada do chão, verticalmente para cima, com velocidade de 30 m/s. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2, calcule: a) o tempo que a bola levará para atingir o ponto mais alto de sua trajetória; b) a altura máxima que a bola atingirá; c) os instantes (durante a subida e a descida) em que a bola estará na posição 25 m, e a velocidade dela nestes instantes.
a) Assim que saí de casa lembrei que deveria ter enviado um documento para um cliente por e-mail. Resolvi voltar e cumprir essa tarefa. Aproveitei para responder mais algumas mensagens mensagens e, quando me dei conta, já havia passado mais de uma hora. Saí apressada e tomei um táxi para o escritório. b) Eu tinha acabado de sair de casa quando tocou o celular e parei para atendê-lo. Era meu chefe, dizendo que eu estava atrasado para uma reunião. Minha sorte é que nesse momento estava passando um táxi. Acenei para ele e poucos minutos depois eu já estava no escritório. c) Tinha acabado de sair de casa quando o pneu furou. Desci do carro, troquei o pneu e finalmente pude ir para o trabalho. d) Saí de casa sem destino – estava apenas com vontade de andar. andar. Após ter dado umas dez voltas na quadra, cansei e resolvi entrar novamente em casa. *e) Saí de casa e quando vi o ônibus parado no ponto corri para pegá-lo. Infelizmente Infelizmente o motorista não me viu e partiu. Após esperar algum tempo no ponto, resolvi voltar para casa e chamar um táxi. Passado algum tempo, o táxi me pegou na porta de casa e me deixou no escritório.
(UESPI-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Um estudante parado sobre uma escada rolante em movimento percorre os 20 metros de comprimento da escada em 40 segundos. Se ele se movimentar sobre a escada com uma velocidade de módulo 0,5 m/s (em relação à escada) e sentido idêntico ao desta, o estudante percorrerá os mesmos 20 metros da escada em: a) 10 s *b) 20 s c) 40 s d) 60 s e) 80 s
(FGV/SP-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: E Fazendo parte da tecnologia hospitalar, hospitalar, o aparelho representado representado na figura é capaz de controlar a administração administração de medicamentos em um paciente.
(UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: D Numa pista de testes retilínea, o computador de bordo de um automóvel registra o seguinte gráfico do produto va da velocidade, v , pela aceleração, aceleração, a, do automóvel em função do tempo, t. O analista de testes conclui que nos instantes t < t 1 e t > t1 o movimento do automóvel era:
a) t < t1: retardado; t > t1: retrógrado b) t < t1: acelerado; t > t1: progressivo progressivo c) t < t1: retardado; t > t1: acelerado *d) t < t1: acelerado; t > t1: retardado e) t < t1: retardado; t > t1: progressivo progressivo (UESPI-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E Numa corrida de automóveis, realizada num circuito circular de raio 2 km, o líder e o segundo colocado movem-se, respectivamente, com velocidades angulares constantes e iguais a 60 rad/ h e 80 rad/h. Num certo instante, a distância entre eles, medida ao longo da pista, é de 100 m. Após quanto tempo o segundo colocado irá empatar com o líder? (Para efeito de cálculo, considere os automóveis como partículas.) a) 2 s b) 4 s c) 6 s d) 8 s *e) 9 s
Regulando-se o aparelho para girar com frequência de 0,25 Hz, pequenos roletes das pontas da estrela, distantes 6 cm do centro desta, esmagam a mangueira flexível contra um anteparo curvo e rígido, fazendo com que o líquido seja obrigado a se mover em direção ao gotejador. Sob essas condições, a velocidade escalar média imposta ao líquido em uma volta completa da estrela é, em m/s m/s,, (Dado (Dado:: = 3,1 3,1)) –2 a) 2,5 × 10 . b) 4,2 × 10 –2. c) 5,0 × 10 –2. d) 6,6 × 10 –2. *e) 9,3 × 10 –2.
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(FUVEST/SP-2010.1) (FUVEST/SP-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 297 000 km/s b) 99% c) Indústria bélica (novas armas), novos materiais, etc.. Um consórcio internacional, que reúne dezenas de países, milhares de cientistas e emprega bilhões de dólares, é responsável pelo Large Hadrons Colider (LHC), um túnel circular subterrâneo, de alto vácuo, com 27 km de extensão, no qual eletromagnetos aceleram partículas, como prótons e antiprótons, até que alcancem 11.000 voltas por segundo para, então, colidirem entre si. As experiências realizadas realizadas no LHC investigam componentes elementares da matéria e reproduzem condições de energia que teriam existido por ocasião do Big Bang. a) Calcule a velocidade do próton, em km/s, relativamente ao solo, no instante da colisão. b) Calcule o percentual dessa velocidade em relação à velocidade da luz, considerada, para esse cálculo, igual a 300 000 km/s. c) Além do desenvolvimento científico, cite outros dois interesses que as nações envolvidas nesse consórcio teriam nas experiências realizadas no LHC.
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(FUVEST/SP-2010.1) - RESPOSTA: a) VA = 3,5 m/s e VB = 4,0 m/s b) 140 m c) 7 volta ltas Uma pessoa (A) pratica corrida numa pista de 300 m, no sentido anti-horário, anti-horário, e percebe a presença de outro corredor (B) que percorre corre a mes mesma ma pista pista no sentido sentido opos oposto. to. Um dese desenho nho esqu esquemá emático tico da pista é mostrado ao lado, indicando a posição AB do primeiro encontro entre os atletas. atletas. Após 1 min e 20 s, acontece o terceiro terceiro encontro entre os corredores, em outra posição, localizada a 20 m de AB, e indicada na figura por A’B’ A’B’ (o segund segundoo encont encontro ro ocorre ocorreuu no lado oposto da pista). Sendo VA e VB os mód módulos ulos das velo velocida cidades des dos atletasA atle tasA e B, respec respectiva tivamen mente, te, e sabendo que ambas são constantes, determine a) VA e VB. b) a distância percorrida por A entre o primeiro e o segundo encontros, medida ao longo da pista. c) quantas voltas o atleta A dá no intervalo de tempo em que B completa 8 voltas na pista. (UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: D Sobre uma partícula em movimento ao longo de uma circunferência, é correto afirmar que: a) a sua aceleração tem direção radial e sentido para dentro, isto é, apontando da posição partícula para o centro da circunferência. b) a sua aceleração tem direção radial e sentido para fora, isto é, apontando do centro da circunferência para a posição da partícula. c) a sua aceleração é nula. *d) a sua velocidade tem direção tangente à trajetória circular. e) a sua velocidade pode possuir uma componente na direção radial. (FUVEST/S (FUVEST/SP-20 P-2010.1) 10.1) - RESPOS RESPOSTA TA:: a) 0,5 m/s m/s b) 0,83 m/s m/s c) 0,67 m/s Pedro atravessa a nado, com velocidade constante, um rio de 60 m de largura e margens paralelas, em 2 minutos. Ana, que boia no rio e está parada em relação à água, observa Pedro, nadando no sentido sul-norte, em uma trajetória retilínea, perpendicular às margens. Marta, sentada na margem do rio, vê que Pedro se move no sentido sudoeste-nordeste, em uma trajetória que forma um ângulo ângulo com a linha perpendicular perpendicular às margens. As trajetrajetórias, como observadas por Ana e por Marta, estão indicadas nas figuras abaixo, respectivamente por PA e PM. Se o ângulo for tal tal que que co coss = 3/5 (sen (sen = 4/5), 4/5), qual qual o valo valorr do módu módulo lo da velocidade
(VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: D Uma barata corre em linha reta para fugir de uma provável chinelada. Se a barata parte do repouso, e se desloca com aceleração constante de 0,1 m/s 2, o tempo, em segundos, que ela leva para atravessar um corredor de 3,2 m de comprimento é a) 2. b) 4. c) 6. *d) 8. e) 10. (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E Uma máquina de lavar roupa está funcionando na etapa de centrifugação. Instantes após o início dessa etapa, uma pequena peça de roupa, encostada na parede lateral do tambor da máquina, gira gira sem escorregar, escorregar, com velocidade velocidade angular e aceleraaceleração centrípeta de 400 m/s2. Quando o tambor atinge a velocidade máxima de rotação, a peça de roupa tem velocidade angular duplicada e a aceleração centrípeta passa a ter módulo, em m/ s2, igual a a) 800. b) 1 000. c) 1 200. d) 1 400. *e) 1 600. (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNATIVA: A Na extração de látex das seringueiras, cortes são feitos na casca do tronco das árvores, por onde o látex escorre até uma cunha, que faz com que o líquido pingue em um recipiente coletor, amarrado ao tronco um pouco abaixo, como mostra a figura. Suponha que uma gota de látex pingue da cunha com velocidade inicial na direção vertical, de 2 m/s, e caia em queda livre, 60 cm até atingir a tigela coletora. Desprezando a resistência do ar, a velocidade vertical da gota, ao atingir o recipiente, será, em m/s, igual a
Dado: g = 10 m/s2
(www.ced.ufsc.br/emt/trabalhos/borracha/borracha/natural_arquivos/latex.htm)
a) de Pedro em relação à água? b) de Pedro em relação à margem? c) da água em relação à margem? (UFAL-2010.1) - ALTERNATIVA: B De dentro de um automóvel em movimento retilíneo uniforme, numa estrada horizontal, um estudante olha pela janela lateral e observa obse rva a chuva chuva caindo, caindo, fa fazend zendo o um ângulo ângulo com a direç direção ão verti vertical cal,, com com sen = 0,8 0,8 e cos cos = 0,6 0,6.. Para uma pessoa parada na estrada, a chuva cai verticalmente, com velocidade constante de módulo v. Se o velocímetro do automóvel marca 80,0 km/h, podese concluir que o valor de v é igual a: a) 48,0 km/h *b) 60,0 km/h c) 64,0 km/h d) 80,0 km/h e) 106,7 km/h
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*a) 4. b) 6. c) 8. d) 10. e) 12. (VUNESP/FAMECA-2010.1) - ALTERNATIVA: D A relação entre as velocidades angulares de duas pessoas paradas, em relação à Terra, uma sobre o equador terrestre e outra, no polo norte, é a) zero. b) 1/24. c) 1/12. *d) 1. e) 6.
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(UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um ciclista descreve uma volta completa em uma pista que se compõe de duas retas de comprimento L e duas semi-circunferências de raio R conforme representado na figura a seguir.
A volta dá-se de forma que a velocidade escalar média nos trechos chos reto retoss é e nos nos trec trechos hos curvos curvos é . O cicl ciclist istaa com comple pleta ta a voltacom voltacom um umaa veloc velocida idade de escal escalar ar médiaem médiaem tod todoo o percu percursoigua rsoiguall a . A partir dessas informações, é correto afirmar que o raio dos semicírculos é dado pela expressão: *a) L = R b) L = ( R)/2 R)/2 c) L = ( R)/3 R)/3 d) L = ( R)/4 R)/4 e) L = (3 (3 R)/2 R)/2 (UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Um sistema mecânico que consiste de um pequeno tubo com uma mola consegue imprimir a uma esfera de massa m uma velocidade fixa v 0. Tal sistema é posto para funcionar impulsionando a massa na direção vertical, a massa atingindo a altura máxima h e voltando a cair. Em seguida o procedimento é efetuado com o eixo do tubo formando um determinado ângulo com a direção horizontal de modo que o alcance R nesta direção seja maximizado. Tais situações estão representadas na figura a seguir.
Os experimentos ocorrem em um local onde a aceleração da gravidade g’ é um pouco menor que seu valor na superfície terrestre g = 9, 8 m/s 2. Baseado nesses dados e concordando com expressões cinemáticas para os movimentos de queda livre e lançamento oblíquo, é correto afirmar: a) A razão h/R obedecerá a relação h/R = g/(2g’). b) A razão h/R obedecerá a relação h/R = 2g/g’. c) A razão h/R obedecerá a relação h/R = g’/(2g). d) A distância R a ser alcançada pela massa será a mesma que se obteria em um experimento na superfície terrestre porque tal quantidade só depende do valor da componente horizontal da velocidade v0.cos( .cos( ). *e) R e h serão diferentes de seus valores obtidos em experimentos realizados na superfície mas a relação h/R = 1/2 se manterá porque esta independe do valor local da aceleração da gravidade. (UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: B O motorista de um caminhão percorre a metade de uma estrada retilínea com velocidade de 40 km/h, a metade do que falta com velocidade de 20 km/h e o restante com velocidade de 10 km/h. O valor mais próximo para a velocidade média para todo o trajeto é de a) 30,0 km/h. *b) 20,0 km/h. c) 33,3 km/h. d) 23,3 km/h. e) 26,6 km/h.
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(MACKENZIE/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA:A TIVA:A Dois automóveis automóveis A e B se movimentam movimentam sobre sobre uma mesma trajetória retilínea, com suas velocidades variando com o tempo de acordo com o gráfico ao lado. Sabe-se que esses móveis se encontram no instante 10 s. A distância entre eles, no instante inicial (t = 0 s), era de *a) 575 m d) 275 m b) 425 m e) 200 m c) 375 m
v (m/s)
t (s)
B
(VUNESP/FIPA-2010.1) - ALTERNATIVA: E Sobre uma pista desenhada em uma folha de cartolina, um menino brinca com seu carrinho em miniatura, imaginando os movimentos de um veículo real. Nessa simulação, o carrinho descreve uma trajetória retilínea desenvolvendo as velocidades transcritas no gráfico. Analisando o gráfico das velocidades do carrinho, pode-se concluir que, no decorrer dos 8 s, a distância percorrida sobre a cartolina e a aceleração do carrinho são, respectiva e aproximadav (cm/s) (cm/s) mente, iguais a 2 a) 325 cm e 0 cm/s . b) 280 cm e 1,7 cm/s 2. c) 280 cm e 1,2 cm/s 2. d) 165 cm e 1,7 cm/s 2. *e) 165 cm e 1,2 cm/s 2. t (s) (VUNESP/FIPA-2010.1) - ALTERNATIVA: D Para preparar um bolo, a cozinheira utiliza uma certa quantidade de farinha de trigo que é despejada na tigela da batedeira conforme o gráfico. A grandeza física, representada pela área sombreada, tem univazão dade de medida equivalente à de (kg/s) a) volume por segundo. b) massa por segundo. c) volume. *d) massa. e) vazão. tempo (s) (VUNESP/FIPA-2010.1) - ALTERNATIVA: D Para o lazer ou para o trabalho, é comum as famílias terem em suas residências uma bicicleta. Excelente exercício físico, que ocorre por meio da aplicação de um movimento circular aos pedais, sendo transmitido a coroa, corrente e catraca.
Ao se imprimir aos pedais da bicicleta um movimento circular uniforme, I. o movimento circular do eixo do pedal é transmitido à coroa com a mesma velocidade angular; II. uma coroa, que apresente um diâmetro duas vezes maior que o da catraca, faz com que, a cada volta do pedal, ocorram duas voltas da roda traseira; III. a velocidade linear na extremidade da catraca é igual à velocidade angular da coroa. Está correto apenas o contido em a) I. b) II. c) III. *d) I e II. e) II e III.
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(SENAC/SP-2010.1) (SENAC/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Para o jogo de basquete, a cesta é fixada a 3,10 m acima do solo. Um jogador com os braços esticados lança a bola que, em movimento parabólico, acerta a cesta. Considere os dados da figura, despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s 2, sen 53° = 0,80 e cos 53° = 0,60.
A velocidade inicial do lançamento vale, em m/s, a) 7,5 *b) 10 c) 15 d) 20 e) 25 (UFU/MG-2010.1) - RESPOSTA: 1.V; 2.F; 3.V; 4.V Duas pedras são abandonadas do repouso, ambas de uma altura de 20 m, porém uma na Terra e outra em Marte. Após 1 s, elas são observadas nas posições indicadas abaixo.
(PUC/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: A INSTRUÇÃO: Considere a figura e o texto a seguir, preenchendo adequadamente as lacunas.
Entrando pelo portão O de um estádio, um torcedor executa uma trajetória, representada pelas linhas contínuas OABC, até alcançar a sua cadeira C. Considerando que, na figura, a escala seja 1:1.000, é correto afirmar que o torcedor percorreu uma distância de _________ e teve um deslocamento de_________. *a) 2,4 × 102 m 1,2 × 102 m, na direção da reta OC b) 2,4 × 102 m 1,2 × 102 m c) 2,4 × 10 m, na direção da reta OC 1,2 × 10 m d) 1,2 × 10 m 1,4 × 10 m, na direção da reta OC e) 2,4 × 10 m 1,2 × 10 m, na direção da reta OC (PUC/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: C O acoplamento de engrenagens por correia C, como o que é encontrad enco ntradoo nas bicicleta bicicletas, s, podeser esqu esquema ematicam ticamente ente represen represen-tado por:
Considerando Considerando gterra = 10 m/s2 e gmarte = gterra 3, marque para as alternativas abaixo (V) Verdadeira, (F) Falsa. 1 ( ) O planeta A corresponde corresponde à Terra Terra e o planeta planeta B corresponde corresponde a Marte. 2 ( ) O módulo da velocidade velocidade da partícula em Marte, Marte, 3 s após ser abandonada, é 30 m/s. 3 ( ) A pe pedra dra qu quee é aba aband ndona onada da na Terra erra perco percorre rreuu um umaa distân distância cia de 20 m, após 2 s de queda. 4 ( ) Para que a pedra abandonada abandonada em Marte adquira uma mesmesma velocidade da abandonada na Terra, a pedra em Marte deve percorrer uma distância três vezes maior que a distância percorrida pela pedra na Terra. (UFU/MG-2010.1) - RESPOSTA: 1.V; 2.F; 3.F; 4.V Em 10 de setembro de 2008, foi inaugurado na Europa o maior acelerador de partículas (LHC), (LHC), que é capaz de acelerar prótons, em um anel de raio 4,5 km, até uma velocidade próxima da luz. Assuma que o movimento do próton seja descrito pela mecânica newtoniana e que possua a velocidade da luz (3 × 10 8 m/s). Considerand siderandoo = 3, marque marque para para as alternativ alternativas as abaixo abaixo (V) Verda Verda-deira ou (F) Falsa. 1 ( ) O próton gastará um um tempo meno menorr que 10 – 4 s para dar uma volta completa no anel. 2 ( ) A freqüência freqüência de rotação do próton próton no interior do anel será 105 rotações por segundo. 3 ( ) A velocidade velocidade angular do próton próton será 105 rad/s. 4 ( ) O período de rotação rotação do próton próton será 9 ×10 –5 s.
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Considerando-se que a correia em movimento não deslize em relação às rodas A e B, enquanto elas giram, é correto afirmar que a) a velocidade angular das duas rodas é a mesma. b) o módulo da aceleração centrípeta dos pontos periféricos de ambas as rodas tem o mesmo valor. *c) a frequência do movimento de cada polia é inversamente inversamente proporcional ao seu raio. d) as duas rodas executam o mesmo número de voltas no mesmo intervalo de tempo. e) o módulo da velocidade dos pontos periféricos das rodas é diferente do módulo da velocidade da correia. (UEPG/PR-2010.1 (UEPG/PR-2010.1)) - RESPOSTA: RESPOSTA: SOMA= 31 (01+02+04+0 (01+02+04+08+16) 8+16) Um disco de raio R executa um movimento circular uniforme. Considere dois pontos a e b, o primeiro (ponto a) localizado na borda do disco e o segundo (ponto b) localizado a uma distância R/3 do centro do disco. Sobre esse evento assinale o que for correto. 01) As frequências dos pontos a e b são iguais. 02) Os períodos dos pontos a e b são iguais. 04) A velocidade escalar escalar do ponto a é igual ao triplo da velocidade do ponto b. 08) Em uma rotação completa a distância percorrida pelo ponto a é igual ao triplo da distância percorrida pelo ponto b. 16) A aceleração centrípeta centrípeta do ponto a é igual ao triplo da aceleração centrípeta do ponto b.
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(UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) Um objeto é lançado para cima e se movimenta de acordo com os dados exibidos no gráfico a seguir.
(CESGRANRIO/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D “Como uma gigantesca mão sideral, uma nebulosa de 150 anosluz é vista junto a um pulsar. A imagem, considerada uma das mais espetaculares flagradas no Universo recentemente, foi obtida pelo telescópio orbital americano Chandra, capaz de ver ob jetos cósmicos que emitem raios X.” O Globo, 16 set. 2009.
Sabe-se que 1 ano-luz corresponde a 9,5 trilhões de quilômetros e que, no Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida de comprimento é o metro. Sendo assim, a medida em anos-luz citada na reportagem, quando representada no SI, corresponderá corresponderá a a) 1,425 × 10 24 b) 1,425 × 10 22 c) 1,425 × 10 21 *d) 1,425 × 1018 e) 1,425 × 10 15 No que se refere ao movimento do objeto, assinale o que for correto, considerando g = 10 m/s 2. 01) A velocidade do objeto no instante t = 2s é zero. 02) O objeto foi lançado com uma velocidade de 20 m/s. 04) No instante t = 1s, o movimento é progressivo e retardado. 08) Embora o movimento seja acelerado a partir da altura máxima atingida, na equação do movimento a aceleração é negativa. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 22 (02+04+16) Uma pedra é lançada verticalmente de baixo para cima no vácuo com velocidade escalar v 0. Após determinado intervalo intervalo de tempo t, a pedra retorna ao ponto de lançamento. Sobre esse evento físico, assinale o que for correto. 01) Ao retornar ao ponto de lançamento, a velocidade vetorial da pedra será igual a v0. 02) No instante t = v 0 /g, o vetor velocidade inverterá o seu sentido. 04) Ao passar por um ponto qualquer da sua trajetória, as velocidades da pedra, na subida e na descida, têm o mesmo módulo. 08) Durante Durante o segundo segundo intervalo intervalo de tempo, t/2, a pedra pedra executa executa um movimento progressivo acelerado. 16) 16) No pont pontoo h = g t2, a velocidade da pedra será nula. (VUNESP/UFTM-2010.1) (VUNESP/UFTM-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: C No momento em que irá imprimir um texto, a cabeça de impressão de uma impressora de jato de tinta parte de sua posição de descanso, iniciando o processo de vai e vem em que é capaz de imprimir linhas de um lado para outro e vice-versa. Os momentos de aceleração e desaceleração da cabeça de impressão são tão rápidos que podem ser considerados instantâneos, conforme representado no gráfico.
Uma vez que a largura de uma linha que está sendo impressa é de 16 cm, o valor absoluto da velocidade da cabeça de impressão, v, em m/s, é a) 0,09. b) 0,18. *c) 0,32. d) 0,64. e) 1,28.
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(FATEC/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: B Numa viagem de carro de São Paulo a Santos, percurso de aproximadamente 60 km, um motorista é informado pelo rádio que o tempo médio de viagem é estimado em 45 minutos. Considerando que ele chegue a Santos no tempo previsto, a velocidade média desenvolvida deverá ser, aproximadamente, em km/h, de a) 90. *b) 80. c) 70. d) 60. e) 50. (UERJ-2010.1) - RESPOSTA: v = 38 cm/s Um trem de brinquedo, com velocidade inicial de 2 cm/s, é acelerado durante 16 s. O comportamento da aceleração nesse intervalo de tempo é mostrado no gráfico a seguir.
Calcule, em cm/s, a velocidade do corpo imediatamente após esses 16 s. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Uma pedra, lançada para cima a partir do topo de um edifício de 10 m de altura com velocidade inicial v 0 = 10 m/s, faz um ângulo de 30° com a horizontal. Ela sobe e, em seguida, desce em direção ao solo. Considerando-o como referência, é correto afirmar que a(o) a) máxima altura atingida é igual a 15 m. b) intervalo de tempo da subida vale 3,0 s. c) tempo gasto para chegar ao solo é 5,0 s. *d) velocidade ao passar pelo nível inicial é 10m/s. Dados: Dados: g =10 =10 m/s2 sen30° = 0,5 cos60° = 0,5 sen60° = 0,87 cos30° = 0,87
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(VUNESP/FMJ-2010.1) (VUNESP/FMJ-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: 37.B e 38.C Texto para as questões de números 37 e 38. Um atleta além dos limites limites
O desempenho espetacular do corredor Usain Bolt, que quebrou novamente o recorde dos 100 metros, põe em dúvida todas as previsões científicas sobre a velocidade máxima que o corpo humano é capaz de atingir. No Mundial de Atletismo disputado em Berlim, em agosto de 2009, o corredor jamaicano quebrou o recorde mundial com o tempo de 9,58 segundos. Nessa corrida, Bolt aumentou sua velocidade depois dos 60 m, quando os outros corredores começavam a desacelerar. A tabela a seguir mostra como variou a velocidade de Bolt, em km/h, em função de sua posição, em m, durante a prova.
(Veja, ag. 2009. Adaptado)
37. Considerando que nos primeiros 10 m da prova, Usain Bolt tenha desenvolvido um movimento retilíneo uniformemente uniformemente variado, são feitas as seguintes afirmações: I. ele percorreu esse trecho em 2 segundos; II. nesse trecho sua velocidade média foi de 2,5 m/s; III. nesse trecho sua aceleração foi de 5 m/s 2. É correto o que se afirma em a) I, apenas. *b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. Conside dere re queo gráfic gráficoo a seg seguirmost uirmostre re com comoo varia variaram ram,, aproapro38. Consi ximadamente, as velocidades, em km/h, do vencedor Usain Bolt (gráfico I) e do norte-americano Tyson Tyson Gay, o segundo colocado (gráfico II), a partir dos 60 m da prova até cruzarem a linha de chegada.
(VUNESP/FTT-2010.1) - ALTERNATIVA: C Texto para a questão de número 01. O atletismo é um esporte olímpico dividido em várias modalidades como corridas, saltos e arremessos. Dentre as provas de arremesso, o lançamento do martelo é, sem dúvida, uma das mais difíceis. Os atletas lançam uma esfera de 7,2 kg presa a um cabo inextensível o mais distante possível. O lançamento é feito com uma técnica apurada, descrita nas figuras e informações a seguir.
Técnica: I. Movimento: O atleta relaxa e se concentra agitando o martelo como um pêndulo. II. Moinho: O lançador gira o martelo três vezes, aumenta a velocidade e relaxa. III. Giro: O atleta gira junto com o martelo. IV. Lançamento: Erguendo os braços, o atleta lança o martelo com uma velocidade inclinada em relação à horizontal. (www.esportes.terra.com.br. (www.esportes.terra.com.br. Adap tado)
01. Considere que num arremesso, o martelo saia da mão do lançador depois de atingir a velocidade de 108 km/h, inclinada em 45° em relação à horizontal. Supondo desprezível a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2, a distância horizontal entre o ponto onde o martelo abandona a mão do lançador e o ponto onde toca o solo é um valor, em metros, mais próximo de Dado Dado:: sen sen 45 45ºº = cos cos 45 45ºº = 2 a) 20. b) 45. *c) 90. d) 135. e) 180. (IF/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um ciclista se desloca com velocidade de 15 km/h, ao longo da reta 0P, que forma um ângulo de 30º com a reta 0x, partindo do ponto 0. Após 2 horas, qual a distância do ciclista até a reta 0x? a) 30 km. b) 15 km. c) 30 km. *d) 15 km. e) 15 km.
Pode-se afirmar que, quando Usain Bolt cruzou a linha de chegada, Tyson Gay estava atrás dele, em metros, a) 0,5. b) 0,8. *c) 1,1. d) 1,5. e) 1,9. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B A altura máxima, atingida por uma pedra lançada verticalmente para cima com uma velocidade inicial v 0, em um local onde g é a aceleração da gravidade, é dada por a) 2g *b) v02 2g c) v 2 – v 02 d) v02 2g
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(IF/CE-20 (IF/CE-2010.1) 10.1) - RESPOST RESPOSTA: A: a) 45° b) 20 m/s c) 15 m Um jogador de futebol chuta a bola de tal maneira, que sua trajetória descreve uma curva com altura máxima de 10 m, atingindo o campo novamente a uma distância de 40 m do jogador. Ignore efeitos da resistência do ar e considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s 2. Determine. a) O ângulo ângulo de lançam lançamento ento da bola medid medido o em relação relação à diredireção horizontal, em graus. b) A velocidade inicial da bola, v0, em m/s. c) A altura máxima (em m) m) que seria atingida pela bola, caso ela tivesse sido chutada com a mesma velocidade inicial do item b), mas com um ângulo de lançamento em relação à direção horizontal de 60°. (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um corpo é abandonado a partir do repouso e cai percorrendo uma distância H em um tempo t. Para um tempo de queda de 2t, é CORRETO afirmar que a distância percorrida é *a) 4H. c) H/2. b) 2H. d) 8H.
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(UFC/CE-2010.1) (UFC/CE-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 0,5 m/s b) 12 m c) 0,5 Duas pessoas pegam simultaneamente escadas rolantes, paralelas, de mesmo comprimento L, em uma loja, sendo que uma delas desce e a outra sobe. A escada que desce tem velocidade VA = 1 m/s e a que sobe é VB. Considere o tempo de descida da escada igual a 12 s. Sabendo-se que as pessoas se cruzam a 1/3 do caminho percorrido pela pessoa que sobe, determine: a) a velocidade VB da escada que sobe. b) o comprimento das escadas. c) a razão entre os tempos gastos na descida e na subida das pessoas. (FURG/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: B A onda verde, ou sincronização de semáforos, é uma medida adotada em diversas cidades de modo a melhorar o tráfego de veículos por ruas e avenidas muito movimentadas. Numa determinada rua da cidade, existem três semáforos sincronizados: o primeiro, localizado localizado na esquina da rua A, é temporizado para que o sinal dure 1 minuto (tanto o verde quanto o vermelho); o segundo, localizado 200 m adiante, tem mesma temporização, mas um atraso de 8 s em relação ao primeiro; e o terceiro, localizado 400 m além do segundo semáforo, semáforo, tem uma temporização temporização de 42 s e um atraso de 48 s em relação ao primeiro. Considerando que um carro passa pelo primeiro semáforo quando este ativa o sinal verde, a velocidade mínima, em km/h, que se pode desenvolver para aproveitar uma onda verde, isto é, os três sinais verdes, em sequência, vale: a) 51 *b) 24 c) 45 d) 22 e) 40 (UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 16 (16) Um balão de ar quente é solto do solo e sobe verticalmente com velocidade constante, constante, perpendicular ao solo. Um ponto de observação P no solo está situado a 300 m de onde o balão foi solto. Chamando o balão de B1 , às 10 h, o ângulo entre o segmento PB1 e o solo era de 30° e, às 10 h e 02 min, esse ângulo era de 60° . Às 10 h e 02 min, um segundo balão é solto do solo no mesmo ponto do primeiro e sobe verticalmente com o dobro da velocidade do primeiro. Baseando-se nessas informações, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) . 01) A velocidade de subida subida do primeiro primeiro balão é de 5 3 m/s. 02) Às 10 h e 02 min, a distância do ponto de observação ao primeiro balão era de 500 m. 04) Às 10 h e 05 min, o primeiro balão subiu 800 m. 08) Os dois balões se encontram às 10 h e 04 min. 16) O encontro dos dois balões aconteceu aconteceu a 600 3 m do ponto de partida. (UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) No últim últimoo cam campeon peonato ato mun mundial dial de atlet atletismodisputa ismodisputado do em Berlim, Berlim, Usain Bolt, atleta jamaicano, quebrou seu próprio recorde mundial dos 100 metros rasos. Ele concluiu a prova no incrível tempo de 9,58 segundos. Uma análise minuciosa dessa façanha mostra que os primeiros 5 metros da prova ele cumpriu em 0,58 segundos e os outros 95 metros foram cumpridos com velocidade constante. Com base nessas informações, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01) A velocidade média média com que ele executa executa a prova é maior que 36 km/h. 02) A aceleração média média nos primeiros 5 metros metros de prova é maior que a aceleração de um corpo em queda livre. 04) A velocidade com que ele concluiu a prova é de 38 km/h. 08) Qualquer atleta que realizar essa prova com uma aceleração constante de 2,5 m/s2 conseguirá quebrar o recorde de Bolt. 16) Qualquer atleta que realizar essa prova com uma velocidade constante de 10 m/s conseguirá quebrar o recorde de Bolt.
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(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 10 (02+08) Dentro do vagão de uma locomotiva, está um garoto que joga verticalmente para cima uma bola de tênis. Após atingir a altura máxima, a bola retorna à sua mão. A locomotiva se move com velocidade constante V, em relação a uma plataforma fixa. Na plataform plata forma, a, estão dois observad observadores ores,, A e B. O observador observador A está pa para rado do sobrea sobrea plata platafor forma ma,, en enqua quantoque ntoque o ob obse serv rvad ador or B se mo move ve com a mesma velocidade constante V da locomotiva. Despreze a resistência do ar e assinale o que for correto. 01) O garoto e o observador A veem a bola descrever a mesma trajetória. 02) O garoto e o observador B veem a bola descrever a mesma trajetória. 04) Os observadores A e B veem a bola descrever a mesma trajetória. 08) O observador A vê a bola descrever uma trajetória parabólica. 16) O observador B vê a bola descrever uma trajetória parabólica. (UFBA-2010.1) - RESPOSTA: 3,75 × 108 m As comemorações dos 40 anos da chegada do homem à Lua trouxeram à baila o grande número de céticos que não acreditam nessa conquista humana. Em um programa televisivo, um cientistainformou tistainformou que foram foram deixadosna deixadosna Lua espelho espelhoss refletor refletores es para para que, da Terra, a medida da distância Terra-Lua Terra-Lua pudesse ser realizada periodicamente, e com boa precisão, pela medida do intervalo de tempo t que um feixe de laser percorre percorre o caminho de ida e volta.
Um grupo acompanhou uma medida realizada por um cientista, na qual qual t = 2,5 s. Consider Considerando ando que que a velocida velocidade de da luz, luz, no vácuo, é igual a 3 × 108 m/s e desprezando os efeitos da rotação da Terra, calcule a distância Terra-Lua. (UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Num caminhão-tanque caminhão-tanque em movimento, movimento, com velocidade constante, uma torneira mal fechada goteja água à razão de duas gotas por segundo. Sabendo-se que a distância entre marcas consecutivas deixadas pelas gotas no asfalto é 2,5 m, a velocidade do caminhão é: a) 10 m/ m/ss b) 2, 2,55 m/ m/ss *c) *c) 5, 5,00 m/ m/ss d) 25 m/ m/ss e) 4, 4,00 m/ m/ss (VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALT A LTERNA ERNATIVA: TIVA: C Numa avenida retilínea, um automóvel parte do repouso ao abrir o sinal de um semáforo, e atinge a velocidade de 72 km/h em 10 s. Esta velocidade é mantida constante durante 20 s, sendo que, em seguida, o motorista deve frear parando o carro em 5 s devido a um sinal vermelho no próximo semáforo. Considerando os trechos com velocidades variáveis uniformemente, o espaço total percorrido pelo carro entre os dois semáforos é, em m, a) 450. b) 500. *c) 550. d) 650. e) 700.
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(VUNESP/UNIFESP-2010.1) - RESPOSTA: a) D = 40,0 m b) V 20,2 20,2 km/h km/h No campeonato paulista de futebol, um famoso jogador nos presenteou com um lindo gol, no qual, ao correr para receber um lançamento lançamento de um dos atacantes, o goleador fenomenal parou a bola no peito do pé e a chutou certeira ao gol. Analisando a jogada pela TV, verifica-se que a bola é chutada pelo armador da jogada a partir do chão com uma velocidade inicial de 20,0 m/s, fazendo um ângulo com a horizontal de 45º para cima. Dados: g = 10,0 m/s 2 e 2 = 1,4. 1,4.
a) Determine a distância horizontal percorrida pela bola entre o seu lançamento até a posição de recebimento pelo artilheiro (goleador fenomenal). b) No instante do lançamento da bola, o artilheiro estava a 16,0 m de distância da posição em que ele estimou que a bola cairia e, ao perceber o início da jogada, corre para receber a bola. A direção do movimento do artilheiro é perpendicular à trajetória da bola, como mostra a figura. Qual é a velocidade média, em km/h, do artilheiro, para que ele alcance a bola imediatamente antes de ela tocar o gramado? (UFSC-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 81 (01+16+64) Os diagramas de posição versus tempo, x × t, mostrados a seguir, representam os movimentos retilíneos de quatro corpos.
(UEPG/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: D O movimento em função do tempo de um corpo é observado no gráfico ilustrado a seguir. Sobre o movimento, analise os itens abaixo e assinale a alternativa correta.
I – No instante t = 10 (s) o corpo encontra-se no referencial. II – O deslocamento no intervalo de tempo 0 e 8 (s) é – 30 (m). III – O movimento movimento é retrogado nos intervalos de tempo 0 a 2 e de 4 a 8 (s). IV – Nos instantes 2 a 4 (s) o corpo está junto ao referencial e de 8 a 10 (s) o movimento é progressivo. a) Apenas os itens I e II são corretos. b) Apenas os itens II e III são corretos. c) Apenas os itens I e IV são corretos. *d) Apenas os itens I , III e IV são corretos. e) Apenas os itens II , III e IV são corretos. (VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E João Gabriel, vestibulando da UNCISAL, preparando-se preparando-se para as provas de acesso à universidade, vai conhecer o local das provas. Sai de casa de carro e, partindo do repouso, trafega por uma avenida retilínea que o conduz diretamente diretamente ao local desejado. A avenida é dotada de cruzamentos com semáforos e impõe limite de velocidade, aos quais João Gabriel obedece. O gráfico que melhor melhor esbo esboça ça o com comport portame amento nto da velo velocida cidade de do carro carro dele dele,, em função do tempo, desde que ele sai de casa até a chegada ao local da prova, onde estaciona no instante t’, é: a)
b)
Em relação ao intervalo de tempo entre os instantes 0 e t’, é CORRETO afirmar que: 01. a velocidade média entre os instantes 0 e t’, das curvas representadas nos gráficos, é numericamente igual ao coeficiente angular da reta que passa pelos pontos que indicam as posições nestes dois instantes. 02. o movimento do corpo representado no diagrama D, no intervalo entre 0 e t’, é retilíneo uniformemente retardado. 04. no instante t0 = 0, o corpo, cujo movimento é representado representado no diagrama C, está na origem do referencial. 08. no movimento representado no diagrama B, no intervalo de tempo entre 0 e t’, o corpo vai se aproximando da origem do referencial. 16. no movimento representado representado no diagrama A, a velocidade inicial do corpo é nula. 32. o movimento do corpo representado no diagrama B, no intervalo de tempo entre 0 e t’, é retilíneo uniformemente acelerado. 64. o movimento representado no diagrama B poderia ser o de um corpo lançado verticalmente para cima.
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c)
d)
*e)
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(UFPE-2010.1) RESOLUÇÃO NO FINAL DA QUESTÃO Uma bicicleta possui duas catracas, uma de raio 6,0 cm, e outra de raio 4,5 cm. Um ciclista move-se com velocidade uniforme de 12 km/h usando a catraca de 6,0 cm.
(UFPE-2010.1) - RESPOSTA: D = 50,0 m Um motorista dirige um carro com velocidade constante de 80 km/h, em linha reta, quando percebe uma “lombada” eletrônica indicando a velocidade máxima permitida de 40 km/h. O motorista aciona os freios, imprimindo uma desaceleração constante, para obedecer à sinalização e passar pela “lombada” com a velocidade máxima permitida. Observando-se a velocidade do carro em função do tempo, desde o instante em que os freios foram acionados até o instante de passagem pela “lombada”, podemos traçar o gráfico abaixo.
Com o objetivo de aumentar a sua velocidade, o ciclista muda para a catraca de 4,5 cm mantendo a mesma velocidade angular dos pedais. Determine a velocidade final da bicicleta, em km/h. RESOLUÇÃO UFPE-2010.1: Considere que Rc = raio da coroa; r = raio da catraca; R = raio da roda. rotação da coroa; é a velocidade de rotarotac é a velocidade de rotação ção da catraca e R é a velocidade de rotação da roda ( R = ). Comoo as veloci Com velocidad dades es tang tangenc enciai iaiss da coroa coroa e da catrac catracaa sãoiguais: sãoiguais: ; velocidade é inversamente proporcional ao raio da catraca
(CESGRANRIO/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D A uma altura de 20 m do solo, abandona-se uma pedra. A gravidade local vale 10 m/s2. Com relação a esse movimento, adotando-se para cima o sentido positivo do movimento, o gráfico da função que associa a altura da pedra ao tempo de queda corresponde a um a) segmento de uma reta crescente com coeficiente angular igual a 5. b) segmento de uma reta decrescente com coeficiente angular igual a – 5. c) segmento de uma reta vertical. *d) trecho de uma parábola cuja concavidade está voltada para baixo. e) trecho de uma parábola cuja concavidade está voltada para cima.
Determine a distância percorrida percorrida entre o instante t = 0, em que os freios foram acionados, e o instante t = 3,0 s, em que o carro ultrapassa a “lombada”. Dê sua resposta em metros. (FAZU/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Depois de ficar desligado por 14 meses, o LHC (Large Hadron Collider ou Grande Colisor de Hádrons), maior acelerador de partículas do mundo, foi reativado dia 20 de novembro de 2009. O objetivo do LHC é criar novas partículas, a partir das colisões entre prótons, e recriar os instantes posteriores ao Big Bang, o queconf queconfirm irmaráou aráou nã nãoo a teo teoriafísic riafísicaa bas basead eadaa no Bóson Bóson de Higgs Higgs.. Nele, o feixe de prótons manterá uma trajetória circular circular de 27 km de comprimento, com velocidades muito próximas à velocidade da luz no vácuo. O movimento circular circular é mantido devido ao campo magnético criado por um conjunto de ímãs.
(UFRJ-2010.1) (UFRJ-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 20 km/h b) 80 km/h João fez uma pequena viagem de carro de sua casa, que fica no centro da cidade A, até a casa de seu amigo Pedro, que mora bem na entrada da cidade B. Para sair de sua cidade e entrar na rodovia que conduz à cidade em que Pedro mora, João percorreu uma distância de 10 km em meia hora. Na rodovia, ele manteve uma velocidade escalar constante até chegar à casa de Pedro. No total, João percorreu 330 km e gastou quatro horas e meia.
http://theobservereffect.files.wordpress.com/2009/03/lhc_hall_1.jpg
a) Calcule a velocidade escalar média do carro de João no percurso dentro da cidade A. b) Calcule a velocidade escalar constante do carro na rodovia.
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Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é de 3.10 5 km/s, podemos afirmar que o intervalo de tempo aproximado para que cada próton do feixe complete uma volta é de: a) 1.10 –6 s. *d) 9.10 –5 s. –5 b) 1.10 s. e) 1.106 s. c) 9.10 –6 s.
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(VUNESP/UNICISAL-2010.1) (VUNESP/UNICISAL-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: D Um estudante de Física realiza uma experiência. De uma altura conhecida h, acima do solo, ele atira horizontalmente um pequeno e pesado objeto, com velocidade inicial v o também conhecida. A aceleração da da gravidade local local é g, constante, constante, e o atrito com o ar pode ser desprezado. Se quiser prever a distância horizontal que o objeto percorrerá até tocar o solo, o estudante deverá fazer a operação a) b) c) *d) e)
(VUNESP/UNICASTELO-2010.1) - ALTERNATIVA: (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) ALTERNATIVA: E O governo brasileiro está iniciando o processo de licitação para concessão da exploração do serviço de transporte ferroviário de passageiros ligando as cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Campinas por um sistema de trens de alta velocidade – TAV. Sistemas ferroviários de alta velocidade utilizados no transporte de passageiros compreendem, em geral, linhas ferroviárias projetadas e construídas para trens capazes de desenvolver velocidades iguais ou superiores a 200 km/h. O mapa mostra o percurso que o TAV TAV brasileiro deverá percorrer, percorrer, quando estiver em operação.
– 3 (UNICAMP/SP-2010.1) - RESPOSTA: v = 3,0 × 10 –3 m/s A experimentação é parte essencial do método científico, e muitas vezes podemos fazer medidas de grandezas físicas usando instrumentos instrumentos extremamente extremamente simples.
Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 1 – Demanda e Previsão de Receita) (www. (www.tavbras tavbrasil.gov il.gov.br/Dem .br/Demanda.asp– anda.asp– acessado acessado em 18.10.200 18.10.2009) 9)
Usando o relógio e a régua graduada em centímetros da figura no espaço de resposta, determine o módulo da velocidade que a extremidade do ponteiro dos segundos (o mais fino) possui no seu mov movimen imento to circul circular ar unifor uniforme. me. U Use se = 3. (VUNESP/UFSCar-2010.1) (VUNESP/UFSCar-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: C Dois irmãos estudam em uma escola localizada a 2 km de sua casa, casa, percor percorren rendo do umaestrada umaestrada em linha linha reta. reta. Lau Laura ra levanto levantouu cedo cedo e foi caminhando com velocidade constante de 4 km/h. Francisco dormiu demais e saiu 15 minutos mais tarde, fez o percurso correndo-o com velocidade média de 8 km/h.
É correto afirmar que a) Laura chegou 10 minutos mais cedo que Francisco. b) Laura chegou 15 minutos mais cedo que Francisco. *c) Os dois irmãos chegaram juntos. d) Laura chegou 5 minutos mais tarde que Francisco. e) Laura chegou 10 minutos mais tarde que Francisco. (VUNESP/UEA-2010.1) (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: C Um ciclista parte do repouso e gasta 100 segundos para percorrer 600 metros em uma pista retilínea. Se sua bicicleta se desloca com aceleração constante, chegará ao final do percurso com velocidade, em m/s, igual a a) 8. b) 10. *c) 12. d) 14. e) 16.
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De acordo acordo com o relatóri relatórioo Halcrow/ Halcrow/Sine Sinergia rgia,, divu divulgad lgadoo pelaANTT – Agência Nacional de Transportes Terrestres, o TAV brasileiro deverá ter comprimento de 200 m e atingir velocidade comercial máxima de 300 km/h. Internacionalmente considera-se que, por razões de segurança e conforto, a aceleração centrípeta máxima a que uma pessoa deve ser submetida é de 0,05.g, onde g é a aceleração da gravidade local. Sendo g = 10 m/s2, o raio mínimo que a ferrovia deverá ter, nos trechos em que o TAV estiver com velocidade próxima ao seu valor máximo é, aproximadamente, igual a a) 1,5 km. b) 4,5 km. c) 8,0 km. d) 9,3 km. *e) 13,9 km. (VUNESP/UFTM-2010.1) - RESPOSTA: a) T = 1,55 s b) v = 0,16 m/s Para se obter uma pintura precisa e uniforme, o rolo de pintura deve cobrir faixas verticais verticais da parede, parede, rolando rolando sem escorregamento, com velocidade angular constante.
O diâmetro de um desses rolos é 8 cm e ao ser utilizado adequadamente, seu cilindro gira com velocidade angular constante de 4 rad/s. Dado Dado:: = 3, 3,11 a) Durante a pintura, uma formiga que estava na parede ficou presa e imóvel à superfície cilíndrica do rolo de pintura. Determine o tempo necessário para que a formiga realize uma volta completa em torno do eixo do rolo e, adotando como referencial a superfície da parede, esboce a trajetória da formiga, enquanto o pintor realiza a pintura de uma faixa vertical (desenhe uma linha reta representando a superfície da parede e a trajetória solicitada sobre essa reta). b) Em relação ao eixo do rolo de pintura, determine a velocidade escalar de um ponto localizado sobre a superfície cilíndrica do rolo.
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(UNICAMP (UNICAMP/SP-2 /SP-2010.1 010.1)) - RESPOST RESPOSTA: A: a) t = 2,0 s b) D = 1,2 m A Copa do Mundo é o segundo maior evento desportivo do mundo, ficando atrás apenas dos Jogos Olímpicos. Uma das regras do futebol que gera polêmica com certa frequência é a do impediment dim ento. o. Para Para queo ata ataca canteA nteA nãoesteja nãoesteja em imp impedi edime mento nto,, dev devee haver ao menos dois jogadores adversários a sua frente, G e Z, no exato instante em que o jogador L lança a bola para A (ver figura). Considere que somente os jogadores G e Z estejam à frente de A e que somente A e Z se deslocam nas situações descritas abaixo.
(UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um automóvel, com rodas de 80 cm de diâmetro, viaja a 100 km/ h sem derrapar, logo o módulo da velocidade angular das suas rodas é aproximadamente aproximadamente a) 69,5 graus/s. b) 69,5 rev/s. c) 69,5 m/s. *d) 69,5 rad/s. (UEPB-2010.1) - ALTERNATIVA: A Leia a tirinha a seguir.
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a) Suponha que a distância entre A e Z seja de 12 m. Se A parte do repouso em direção ao gol com aceleração de 3,0 m/s 2 e Z também parte do repouso com a mesma aceleração no sentido oposto, quanto tempo o jogador L tem para lançar a bola depois da partida de A antes que A encontre Z? b) O árbitro demora 0,1 s entre o momento em que vê o lançamento de L e o momento em que determina as posições dos jogadores A e Z. Considere agora que A e Z movem-se a velocidades constantes de 6,0 m/s, como indica a figura. Qual é a distância mínima entre A e Z no momento do lançamento para que o árbitro decida de forma inequívoca que A não está impedido? (UNIFEI/MG-2010.1) - RESPOSTA: hmáx = 11,25 m Numjogo do cam campeo peonatobrasile natobrasileiro iro o joga jogador dor do Palmeira Palmeiras, s, Diego Diego Souza, fez um belo gol no time do Atlético Mineiro chutando a bola desde o meio do campo. Supondo que no momento do chute a bola estivesse em contato com o solo e a uma distância de 54 m do ponto onde ela tocou o chão, já dentro do gol atleticano, calcule a altura máxima atingida pela bola em sua trajetória. Despreze o atrito com o ar, considere que a duração do vôo da bola tenha sido de 3,0 s e que g = 10 m/s 2. (UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: C A figura mostra as velocidades versus tempo de um caminhão e um automóvel. No instante t = 0 segundo o caminhão ultrapassa o automóvel. No instante t = 10 s, a distância que separa o caminhão do automóvel em metros é Obs: Ambos os móveis estão em movimento retilíneo uniformemente variado.
a) 10. *c) 0.
b) 5. d) 20.
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Coitado do Cascão!!! Quase era atropelado. Por sorte o carro estava a uma velocidade de 36 km/h e foi possível o motorista frear bruscamente, bruscamente, provocando no carro uma aceleração aceleração de –2,0 m/s2 e parar o carro, evitando atropelá-lo. Nessas circunstâncias, qual é a distância percorrida em metros, pelo carro, no instante em que o motorista pisa no freio até parar? *a) 25 b) 28 c) 16 d) 18 e) 20 (UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: D Levando-se em conta unicamente o movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo imaginário, qual é aproximadamente a velocidade tangencial de um ponto na superfície da Terra, localizado sobre o equador terrestre? (Conside (Considere re = 3,14; 3,14; raio da Terra RT = 6.000 km.) a) 440 km/h. b) 800 km/h c) 880 km/h. *d) 1.600 km/h. e) 3.200 km/h. (UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: C Observe o gráfico abaixo, que mostra a velocidade instantânea V em função do temp t de um móvel que se desloca em uma trajetória retilínea. Neste gráfico, I, II e III identificam, respectivamente, os intervalos de tempo de 0s a 4s, de 4s a 6s e de 6s a 14s.
Nos intervalos de tempo indicados, as acelerações acelerações do móvel valem, em m/s2, respectivamente, a) 20, 40 e 20. d) –10, 0 e 5. b) 10, 20 e 5. e) –10, 0 e –5. *c) 10, 0 e –5.
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(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um rato encontra-se distraido, a 10 m de um gato que está prestes a correr em sua direção. 21 metros acima do rato está uma bola de ferro presa ao teto. O módulo da aceleração da gravidade no local é g = 10 m/s 2. No mesmo instante em que o gato parte para pegar o rato, a bola desprende-se do teto e cai em direção ao rato. O gato consegue pegar o rato e escapar da bola quando ela está a 1,0 m do solo, no ponto P indicado na figura.A figu ra.A veloci velocidademédia dademédia do gato foi de a) 1 m/s. b) 3 m/s. c) 4 m/s. *d) 5 m/s. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B O gráfico abaixo ilustra o módulo da velocidade, como função do tempo, de dois veículos A e B que se movem em linha reta e no mesmo sentido.
(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um caminhão de comprimento L atravessa um túnel de comprimento 10 L, com velocidade constante de módulo v. O tempo transcorrido transcorrido entre o início da travessia do túnel e a saída completa do caminhão é: a) L/v b) 10 L/v c) 9 L/v *d) 11 L/v (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma bola é lançada verticalmente para cima com uma velocidade cujo módulo é v. É CORRETO afirmar que, ao atingir o ponto mais alto de sua trajetória, o módulo de sua velocidade é: a) mínimo e a sua aceleração é nula. b) máximo e a sua aceleração é vertical para cima. *c) mínimo e a sua aceleração é vertical para baixo. d) máximo e a sua aceleração é nula. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Uma bola é atirada verticalmente para cima em t = 0, com uma certa velocidade inicial. Desprezando Desprezando a resistência do ar e considerando que a aceleração da gravidade é constante, dos gráficos abaixo, aquele que representa CORRETAMENTE a variação do módulo V da velocidade da bola com o tempo t é:
Sabendo-se que, no instante inicial, os veículos se encontravam na mesma posição, é CORRETO afirmar que, no intervalo de tempo apresentado no gráfico: a) a velocidade de A é sempre maior que a de B. *b) a distância entre A e B aumenta sempre. c) as acelerações de A e B aumentam sempre. d) a aceleração de A é sempre menor que a de B. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um projétil é lançado com uma velocidade inicial cujo módulo é vo = 10 m/s, formando formando um ângulo de 45° 45° com a horizontal. horizontal. A uma distância x = 5,0 m da origem de lançamento encontra-se uma placa na vertical (em y) contendo quatro buracos A, B, C e D alinhados verticalmente, conforme mostra a figura abaixo.
*a)
b)
c)
d)
(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Dois automóveis encontram-se em um dado instante (t = 0) na mesma posição em uma estrada reta e plana. O automóvel A viaja com velocidade constante, enquanto que o automóvel B parte do repouso em t = 0 e viaja no mesmo sentido do automóvel A com aceleração constante. Se D é a distância entre esses dois dois aut automó omóvei veis, s, dosgráficos dosgráficos aba abaixo ixo,, aqu aquele ele querepresen querepresenta ta CORCORRETAMENTE o comportamento de D em função do tempo t é:
a)
*b)
c)
d)
Desprezando a resistência do ar e considerando o módulo da aceleração aceleração da gravidade g = 10 m/s2, é CORRETO afirmar que o buraco pelo qual o projétil irá atravessar é: (sen (sen45 45°° = cos4 cos45° 5° = ) *a) B b) A c) C d) D (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um homem perdido no deserto caminha em linha reta 5 km para o Norte, 3 km para o Leste e, a seguir, seguir, 1 km para o Sul. O módulo do vetor deslocamento resultante desse homem foi de: *a) 5 km b) 9 km c) 7 km d) 3 km
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(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Dois automóveis estão viajando por estradas planas: o automóvel A viaja com velocidade constante de módulo V A em uma estrada reta e o automóvel B viaja com velocidade de módulo constante VB em uma estrada que é um semicírculo de raio R, conforme a figura abaixo. Se os dois automóveis passaram pelo ponto P em t = 0, para que eles passem pelo ponto Q no mesmo instante t, a razão entre as velocidades VB / VA é: a) *b)
(VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Um garoto sentado no chão lança uma bolinha de gude na direção de um buraco situado a 2 metros de distância, em um terreno horizontal. horizontal. A bolinha parte do do solo em uma direção direção que faz um ângulo de 45º acima da horizontal. Despreze a resistência do ar. Para que a bolinha caia dentro do buraco, o módulo da velocidade inicial de lançamento, em m/s, deve ser (Dados: g = 10 m/s 2 e sen sen45 45°° = cos45 s45° = ) a)
d)
c) d) R
*b)
e)
c)
(UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um móvel se desloca numa trajetória retilínea e seus diagramas de velocidade e espaço em relação ao tempo são mostrados abaixo.
O móvel muda o sentido de seu movimento na posição a) 10 m. *b) 30 m. c) 5 m. d) 20 m. (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Quatro corpos 1, 2, 3 e 4 movem-se em uma trajetória retilínea e o diagrama velocidade vesus tempo de cada um deles é mostrado abaixo.
Considerando que todos os corpos partiram do mesmo ponto, é CORRETO afirmar que o corpo que está mais próximo do ponto de partida no instante t = 10 s é o representado na alternativa: a) corpo 1 b) corpo 4 c) corpo 2 *d) corpo 3 (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um engenheiro projeta a curva de uma estrada e após estudos minuciosos conclui que a velocidade de segurança (v s) nessa curva deve respeitar a expressão v s = 5 R (m/s), (m/s), em em que R é o raio da curva em metros. Segundo o engenheiro, um veículo transitando nessa curva pode ficar sob ação de uma aceleração centrípeta máxima de a) 10 m/s2. b) 5 m/s2. *c) 25 m/s2. d) 20 m/s2.
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VESTIBULARES 2010.2 (UFG/GO-2010.2) - ALTERNATIVA: D A figura abaixo ilustra duas catracas fixas, cujos dentes têm o mesmo passo, passo, da roda traseira de uma bicicleta de marchas que se desloca com velocidade constante, pela ação do ciclista.
Os dentes P e Q estão sempre alinhados e localizados a distâncias RP e R Q (RP > R Q) em relação ao eixo da roda. As grand grandezas ezas , v, v, e a, represen representam, tam, respectiv respectivamen amente, te, a velo velo-cidade angular, a velocidade tangencial, a aceleração angular e a aceleração centrípeta. As duas grandezas físicas que variam linearmente com o raio e a razão de cada uma delas entre as posições Q e P são: a) v, e 0,7 0,7 b) a, v e 1,4 c) , v e 1,4 1,4 *d) v, a e 0,7 e) , e 1,4 (UFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: C Segundo o grande cientista Galileu Galilei, todos os movimentos descritos na cinemática são observados na natureza na forma de composição desses movimentos. movimentos. Assim, se um pequeno barco sobe o rio Guaraguaçu, em Pontal do Paraná, com velocidade de 12 km/h e desce o mesmo rio com velocidade de 20 km/h, a velocidade própria do barco e a velocidade da correnteza serão, respectivamente: a) 18 km/h e 2 km/h. b) 17 km/h e 3 km/h. *c) 16 km/h e 4 km/h. d) 15 km/h e 5 km/h. e) 19 km/h e 1 km/h. (UFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: B Sobre Sobre grandeza grandezass físicas, físicas, unid unidadesde adesde med medida ida e suasconversões, suasconversões, considere as igualdades abaixo representadas: 1. 6 m2 = 60.000 cm 2. 2. 216 km/h = 60 m/s. 3. 3000 m3 = 30 litros. 4. 7200 s = 2 h. 5. 2,5 × 105 g = 250 kg. Assinale a alternativa correta . a) Somente as igualdades representadas em 1, 2 e 4 são verdadeiras. *b) Somente as igualdades representadas em 1, 2, 4 e 5 são verdadeiras. c) Somente as igualdades representadas em 1, 2, 3 e 5 são verdadeiras. d) Somente as igualdades representadas representadas em 4 e 5 são verdadeiras. e) Somente as igualdades representadas representadas em 3 e 4 são verdadeiras.
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(UFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: A Um motorista conduz seu automóvel pela BR-277 a uma velocidade de 108 km/h quando avista uma barreira na estrada, sendo obriga obrigado do a frear frear (desa (desacel celera eraçãode çãode 5 m/s2) e pa para rarr o veíc veícul uloo ap após ós certo tempo. Pode-se afirmar que o tempo e a distância de frenagem serão, respectivamente: respectivamente: *a) 6 s e 90 m. b) 10 s e 120 m. c) 6 s e 80 m. d) 10 s e 200 m. e) 6 s e 120 m. (UFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: A Cecília e Rita querem descobrir a altura de um mirante em relação ao nível do mar. Para isso, lembram-se de suas aulas de física básica e resolvem soltar uma moeda do alto do mirante e cronometrar cronometrar o tempo de queda até a água do mar. Cecília solta a moeda e Rita lá embaixo cronometra 6 s. Considerando-se g = 10 m/s2, é correto afirmar que a altura desse mirante será de aproximadamente: *a) 180 m. b) 150 m. c) 30 m. d) 80 m. e) 100 m. (UDESC-2010.2) - ALTERNATIVA: A O velódromo, nome dado à pista onde são realizadas as provas de ciclismo, tem forma oval e possui uma circunferência entre 250,0 m e 330,0 m, com duas curvas inclinadas a 41°. Na prova de velocidade o percurso de três voltas tem 1.000,0 m, mas somente men te os 60 últim últimos os metros metros são cronom cronometrad etrados. os. Determin Determinee a frequência de rotação das rodas de uma bicicleta, necessária para que que um ciclista ciclista percorra percorra uma uma distância inicial de 24 metros em 30 segundos, considerando o movimento uniforme. (O raio da bicicleta é igual a 30,0 cm.) Assinale a alternativa correta em relação à frequência. *a) 80 rpm b) 0, 0,88 rpm rpm c) 40 rpm d) 24 rpm rpm e) 40 rpm rpm (IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: D Um veículo percorre em uma estrada reta, três trechos consecutivos no mesmo sentido. O primeiro com velocidade constante de 15 m/s durante um tempo de 1/6 de minuto, o segundo com velocidade constante de 72 km/h durante 10s e o terceiro com velocidade constante de 36 km/h durante 5s. A velocidade escalar média durante todo o percurso é de: a) 13 m/s *d) 16 m/s b) 14 m/s e) 17 m/s c) 15 m/s (IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: 1a questão B e 2a questão D Uma pessoa, na superfície da Terra, lança um objeto verticalmente para cima com velocidade inicial de 30 m/s. Considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2, o tempo que o objeto leva, até atingir o ponto mais alto de sua trajetória, é de a) 1 s. *b) 3 s. c) 6 s. d) 9 s. e) 12 s. Com Com relaç relação ão à que questã stãoo ant anteri erior or,, o pon ponto to ma mais is alto alto alcanç alcançadopelo adopelo objeto tem altura de a) 23 m. b) 90 m. c) 15 m. *d) 45 m. e) 10 m.
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(IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: B Um móvel percorre o trecho retilíneo AB C. O trecho AB corresponde a uma distância s e é percorrido no intervalo de tempo t. Já o trecho BC corresponde a uma distância 2s e é percorrido no intervalo de tempo 3t. Logo, a velocidade média do móvel, ao longo do deslocamento ABC, é de a)
.
*b) c)
.
d)
.
e)
.
(FEI/SP-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Uma fazenda utilizada para engorda de bois fez um levantamento do ganho de peso médio do rebanho em função do tempo e levantou o gráfico abaixo.
.
(IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: A Um móvel parte do repouso em movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) e, três segundos depois, atinge a velocidade de 108 km/h. O espaço percorrido durante o 2º segundo de movimento foi de: *a) 15 m d) 5 m b) 162 km e) 45 m c) 10 m (IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um veículo percorre em uma estrada retilínea, três trechos iguais e consecutivos AB, BC e CD com velocidades constantes V 1 = 36 km/h, V2 = 54 km/h e V 3 = 10 m/s em mesmo sentido. A velocidade escalar média no trecho AD é de: a) 8,33 m/s b) 33,33 m/s *c) 11,25 m/s d) 11,67 m/s e) 30,00 m/s (IF/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: E Um automóvel viaja a 60 km/h durante uma hora. Em seguida, viaja a 80 km/h durante trinta minutos. A velocidade média, no percurso, foi de aproximadamente a) 140 Km/h. b) 80 Km/h. c) 60 Km/h. d) 100 Km/h. *e) 67 Km/h. (UFG/GO-2010.2) (UFG/GO-2010.2) - RESPOSTA: RESPOSTA: O funcionamento de um dispositivo seletor de velocidade consiste em soltar uma esfera de uma altura h para passar por um dos orifícios superiores (O 1, O2, O3, O4) e, sucessivamente por um dos orifícios inferiores (P 1, P2, P3, P4), conforme ilustrado na figura a seguir.
O boi é recebido na fazenda com 360 kg. Após quanto tempo terá 538 kg? a) 45 dias *b) 190 dias c) 100 dias d) 90 dias e) 250 dias (FEI/SP-2010.2) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: A Em um porta-aviões, o comprimento da pista de decolagem é 100 m. Se a velocidade mínima para a decolagem é 288 km/h, qual é a mínima aceleração, em m/s 2, suposta constante, para que o avião possa decolar? *a) 32 b) 48 c) 50 d) 64 e) 100 (FEI/SP-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E Um balão de ar quente está subindo verticalmente com velocidade constante de 5 m/s. Quando o balão está 210 m acima do nível do solo, seu ocupante deixa cair acidentalmente um saco de areia que estava preso ao balão. Após ter sido solto, quanto tempo o saco de areia leva para atingir o solo? a) 3 s b) 4 s Dado: g = 10 m/s2 c) 5 s d) 6 s *e) 7 s (FEI/SP-2010.2) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: A Uma moto possui aceleração dada pelo gráfico abaixo.
A velocidade para t = 2 s é 10 m/s. Qual é sua velocidade em m/ s no instante t = 10 s? *a) 22 b) –0,66 c) 20 d) 0 e) 18
Os orifícios superiores e inferiores mantêm-se alinhados, e o sistema gira com ve velocidade locidade angular angular constante constante . Desprezando Desprezando a resistência do ar e considerando que a esfera é liberada do repouso, calcule a altura máxima h para que a esfera atravesse o dispositivo.
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(FEI/SP-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Um arqueiro pode disparar uma flecha com velocidade v = 50 m/s. Qual é a altura máxima atingida pela flecha, desprezandose a resistência do ar e a altura inicial do disparo? (g = 10 m/s 2) a) 100 m d) 250 m *b) 125 m e) 300 m c) 150 m
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(FEI/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: A Umautomóve Umautomóvell em um umaa estra estrada da plana plana fazuma curva curva de raio raio 30 300m 0m com velocidade constante constante de 108 km/h. Qual é o módulo da aceleração do automóvel quando ele está no meio da curva? *a) 3 m/s2 b) 1 m/s2 c) 2 m/s 2 d) 0 m/s2 e) 4 m/s2 (FEI/SP-2010.2) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: C Em um campo horizontal, um jogador de golfe consegue imprimir uma velocidade máxima de 50 m/s a uma bola. Nestas condições, qual é o máximo alcance da bola? Obs.: Desprezar a resistência do ar. a) 115 m Adotar: b) 215 m g = 10 m/s2 *c) 245 m sen 45º = cos 45º = 0,7 d) 275 m cos 53º = 0,6 sen 53º = 0,8 e) 315 m (ACAFE/SC-2010.2) - ALTERNATIVA: A Um carro de corrida percorre uma trajetória retilínea onde o valor de sua velocidade em função do tempo é mostrado no gráfico abaixo.
(UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: A Um automóvel automóvel A parte a 40 km/h, km/h, na faixa da direita, direita, numa via de mão única. Um automóvel B, 100 m atrás de A, parte no mesmo instante, a 60 km/h, na faixa da esquerda. O tempo, em segundos, necessário para que os veículos fiquem lado a lado é *a) 18. b) 25. c) 20. d) 30. (UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: A Na figura, estão representada representadass duas polias,A polias, A e B, com raios RA< RB, acopladas por um eixo.
É CORRETO afirmar: *a) As velocidades angulares dos pontos periféricos da polia A são iguais às dos pontos periféricos da polia B. b) As velocidades angulares dos pontos periféricos da polia A são maiores do que as dos pontos periféricos da polia B. c) As velocidades lineares dos pontos periféricos da polia A são iguais às dos pontos periféricos da polia B. d) As velocidades lineares dos pontos periféricos da polia A são maiores do que as dos pontos periféricos da polia B.
Analisando o gráfico, a alternativa correta que mostra intervalo de tempo durante o qual o carro percorreu a maior distância é: *a) 20s e 30s. b) 10s e 20s. c) 30s e 40s. d) 0 e 10s.
(UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um objeto move-se com velocidade de módulo constante. A respeito da aceleração desse objeto, é CORRETO afirmar que a) pode ter módulo constante, não nulo, e ter qualquer orientação em relação à velocidade. b) só pode ser nula. *c) pode ter módulo constante, não nulo, e ser perpendicular à velocidade. d) pode ter módulo constante, não nulo, e ser paralela à velocidade.
(PUC/SP-2010.2) (PUC/SP-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA TIVA OFICIAL: C (Veja observação no final) Um móvel móvel percorre percorre um se segmen gmento to A B de uma uma trajetór trajetória, ia, com com velocidade escalar constante e igual a v. Em segui seguida, da, retor retorna na pelo pelo mesm mesmoo trecho trecho (sentido (sentido B A) com com velocidade escalar constante e igual a 2v.
(VUNESP/UFTM-2010.2) (VUNESP/UFTM-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Indique a alternativa que representa corretamente a tabela com os dados da posição, em metros, em função do tempo, em segundos, de um móvel, em movimento progressivo e uniformemente retardado, com velocidade inicial de valor absoluto 4 m/s e aceleração constante de valor absoluto 2 m/s 2. a)
*b) Assim, a velocidade escalar média, considerando considerando a ida e o retorno, é igual a c)
a) b)
d)
c) d) e) 3v Obs.: Velocidade média (vM) é s/ t, como s = 0
[email protected]
e) vM = 0
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(UNESP-2010.2) - ALTERNATIVA: D Nos últimos meses assistimos aos danos causados por terremotos. O epicentro de um terremoto é fonte de ondas mecânicas tridimensionais que se propagam sob a superfície terrestre. Essas ondas são de dois tipos: longitudinais e transversais. As ondas longitudinais viajam mais rápido que as transversais e, por atingirem as estações sismográficas primeiro, são também chamadas de ondas primárias (ondas P); as transversais são chamadas de ondas secundárias secundárias (ondas (ondas S). A distância entre a estação sismográfica e o epicentro do terremoto pode ser determinada pelo registro, no sismógrafo, do intervalo de tempo decorrido entre a chegada da onda P e a chegada da onda S. Considere uma situação hipotética, extremamente simplificada, na qual, do epicentro de um terremoto na Terra são enviadas duas ondas, uma transversal que viaja com uma velocidade de, aproximadamente aproximadamente 4,0 km/s, e outra longitudinal, que viaja a uma velocidade de, aproximadamente aproximadamente 6,0 km/s. Supondo que a estação sismogr sismográficamais áficamais próximado próximado epicentr epicentroo este esteja ja situada situada a 120 12000 km deste, qual a diferença de tempo transcorrido entre a chegada das duas ondas no sismógrafo? a) 600 s. *d) 100 s. b) 400 s. e) 50 s. c) 300 s. (UERJ-2010.2) (UERJ-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: 22.C e 23.B Utilize as informações a seguir para responder às questões de números 22 e 23.
Um trem em alta velocidade desloca-se ao longo de um trecho retilíneo a uma velocidade constante de 108 km/h. Um passageiro em repouso arremessa horizontalmente ao piso do vagão, de uma altura de 1 m, na mesma direção e sentido do deslocamento do trem, uma bola de borracha que atinge esse piso a uma distância de 5 m do ponto de arremesso. Considere g = 10 m/s 2.
(UFOP/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: D Uma pessoa lança uma pedra do alto de um edifício com velocidade inicial de 60 m/s e formando um ângulo de 30º com a horizontal, como mostrado na figura abaixo.
Se a altura do edifício é 80 m, qual será o alcance máximo (xf ) da pedra, isto é, em que posição horizontal ela atingirá o solo? (dados: sen 30º = 0,5, cos 30º = 0,8 e g = 10 m/s 2). a) 153 m b) 96 m c) 450 m *d) 384 m (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C O gráfico da velocidade em função do tempo representa o movimento de uma partícula.
22. O intervalo de tempo, em segundos, que a bola leva para atingir o piso é cerca de: a) 0,05 b) 0,20 *c) 0,45 d) 1,00 23. Se a bola fosse arremessada na mesma direção, mas em sentido oposto ao do deslocamento do trem, a distância, em metros, entre o ponto em que a bola atinge o piso e o ponto de arremesso seria igual a: a) 0 *b) 5 c) 10 d) 15 (PUC/PR-2010.2) (PUC/PR-2010.2) - ALTER A LTERNAT NATIVA: IVA: B Um motociclista dirige uma motocicleta ao longo de uma estrada reta como mostrado no diagrama velocidade x tempo.
Esse movimento pode ser classificado como ____________ no intervalo de tempo compreendido entre ____________ . A opção que completa, corretamente, as lacunas acima é a) acelerado, zero e 1 h. b) acelerado, zero e 2 h. *c) desacelerado, zero e 1 h. d) desacelerado, 1 h e 2 h. (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: D Consid Con sidere ere os vetore vetoress
e
desenh des enhado adoss aba abaixo ixo..
A ope operaç ração ão vetori vetorial al – está está me melho lhorr repre represe senta ntada da pelo pelo seg seg-mento orientado de reta em A respeito dessa situação, assinale a alternativa CORRETA: a) Entre os instantes t = 3 s e t = 5 s o movimento é acelerado. *b) A aceleração no no intervalo de tempo tempo entre t = 5 s e t = 7 s vale 2 – 4 m/s . c) O deslocamento do motociclista entre os instantes t = 3 s e t = 5 s foi de 20 m. d) A aceleração no intervalo de tempo entre t = 5 s e t = 7 s vale 2 m/s2 . e) A aceleração no no intervalo de tempo tempo entre t = 0 e t = 3 s é nula.
[email protected]
a) b) c) *d)
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(CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um automóvel numa viagem de 750 km, percorre os primeiros 45 4500 kmem 9 h. Se manti mantive verr esta esta mesm mesmaa veloc velocida idade de média média,, qua quannto tempo levará para percorrer os últimos 300 km que faltam para o término da viagem? a) 9 h b) 4,5 h *c) 6 h d) 3 h (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: B Na extremidade de uma das pás da hélice de um avião estacionado havia um chiclete grudado. O piloto, ao ligar esse avião, ajustou a rotação da hélice para 6,0 × 103 rpm, fazendo com que o chiclete se despregasse a 5,0 metros do solo, no ponto mais alto de seu movimento de rotação. Sabendo-se que a pá tem 1,0 m de comprimento e que a resistência do ar é desprezível, o alcance do chiclete em relação ao solo, em metros, é igual a a) 100 . *b) *b) 20 2000 . c) 300 . Dado: g = 10 m/s2 d) 400 . e) 600 .
(UTFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: B A ponte Rio-Niteroi tem uma extensão de 14 km. Considerando que um carro consiga atravessá-la com uma velocidade média de 72 km/h, gastará para isso um intervalo de tempo em minutos igual a: a) 9,2. d) 14,1. *b) 11,7. e) 15,2. c) 12,6. (MACKENZIE/SP-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Ao parar em um cruzamento entre duas avenidas, devido ao semáforo ter mudado para vermelho, o motorista de um automóvel vê um menino malabarista jogando 3 bolas verticalmente para cima, com uma das mãos. As bolas são lançadas uma de cada vez, de uma mesma altura em relação ao solo, com a mesma velocidade inicial e, imediatamente após lançar a 3ª bola, o menino pega de volta a 1ª bola. O tempo entre os lançamentos das bolas é sempre igual a 0,6 s. A altura máxima atingida pelas bolas é de (Dado: Aceleração da gravidade = 10 m/s 2) a) 90 cm *b) 180 cm c) 240 cm d) 300 cm e) 360 cm
(CEFET/MG-2010.2) (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: 27.B e 28.E As questões (27) e (28) referem-se à seguinte situação. Uma partícula, com velocidade inicial 8 m/s, tem seu movimento representado representado por uma parábola simétrica, conforme o gráfico do deslocamento em função do tempo abaixo.
(UDE (UDESC SC-2 -201 010. 0.2) 2) - RESP RESPOS OST TA: a) t 9, 9,66 s b) v 96 m/ m/ss c) t 167 s Após muito tempo de chuva, ocorreu uma avalanche na encosta de uma montanha. Uma massa de rocha e lama despencou 460 m pela encosta e, em seguida, percorreu 8 Km ao longo da planície. Foi modelada a hipótese de que a rocha e a lama tenham se movido em um colchão de vapor d'água. Admita que esta massa tenha caído na vertical com a aceleração de queda livre e depois desliza deslizado do horizon horizontalm talmente ente,, perden perdendo do velo velocida cidade de a umataxa consconstante. Responda: a) Qual o tempo que a avalanche gastou para cair os 460 m? b) Qual a velocidade da avalanche ao atingir o solo? c) Quanto tempo levou a avalanche para deslizar os 8 Km horizontalmente? (Dado: g = 10,0 m/s 2)
QUESTÃO 27 O módulo da aceleração da partícula, em m/s², durante o intervalo de tempo considerado, é igual a a) 1. *b) 2. c) 3. d) 4. e) 5.
(UDE (UDESC SC-2 -201 010. 0.2) 2) - RESP RESPOS OST TA: a) t 0, 0,56 56 h b) t 0, 0,56 56 h c) a = ±80 km/h 2 (o sinal depende da orientação do eixo) Dois automóveis A e B movem-se ao longo de uma estrada reta, em sentidos opostos, com velocidades constantes de 100 km/h e 80 km/h, respectivamente. Considere o instante inicial quando a distância entre eles é de 100 km. Calcule: a) em quanto tempo os dois automóveis irão se encontrar; b) em quanto tempo os dois automóveis iriam se encontrar caso o automóvel A passasse passasse a reduzir continuamente a sua velocidavelocidade em 10 km/h, a cada hora, e o automóvel B passasse a aumentar continuamente a sua velocidade também em 10 km/h, a cada hora; c) qual seria a aceleração necessária somente ao automóvel B para que encontrasse o automóvel A exatamente na metade da distância inicial.
QUESTÃO 28 Em relação à origem, a distância total, em m, percorrida pela partícula, é igual a a) 4. b) 8. c) 16. d) 24. *e) 32. (UCS/RS-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um guepardo guepardo estava à espreita espreita e atacou uma uma gazela. A distância entre ambos, no início do ataque, era de 16 m. O guepardo, inicialmente parado, arrancou com aceleração de 8 m/s 2. A gazela, também inicialmente parada, no mesmo instante percebeu o movimento do outro animal e, para fugir, acelerou 6 m/s2 no mesmo sentido vetorial da aceleração do guepardo. Quanto tempo, após o início do ataque, o guepardo levou para capturar a gazela? Considere que o deslocamento dos dois foi em linha reta e que ambos mantiveram as respectivas acelerações, o tempo todo. a) 2 s b) 3 s *c) 4 s d) 6 s e) 8 s
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(UDESC-2 (UDESC-2010. 010.2) 2) - RESPOS RESPOST TA: a) v 67 km/h km/h b) f = 10,0 Hz c) diminuiu Um carro carro como velocí velocíme metro tro dan danific ificadoperco adopercorreuma rreuma pista pista retilín retilínea ea quando passa por cima de uma pequena pedra que se prende nas ranhuras de um dos pneus. Essa pedra passa a fazer um barulho com período constante de 0,10 s. O motorista, lembrando-se da física básica, tenta descobrir a velocidade do carro a partir do período. Pergunta-se: a) Sabendo que o diâmetro da roda é 60 cm, qual a velocidade em Km/h? Km/h? (use (use = 3,1 3,1)) b) Qual a frequência em Hz desse barulho que a roda faz? c) Caso o período aumente, conclui-se que o carro aumentou ou diminuiu a velocidade?
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(IF/SP-2010.2) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: B O trânsito nas cidades grandes é um fator que leva muitas pessoas soas a cheg chegar ar com atraso atraso em seus seus com compro promis missos, sos, princip principalme almente nte nas chamadas horas de pico. Admita que, nesses períodos de congestionamentos, os automóveis se locomovem em avenidas acelerando e desacelerando uniformemente de acordo com o gráfico a seguir:
Se uma das avenidas, que possui 5,1 km de extensão, estiver em todo o seu trecho congestionada, o tempo que um automóvel deve concluir o percurso de toda a avenida, supondo que ele respeite o movimento descrito pelo gráfico, em minutos, é de a) 10. *b) 17. c) 25. d) 32. e) 34. (IF/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: D Num fim de semana, o senhor Leocádio levou sua família para viajar até o sítio, no interior de Minas Gerais, distante 240 km de São Paulo, Paulo, aproxi aproximad madame amente. nte. Durantea Durantea viag viagem, em, seus seus filhos, filhos, para para passaro passaro tem tempo, po, resolv resolvera eram m ano anotara tara leitura leitura do velocí velocímet metro ro qua quando ndo o carro passava pelos marcos de quilometragem. quilometragem. Montaram, então, a seguinte tabela:
(UNIFAL/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C O planeta Terra Terra realiza uma rotação em torno do seu eixo a cada 24 horas, aproximadamente. aproximadamente. Pode-se então dizer que cada hora corresponde a uma rotação de: a) 180º b) 360º *c) 15º d) 90º (FATEC/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: E Considere que na figura 1 tenhamos um mecanismo de engrenagens de um motor de redução que consiste de 4 polias dentadas A, B, C, e D e de raios, respectivamente, R A, R B, R C e R D. O motor aciona a engrenagem A, com frequência f, que gira a engrenagem B, através do contato de seus dentes. As engrenagens B e C são concêntricas e uma acoplada à outra através de um eixo. Finalmente a engrenagem C, em contato com D, transmite a ela uma rotação de frequência f’. Observe que a figura 2 mostra o sistema em corte.
Sabendo-se que as engrenagens se movimentam sem escorregamento entre si e que R B = R D = 5R A = 5R C, podemos afirmar que a frequancia f’ será de a) f/2. b) f/5. c) f/10. d) f/15. *e) f/25 (UNEMAT/MT-2010.2) - ALTERNATIVA: B Um corpo possui movimento retilíneo, com velocidade variando no decorrer do tempo, conforme o gráfico abaixo.
Sabendo-se que a viagem começou às 5h e eles chegaram às 9h do mesmo dia no sítio, foram feitas as seguintes afirmações após a análise dos dados: I. A velocidade média da viagem foi de 60 km/h. II. Se o velocímetro estivesse sempre na marca dos 70 km/h, chegaríamos mais tarde. III. A velocidade instantânea do carro, no quilômetro 105, foi de 110 km/h. IV. IV. Entreos quilôm quilômetr etros os 148 e 190a veloc velocida idade de do carro carro foi con consstante. É correto o que se afirma em a) III, apenas. b) I e IV, apenas. c) II e IV, apenas. *d) I e III, apenas. e) II, III e IV, apenas.
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Assinale a alternativa correta . a) A aceleração do corpo é nula no intervalo de tempo IV. *b) A aceleração do corpo é constante no intervalo de tempo IV. c) A aceleração do corpo é nula no intervalo de tempo I. d) A aceleração do corpo corpo é maior no intervalo intervalo de tempo III do que no intervalo de tempo I. e) A aceleração do corpo é variável nos intervalos de tempo II e IV.
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(IF/CE-2010.2) - RESPOSTA: a) vx = v y = 5 m/s b) A = 10 m c) A’ = 20 m Um projétil é lançado obliquamente de um prédio de 20 m de altura, como mostra a figura.
(UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: A Um barco pode viajar a uma velocidade de 11 km/h em um lago em que a água está parada. Em um rio, o barco pode manter a mesma velocidade com relação à água. Se esse barco viaja no Rio São Francisco, cuja velocidade da água, em relação à margem, assume-se 0,83 m/s, quall é sua qua sua veloc velocida idade de aproxi aproxima mada da em relaçã relaçãoo a um umaa árvoreplanárvoreplantada na beira do rio quando seu movimento é no sentido da correnteza e contra a correnteza, respectivamente? *a) 14 km/h e 8 km/h. b) 10,2 m/s e 11,8 m/s. c) 8 km/h e 14 km/h. d) 11,8 m/s e 10,2 m/s. (UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: D Um automóvel fez um percurso durante 3 horas, cuja velocidade escalar (em km/h) está representada no gráfico, como função do tempo (em minutos).
O módulo da velocidade inicial de lançamento é v 0 = 10 m/s, e o ângulo com a direção horizontal, horizontal, , é igual a 45°. 45°. Considere Considere g = 10 m/s2. Use, Use, se nece necessá ssário, rio, sen 45° = cos cos 45° = 2 e sen 90° = 1. Determine. a) As componentes horizontal e vertical da velocidade inicial do projétil, em m/s. b) O alcance A medido ao longo da linha do parapeito, em m (linha tracejada na figura). c) O alcance A' medido ao longo da linha do solo, em m. (UEM/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16) Um avião, a uma altura H = 1 km do solo, sobrevoa uma cidade com velocidade horizontal constante e solta uma caixa que se move até o solo. Desprezando a resistência do ar, assinale o que for correto. 01) Para um observador no avião, a trajetória da caixa é uma reta perpendicular ao solo. 02) Para um observador no avião, o módulo do vetor deslocamento da caixa é igual a H. 04) Para um observador parado no solo, o módulo do vetor deslocamento da caixa é maior que H. 08) Para um observador parado no solo, a trajetória da caixa é uma reta que une o avião ao solo. 16) Para os dois observadores, o módulo do vetor aceleração da caixa é igual ao módulo da aceleração da gravidade.
Sua velocidade escalar média, levando-se em conta todo o percurso, é igual a a) 60 km/h. b) 30 km/h. c) 72 km/h. *d) 75 km/h.
(UFU/MG-2010.2) (UFU/MG-2010.2) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) vo=15 m/s b) Sim, h = 2,22 m Em um jogo da Copa do Mundo de 2002, Ronaldinho Gaúcho preparou-se para bater uma falta. A bola foi posicionada a uma distância de 20 m do gol. gol. A cobrança de falta foi feita de de tal modo que a bola deixou o solo em uma direção que fez 45° com a horizontal. Dados: g = 10 m/s 2 e cos 45° = 1 Faça o que se pede. a) Com que velocidade Ronaldinho chutou a bola, sabendo que elaatingiusua altu altura ra máx máximaa imaa umadistância umadistância horizo horizontalde ntalde 11,2 1,25m 5m de onde a bola foi chutada? b) O goleiro, que estava adiantado, pulou, mas não alcançou a bola. Verifique com cálculos, se a bola teve altura suficiente para entrar no gol, sendo a altura oficial do travessão de 2,44m. (UECE-2010.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: C O odômetro de um carro marcou 38 692,4 km no início de uma prova de corrida de automóveis em uma pista oval de 3,0 km de comprimento por volta. O carro terminou a prova em 2h38min55seg e no final da prova o odômetro marcou 38 986,4 km. A velocidade escalar média do carro nessa prova foi a) Zero. b) 110,0 km/h. *c) 30,8 m/s. d) 399,6 m/s.
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MECÂNICA: ESTÁTICA VESTIBULARES 2010.1 (UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma balança é constituída por um contrapeso de 4 kg que pode ser movimentado sobre uma barra de 1 m de comprimento e massa desprezível. desprezível. A extremidade esquerda da barra pode girar livremente em torno de um pivô fixo. Uma corda de massa desprezível amarrada a outra extremidade da barra, passando por uma polia que pode girar sem atrito, sustenta um bloco cuja massa se deseja medir, conforme figura abaixo. Sabendo que o sistema encontra-se em equilíbrio com a barra na horizontal e que o contrapeso está a 0,6 m da extremidade direita da barra, é correto afirmar que a massa do bloco é de: a) 1,0 kg b) 1,4 kg *c) 1,6 kg d) 2,0 kg e) 2,4 kg (UFPR-2010.1) - RESPOSTA: X = 17,5 cm e Y = 16 cm Quatro Qua tro blocos blocos hom homogê ogêneose neose idên idêntico ticoss de mas massa sa m, com comprim primento ento L = 20 cm e espessura E = 8 cm estão empilhados conforme mostra a figura abaixo.
(UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A Assinale a alternativa INCORRETA. *a) Se um corpo se encontra em equilíbrio, está em repouso. b) Se o momento resultante resultante de um sistema de forças coplanares é nulo, em relação a um determinado ponto do plano, podemos garantir que o sistema não pode se reduzir a um binário. c)A força força exe exerci rcida da porum fio flexív flexível, el, no pon ponto to ao qu qual al está está am amararrado, é sempre de tração e tem a própria direção do fio. d) O estado cinemático de um sólido não se modifica quando se introduz ou se suprime um sistema de forças que se equilibram. e) Um corpo só pode estar em equilíbrio sob a ação de 3 forças se estas forem paralelas ou concorrentes. (UFMG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Para pint pintar ar uma parede, parede, Migu Miguel el está sobre sobre um anda andaime ime suspenso suspenso por duas cordas. Em certo instante, ele está mais próximo da extremidade direita do andaime, como mostrado nesta figura:
Sejam TE e T D os módulos das tensões nas cordas, respectivamente, da esquerda e da direita e P o módulo da soma do peso do andaime com o peso de Miguel. Analisando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a) TE = T D e TE + T D = P. b) TE = T D e TE + T D > P. *c) TE < T D e TE + T D = P. d) TE < T D e TE + T D > P. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) A figura abaixo ilustra um esquema de uma balança de pratos.
Considere que o eixo y coincide com a parede localizada à esquerda dos blocos, que o eixo x coincide com a superfície horizontal sobre a qual os blocos se encontram e que a intersecção desses eixos define a origem O. Com base nos dados da figura e do enunciado, calcule as coordenadas X e Y da posição do centro de massa do conjunto de blocos. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 28 (04+08+16) Sobre o sistema de forças que atuam sobre um corpo, conforme esquematizado na figura abaixo, assinale o que for correto.
01) Se 1 for igual à soma algébrica de 2 e 3 o corpo está em equilíbrio translacional. 02) Se os módulos das forças forem diferentes umas das outras, o sistema admitirá uma resultante não nula independentemente dos ângulos que elas formam entre si. 04) Se o sistema admitir uma resultante não nula cuja linha de ação passe fora do centro de gravidade, o corpo está sujeito a executar um movimento de rotação. 08) Se 1 = 2 = 3 , os ângulos entre 1 e 2 ; 2 e 3 forem 120º, o corpo estará em repouso ou em movimento uniforme. 16) Se o sistema admitir uma resultante não nula, cuja linha de ação passe pelo centro de gravidade do corpo, este executa um movimento retilíneo uniformemente variado.
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Sobre o equilíbrio dessa balança assinale o que for correto. 01) A condição de equilíbrio exige que a resultante das forças que atuam sobre a parte móvel da balança seja zero. 02) Para que a balança esteja em equilíbrio o momento resultanresultante das forças deve ser nulo. 04) A balança em questão não está em equilíbrio, pois, a resultante é diferente de zero. 08) Se o braço A for diferente do braço B a balança poderá estar em equilíbrio, porém, a massa medida não será confiável. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma haste de massa desprezível está em equilíbrio, sobre um cavalete, com corpos de pesos P e Q, suspensos em cada uma de suas extremidades, conforme a figura.
A relação entre as distâncias X e Y, representadas nessa figura, é expressa por a) X = Y/2. b) X = 2Y. *c) X = 3Y. d) 3X = Y.
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(UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16) Com uma balança de braços desiguais, de tamanhos L 1 > L2, foram realizadas as seguintes medidas: primeiro, uma massa M 0 é colocada no prato à esquerda e equilibrada por uma massa M 1 colocada no prato à direita (figura a); depois, a massa M 0 é colocada no prato à direita e equilibrada por uma massa M 2 (figura b). Dessas medidas, pode-se concluir que
01)
A partir dessas informações, é correto afirmar que a distância, em metros, do centro de gravidade das bolas ao ponto O, no vértice inferior esquerdo indicado na figura, é de: a) 1,4 b) 1,2 *c) 1,0 d) 0,8 e) 0,6
.
02) M2 > M 1 . 04) M1L1 < M 2L2 . 08)
.
16) M0L1 + M 0L2 = M 1L1 + M 2L2 . (ITA/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: C Considere um semicilindro de peso P e raio R sobre um plano horizontal não liso, mostrado em corte na figura. Uma barra homogênea de comprimento L e peso Q está articulada no ponto O. A barra está apoiada na superfície lisa do semicilindro, semicilindro, formando um ângulo ângulo com a vertica vertical.l. Quanto Quanto vale o coefic coeficiente iente ddee atrito atrito mínimo entre o semicilindro e o plano horizontal para que o sistema todo permaneça em equilíbrio?
a) b) *c) d) a)
= cos /[cos [cos = cos /[cos [cos = cos /[sen [sen = sen /[sen [sen = sen /[cos [cos
(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: C Durante uma partida de sinuca, após várias bolas serem encaçap enca çapadas adas,, sobram sobram três bola bolass de mes mesma ma mas massa sa sobre sobre a mes mesa. a. A mesa tem 2,0 metros de comprimento por 1,2 metros de largura e os centros das bolas estão localizados nas posições representadas na figura abaixo.
+ 2P(2 2P(2hh/LQcos( LQcos(22 ) – R/LQsen LQsen )] + 2P(2 2P(2hh/LQsen LQsen(2 (2 ) – 2R 2R/LQco LQcoss )] + 2P(2h 2P(2h/LQsen LQsen(2 (2 ) – R/LQcos LQcos )] + 2P(2 2P(2hh/LQcos( LQcos( ) – 2R/LQcos LQcos )] + P(2h P(2h/LQsen LQsen(( ) – 2R 2R/LQcoss LQcoss )]
(UFPE-2010.1) (UFPE-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: yCM = 50 cm Uma chapa metálica de densidade de massa uniforme é cortada de acordo com a forma mos mostrad tradaa na figura. figura. DeterDetermine a coordenada do seu centro de massa, ao longo da direção vertical, em centímetros.
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(VUNESP/UFSCar-2010.1) - ALTERNATIVA: D Uma alavanca possui uma barra rígida, apoiada sobre um ponto fixo, em torno do qual ela pode girar. Para levantar um saco de areia de 40 kg, colocado na extremidade mais próxima ao ponto de apoio, como mostra a figura, uma força vertical constante de 200 N é aplicada na outra extremidade, que se desloca verticalmente em 80 cm e velocidade constante.
Considerando a aceleração da gravidade, g = 10 m/s 2, a distância h que o saco de areia vai subir será de a) 4 cm. b) 10 cm. c) 20 cm. *d) 40 cm. e) 80 cm. (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) - ALTERNATIVA: (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) ALTERNATIVA: B Para transportar um balde de peso 350 N, dois rapazes utilizam uma barra de peso desprezível, tal que a distância AB entre os ombros dos rapazes é igual a 5 metros. Sendo as distâncias AP = 2 m e PB = 3 m, as forças aplicadas pelos ombros dos rapazes, nos pontos A e B, têm intensidades respectivamente iguais a a) 140 N e 210 N. *b) 210 N e 140 N. c) 175 N e 175 N. d) 100 N e 250 N. e) 200 N e 150 N.
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(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B No sistema de forças ilustrado na figura, a haste pode girar livremente em torno do ponto P quando há desequilíbrio de forças. O valor da massa m A, para que haja equilíbrio de forças, deve ser igual a a) 4 kg. *b) 5 kg. c) 6 kg. d) 10 kg
VESTIBULARES 2010.2 (UFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: A No Porto de Paranaguá, um guindaste segura uma barra horizontal em equilíbrio equilíbrio que, por sua vez, segura segura a caixa A de 20 kg, conforme o desenho abaixo:
(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma barra homogênea de massa 10 M encontra-se em equilíbrio, apoiada em um suporte e sustentando três blocos, dois dos quais têm massas 4 M e 8 M, como ilustrado na figura abaixo.
Sabendo-se que são iguais as divisões da barra apresentadas na figura, é CORRETO afirmar que a massa desconhecida vale: a) 2M b) M *c) 3M d) 4M
Nessas condições e considerando-se g = 10 m/s 2, é correto afirmar que o peso da barra será de: *a) 100 N. d) 95 N. b) 120 N. e) 105 N. c) 85 N. (IF/CE-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Em uma gangorra de três metros de comprimento e massa desprezível, uma criança de 30 kg senta-se em uma das extremidades e no outro lado, uma criança de 39 kg segurando um brinquedo de 1 kg. Sabendo que o ponto de apoio é exatamente na metade da distância entre as extremidades da gangorra, para que esta fique totalmente na horizontal, a distância entre o ponto de apoio e a criança de 39 kg deve ser: a) 0,750m d) 1,333m *b) 1,125m e) 1,000m c) 1,500m (FEI/SP-2010.2) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: C Um Pau de Carga é um dispositivo utilizado para levantar cargas e mudá-las de posição. O esquema abaixo é um croqui de um Pau de Carga simples.
Qual é o peso máximo que pode ser elevado por uma força F? a) 3,00 F b) 0,33 F *c) 3,33 F d) 5,00 F e) 0,20 F (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C No desenho abaixo, um corpo B, de massa igual a 4M, está suspenso em um dos pontos eqüidistantes de uma barra homogênea, de comprimento L e massa M, que se encontra apoiado em uma cunha.
Para que a barra permaneça em equilíbrio horizontal, um corpo A de massa M deverá ser suspenso no ponto a) I. *c) III. b) II. d) IV.
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MECÂNICA: HIDROSTÁTICA VESTIBULARES 2010.1 (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 21 (01+04+16) A respeito de dois corpos de mesmo volume, designados por 1 e 2, imersos em um líquido, assinale o que for correto. 01) Se a densidade do corpo 2 for igual à densidade do líquido, este corpo estará em equilíbrio no interior do líquido. 02) Se as densidades dos corpos forem diferentes os empuxos que os corpos recebem serão diferentes. 04) Quanto maior a densidade do líquido maior será o empuxo exercido sobre os corpos. 08) Se a densidade do corpo 1 for maior que a do corpo 2, o corpo 1 imerge enquanto que o corpo 2 emerge. 16) O princípio aqui implícito se aplica no fluido contido ou não num recipiente. (UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: C A figura a seguir representa um fio AB de comprimento igual a 100 cm, formado de duas partes homogêneas sucessivas: uma de alumínio e outra, mais densa, de cobre. Uma argola P que envolve o fio é deslocada de A para B.
Durante esse deslocamento, a massa de cada pedaço de comprimento AP é medida. Os resultados estão representados no gráfico abaixo:
A razão entre a densidade do alumínio e a densidade do cobre é aproximadamente aproximadamente igual a: a) 0,1 b) 0,2 *c) 0,3 d) 0,4 (UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma pessoa totalmente imersa em uma piscina sustenta, com uma das mãos, uma esfera maciça de diâmetro igual a 10 cm, também totalmente imersa. Observe a ilustração: A massa específica do material da esfera é igual a 5,0 g/cm 3 e a da água da piscina é igual a 1,0 g/cm3. A razã razãoo entr entree a fo forç rçaa que que a pess pessoaapl oaapliica na esfera para sustentá-la e o peso da esfera é igual a: a) 0,2 b) 0,4 *c) 0,8 d) 1,0
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(UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Assinale a alternativa correta . a) A superfície livre de de um líquido em equilíbrio equilíbrio é sempre sempre plana e horizontal. b) Numa prensa hidráulica sempre se verifica o princípio da conservação do trabalho. *c) Um corpo de material praticamente indilatável é introduzido num líquido e permanece em equilíbrio parcialmente submerso. Aquecendo-se o líquido, o volume da parte emersa diminui. d) Uma prensa hidráulica multiplica energia. e) Um tijolo retangular exerce, sobre qualquer de suas faces, a mesma pressão. (UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B A maior profundidade de um determinado lago de água doce, situado ao nível do mar, é igual a 10,0 m. A pressão da água, em atmosferas, na parte mais funda desse lago, é de cerca de: a) 1,0 *b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 (UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: D Assinale a alternativa correta . a) A média dos períodos de três pêndulos simples de comprimentos 30 cm, 40 cm e 50 cm, respectivamente, é igual ao período do pêndulo de 40 cm. b) A Terra está submetida a um binário de momento constante (diferente de zero) pois gira com movimento de rotação uniforme em torno de seu eixo. c) Pode-se afirmar que uniformes são todos os movimentos que só se efetuam em ausência de forças. *d) Uma pedra, no fundo de um lago, desloca líquido que pesa menos que ela e, por isso, afunda. e) Dois Dois vasosposs vasospossuemfund uemfundos os iguais iguais.. Um deles deles tema boc bocaa ma maior ior e o outro menor que o fundo. Se forem suspensos pelos fundos aos braços iguais de uma balança, esta fica em equilíbrio. OBS.: Na alternativa e) precisa dizer que eles tem a mesma altura ou outros dados para se deduzir que os pesos são diferentes. (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNATIVA: A Dois tanques cilíndricos, A e B, que têm a parte superior aberta, estão preenchidos com água, ambos até a altura de 2 metros. A área da base do cilindro B é igual ao dobro da área da base do cilindro A. A pressão exercida exercida pela água sobre a base do tanque A é de deno nota tada da po porr PA e a pressã pressãoo exe exerci rcida da pela pela águ águaa sob sobre re a bas basee do cilindro B é denotada por P B. Considere a pressão atmosférica igual a 1 x 10 5 Pa. Sobre PA e PB é correto afirmar que Dados: Densidade da água = 10 3 kg/m3; g = 10 m/s2 *a) PA = 1,2 x 105 Pa e PA = PB. b) PA = 1,2 x 105 Pa e PA = PB / 4. c) P A = 2 x 10 5 Pa e PA = PB / 2. d) PA = 2 x 105 Pa e PA = PB. e) PA = 5 x 105 Pa e PA = P B / 2. (UNIFENAS/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um cubo de madeira de aresta a, de densidade dM, encontra-se encontra-se flutuando em um líquido cuja densidade é d L. A parte submersa tem altura h < a. Encontre o valor de h. a)
d)
b)
e)
*c)
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(PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um nadador flutua com 5% de seu volume fora d’água. Dado que a densidade da água é de 1,00 × 10 3 kg/m3, a densidade média do nadador é de: a) 0,50 × 103 kg/m3 *b) 0,95 × 103 kg/m3 c) 1,05 × 103 kg/m3 d) 0,80 × 103 kg/m3 e) 1,50 × 103 kg/m3 (PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um avião utilizado na ponte aérea entre Rio e São Paulo é capaz de voar horizontalmente com uma carga máxima de 62.823,0 kg. Sabendo que a área somada de suas asas é de 105,4 m 2 é correto afirmar que a diferença de pressão nas asas da aeronave, que promove a sustentação durante o voo, é de: (Considere g = 10,0 m/s2) a) 2.980,2 Pa. *b) 5.960,4 Pa. c) 6.282,3 Pa. d) 11.920,8 Pa. e) 12.564,6 Pa. (VUNESP/EMBRAER-2010.1) - ALTERNA (VUNESP/EMBRAER-2010.1) ALTERNATIVA: TIVA: C Em uma atividade de laboratório para estudar o assunto densidade, os alunos realizaram um teste para saber em qual dos líquidos propostos pelo professor uma moeda de cobre poderia flutuar. Para realização dessa prática, foi fornecida aos alunos uma tabela com a densidade dos materiais utilizados.
A moeda de cobre deve flutuar no recipiente que contém a) água. b) leite integral. *c) mercúrio. d) álcool etílico. (UDESC-2010.1) - ALTERNATIVA: D Certa quantidade de água é colocada em um tubo em forma de U, aberto nas extremidades. Em um dos ramos do tubo, adiciona-se um líquido de densidade maior que a da água e ambos não se misturam. Assinale Assinale a alternativ alternativaa que represen representa ta corretam corretamente ente a posição posição dos dois líquidos no tubo após o equilíbrio. a)
b)
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c)
*d)
e)
(UFCG/PB-2010.1) - QUESTÃO ANULADA - RESPOSTA CORRETA: Vg( 0 – ) – m0g Há 300 anos, o padre Bartolomeu de Gusmão (1685- 1724), perante a Corte Portuguesa, fez um pequeno balão de ar quente, produzido em papel, elevar-se a 4 metros de altura, pretendendo demonstrar a possibilidade de sua “máquina de andar no ar”. Supondo que o balão, de massa m 0 (vazio), volume V e contendo ar quente quente de densidad densidadee , tenha se movido movido em movime movimento nto retilíneo uniforme no ar de densidade 0, pode-se afirmar que o módulo da força exercida sobre ele devido ao seu movimento (arraste), sendo g a aceleração local da gravidade, vale a) Vg . b) gV( 0 – ). c) [V( 0 + ) + m0]/g. d) Vg( – 0). e) Vg( 0 + ) + m0.g. (UNICAMP/SP-2010.1) - RESPOSTA: F2 = 3,2 N Quando uma pessoa idosa passa a conviver com seus filhos e netos, o convívio de diferentes gerações no mesmo ambiente altera a rotina diária da família de diversas maneiras. O acesso do idoso a todos os locais da casa deve ser facilitado para diminuir o risco de uma queda ou fratura durante sua locomoção. Pesquisas recentes sugerem que uma estrutura óssea periférica de um indivíduo jovem suporta uma pressão máxima P1 = 1,2×109 N/m2, enquanto a de um indivíduo idoso suporta uma pressão máxima P 2 = 2,0×108 N/m2. Considere que em um indivíduo jovem essa estrutura óssea suporta uma força máxima F1 = 24 N aplicada sob uma área A 1 e que essa área sob a ação da força diminui com a idade, de forma que A 2 = 0,8A1 para o indivíduo idoso. Calcule a força máxima que a estrutura óssea periférica do indivíduo idoso pode suportar. (UFC/CE-2010.1) (UFC/CE-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E (resolução no final) f inal) Um recipiente cheio com água encontra-se em repouso sobre a horizontal. Uma bola de frescobol flutua, em equilíbrio, na superfície da água no recipiente. A bola flutua com volume imerso V 0. A distância entre a superfície da água e o fundo do recipiente é muito maior que o raio da bola. Suponha agora que o recipiente move-se verticalmente com aceleração constante de módulo a. Neste caso, considere a situação em que a bola encontra-se em equilíbrio em relação ao recipiente. Considere também a aceleração da gravidade local de módulo g . É correto afirmar que, em relação ao nível da água, o volume imerso da bola será: a) [(g + 2a)/g].V0 , se a aceleração do recipiente for para cima. b) [(g – a)/g].V0 , se a aceleração do recipiente for para baixo. c) 2V0 , se a aceleração do recipiente for igual a g. d) ½ V0 , se a aceleração do recipiente for reduzida à metade. *e) V0 , independente da aceleração. RESOLUÇÃO UFC/CE-2010.1: UFC/CE-2010.1: Sendo a aceleração do recipiente para cima, o peso aparente da bola será bVb (g + a) , onde b é a densidade da bola ,V b é o volume da bola, e a é a aceleração do recipiente. Ainda considerando o recipiente acelerado para cima, o empuxo na bola é aV’b (g + a) , onde a é a densidade da água e V’b é o volume da bola imerso na água. No caso em que a bola está em equilíbrio em relação ao recipiente, tem-se que bVb (g + a) = aV’b (g + a) aV’b = bVb . No caso em que o recipiente está em repouso, tem-se que aV0 = bVb , logo V’b = V0. Então, a bola permanece com o mesmo volume imerso na água, independentemente da aceleração do recipiente (o mesmo raciocínio aplica-se quando a aceleração do recipiente é para baixo). Portanto, a alternativa E está correta.
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(FEI/SP-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: D Três líquidos não miscíveis e não solúveis em água são colocados em um recipiente. recipiente. O fluido A possui densidade densidade 0,9 kg/dm3, o fluido B possui densidade 0,8 kg/dm 3 e o fluido C possui densidade 1,2 kg/dm3. Qual é a posição que cada um ocupará no recipiente?
a)
b)
c)
*d)
e)
(UNEMAT/MT-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um objeto de volume 26 cm 3, encontra-se totalmente imerso em um líquido de densidade igual a 1000 kg/ m 3. O valor do empuxo do líquido sobre o objeto será de: (Dado: g = 9,8 m/s2). *a) 0,2548 N b) 28,84 N c) 254,8 N d) 2884 N e) 2900 N (IF/CE-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um prego é colocado entre dois dedos, que produzem a mesma força, de modo que a ponta do prego é pressionada por um dedo e a cabeça do prego é pressionada pelo outro. O dedo que pressiona o lado da ponta sente dor em função de *a) a pressão ser inversamente proporcional à área para uma mesma força. b) a força ser diretamente proporcional à aceleração e inversamente proporcional à pressão. c) a pressão ser diretamente proporcional à força para uma mesma área. d) a sua área de contato ser menor e, em consequência, a pressão também. e) o prego sofrer uma pressão igual em ambos os lados, mas em sentidos opostos.
(UFF/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: E Três recipientes idênticos contêm água pura no mesmo nível e estão sobre balanças, conforme mostra a figura. O recipiente I contém apenas água, no recipiente II flutuam cubos de gelo e no recipiente III flutuam bolas de plástico que têm densidade menor que a do gelo.
Escolha a opção que descreve a relação entre os pesos dos três recipientes com seus respectivos conteúdos (PI, P II e P III) . a) PI = PII < PIII b) PI = PII > PIII c) P I > P II > P III d) PI < PII < PIII *e) PI = P II = P III (VUNESP/UFSCar-2010.1) - RESPOSTA: a) o gelo é mau condutor de calor (bom (bom isolante térmico) térmico) b) 0,22 N Durante um inverno rigoroso no hemisfério norte, um pequeno lago teve sua superfície congelada, conforme ilustra a figura.
a) Considerando o gráfico do volume da água em função de sua temperatura, temperatura, explique porque somente a superfície se congelou, continuando o resto da água do lago em estado líquido.
(PUC/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Quando tomamos refrigerante, utilizando canudinho, o refrigerante chega até nós, porque o ato de puxarmos o ar pela boca: a) reduz a aceleração da gravidade no interior do tubo. b) aumenta a pressão no interior do tubo. c) aumenta a pressão fora do canudinho. *d) reduz a pressão no interior do canudinho. (PUC/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B A frase “Isso é apenas a ponta do iceberg” é aplicada a situações em que a extensão conhecida de um determinado fato ou objeto é muito pequena, comparada ao restante, ainda encoberto, não revelado. No caso dos “icebergs” nos oceanos, isso ocorre porque: a) a densidade do gelo é muito menor que da água salgada. *b) a densidade da água dos oceanos é ligeiramente maior que a densidade do gelo. c) as correntes marítimas arrastam os “icebergs” para regiões mais profundas dos oceanos, deixando acima da superfície da água uma pequena parte do volume dos mesmos. d) o empuxo da água salgada sobre os “icebergs” é menor que o peso dos mesmos.
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b) Um biólogo deseja monitorar o pH e a temperatura desse lago e, para tanto, utiliza um sensor automático, específico para ambientes aquáticos, com dimensões dimensões de 10 cm × 10 cm × 10 cm. O sensor fica em equilíbrio, preso a um fio inextensível de massa despre des prezív zível, el, confo conform rmee ilustr ilustraa a figur figura. a. Qua Quandoa ndoa ág água ua está está à tem tem-peratura de 20 °C, o fio apresenta uma tensão de 0,20 N. Calcule qual a nova tensão no fio quando a temperatura na região do sensor chega a 4 °C. Dados: • Considere a aceleração da gravidade na Terra como sendo 10 m/s2. • Considere o sensor com uma densidade homogênea. • Considere a densidade da água a 20 °C como 998 kg/m 3 e a 4 °C como 1 000 kg/m 3. • Desconsidere a expansão/contração volumétrica do sensor.
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(CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: E Um joalheiro é solicitado a verificar se uma jóia é feita de ouro puro, ou se é uma liga de ouro e prata, como na clássica experiência de Arquimedes. Ao medir o peso desse objeto no ar e depois totalmente mergulhado em água, obteve-se, respectivamente, 2,895 N e 2,745 N. Ele conclui que a jóia é ____________, com _____________ de massa de ouro. Dados: • Aceleração da gravidade: g = 10 m/s 2 • Densidade da água: água = 1,0 g/cm3 • Densidade da prata: Ag = 10,5 g/cm3 • Densidade do ouro: Au = 19,3 g/cm3 A opção que completa, corretamente, o texto é a) uma liga; 15,0 g. b) uma liga; 28,0 g. c) de ouro puro; 43,0 g. d) de ouro puro; 274,5 g. *e) de ouro puro; 289,5 g. (ACAFE/SC-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: D A formação das camadas de sal no fundo do oceano se deve, em parte, a pressão da camada de água sobre as camadas de sedimentos. Na figura abaixo estão representadas as camada de água, densidade da e profundidade ha e a de sedimentos, de profundidade hs e densidade ds. Sejam pA, p B e p C, respectivamente, as pressões totai totaiss nos ponto pontoss A, B e C e sejam sejam pB e pC, respectivamente, as variações de pressões provocada pela coluna de água (ha) e pela coluna de sedimento (h s).
(IF/SC-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 28 (04+08+16) Uma propriedade importante de qualquer material é sua densidade, que fornece sua massa por unidade de volume. Um sinônimo de densidade é a massa específica. Um material homogêne homogêneoo possui a mesma densidade em todas as partes. Considere uma esfera oca confeccionada de prata, que está em equilíbrio, totalmente imersa na água, como mostra a figura. Assinale a(s) proposição(ões) proposição(ões) CORRETA(S). 01. A densidade da prata é igual à da água. 02. A densidade da esfera é menor que a da água. 04. A densidade da prata é maior que a da água. 08. A densidade da esfera é igual à da água. 16. O empuxo aplicado pela água sobre a esfera tem o mesmo módulo do peso da esfera. 32. Se a esfera fosse maciça, porém, com o mesmo raio, o empuxo aplicado pela água sobre a esfera teria intensidade maior. (UFRN-2010.1) (UFRN-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: 25.B e 26.C Para responder às questões 25 e 26, considere as informações que seguem. Numa estação de tratamento de água para consumo humano, durante uma das etapas do tratamento, a água passa por tanques de cimento e recebe produtos como sulfato de alumínio e hidróxido de cálcio. Essas substâncias fazem as partículas finas de impurezas presentes na água se juntarem, formando partículas maiores e mais pesadas, que se vão depositando, aos poucos, no fundo do tanque. Após algumas horas nesse tanque, a água que fica sobre as impurezas, e que está mais limpa, é passada para outro tanque, onde o tratamento continua.
Questão 25 As partículas maiores e mais pesadas se depositam no fundo do tanque porque o peso a) delas é menor que o empuxo exercido sobre elas. *b) delas é maior que o empuxo exercido sobre elas. c) do líquido deslocado é maior que o empuxo. d) do líquido deslocado é menor que o empuxo.
Questão 26 Lembrando que o conceito de pressão está relacionado com a distribuição de uma força sobre uma superfície, é correto afirmar que: a) p B > p C b) Se da. h a > d s. h s, então, pC = p B c) Se da < d s e h a > h s, entã então, o, pB < pC *d) Se ds = 2 da e h a = 10hs, entã então, o, pB = 5 pC (UFG/GO-2010.1) - ALTERNATIVA: A Em um recipiente contendo água colocam-se dois sólidos cilíndricos de mesmo comprimento e de mesma seção reta de área A, ligados por um fio inextensível de massa desprezível, o qual passa por uma polia ideal, conforme ilustrado a seguir. Dados: dH O = 1,0 g/cm3 2 A = 2,0 cm2 L = 5,0 cm Considerando o exposto e que o sistema está em equilíbrio, a diferença de massa dos cilindros (m I – m II), em gramas, é: *a) –10,0 b) –5,0 c) 5,0 d) 10,0 e) 15,7
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Considere as forças que agem no processo de tratamento de água: a força que a água exerce sobre as partículas, a que o peso das partículas exerce sobre a Terra, a que as partículas exercem sobre a água e a que o peso da água exerce sobre a Terra. Com base na 3ª Lei de Newton, é correto afirmar que formam um par ação-reação o empuxo e a força que a) o peso das partículas exerce sobre a Terra. b) a água exerce sobre as partículas. *c) as partículas exercem sobre a água. d) o peso da água exerce sobre a Terra. (UFPR-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um reservatório cilíndrico de 2 m de altura e base com área 2,4 m2, como mostra a figura ao lado, foi escolhido para guardar um produto líquido de massa específica igual a 1,2 g/cm3. Durante o enchimento, quando o líquido atingiu a altura de 1,8 m em relação ao fundo do reservatório, este não suportou a pressão do líquido e se rompeu. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para o módulo da força f orça máxima suportada pelo fundo do reservatório. Adote g = 10 m/s 2. a) É maior que 58.000 N. b) É menor que 49.000 N. c) É igual a 50.000 N. *d) Está entre 50.100 N e 52.000 N. e) Está entre 49.100 N e 49.800 N.
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(UDESC-2010.1) - RESPOSTA: 53 cm3 Um mergulhador está no fundo de um lago a 40 m de profundidade, quando libera uma bolha de ar com volume de 10cm 3 (a temperatura nesta profundidade é 4,0°C). A bolha sobe até a superfície, onde a temperatura é 20°C. Considere a temperatura da bolha como sendo igual à da água em sua volta. Assim que a bolha atinge a superfície, qual é o seu volume? (Conside (Considere re a dens densidad idade e da água = 1000 1000 kg/m kg/m3, a pressão atmosférica P = 1 × 10 5 Pa e g = 10 m/s 2) (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: a) 100N/m b) 1,0 N c) 2,5 g/cm3 Em um experimento didático envolvendo um cilindro de massa e volume iguais a 500 g e 400 cm 3, respectivamente, são realizados os seguintes procedimentos: I – Prende-se uma mola a um suporte, na sequência suspendese o cilindro na mola e mede-se a elongação desta, obtendo-se um valor igual a 5,0 cm (Figura 1). II – O cilindro suspenso na mola é mergulhado em um recipiente com água de forma que fique submerso (Figura 2). II – O cilindro é retirado da mola e imerso em um líquido desconhecido. Constatou-se que o cilindro ficou boiando com a metade de seu volume submerso, conforme ilustra a Figura 3. (Dados: dágua = 1,0 g/cm3 e g = 10 m/s2)
Em relação ao contexto: a) Calcule a constante elástica da mola utilizada. b) Determine o peso aparente do cilindro, quando este está preso à mola e submerso na água. c) Determine a densidade do líquido utilizado na terceira etapa do experimento. experimento. (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: a) 1,0 kg/m3 b) 11000 N c) a massa total vale 1000 kg (não é possível calcular a massa da carga com os dados fornecidos) Um balão de volume 1100 m 3 cheio de gás hélio está carregando uma carga de massa m. Em um dado instante esse balão se encontra a uma altitude de 1000 metros com uma aceleração de +1 m/s2. Considere g = 10 m/s 2.
(FGV/SP-2010.1) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: B Quando você coloca um ovo de galinha dentro de um recipiente contendo água doce, observa que o ovo vai para o fundo, lá permanecendo submerso. Quando, entretanto, você coloca o mesmo ovodentro ovodentro do me mesmorecip smorecipien iente te ago agora ra conten contendo do águ águaa satura saturada da de sal de cozinha, o ovo flutua parcialmente. Se, a partir dessa última situação, você colocar suavemente, sem agitação, água doce sobre a água salgada, evitando que as águas se misturem, o ovo, que antes flutuava parcialmente, ficará completamente submerso, porém, sem tocar o fundo.
Com respeito a essa última situação, analise: I. A densidade da água salgada é maior que a do ovo que, por sua vez, tem densidade menor que a da água doce. II. O empuxo exercido sobre o ovo é uma força que se iguala, em módulo, ao peso do volume de água doce e salgada que o ovo desloca. III. A pressão atmosférica atmosférica afeta diretamente diretamente o experimento, experimento, de tal forma que, quando a pressão atmosférica aumenta, mesmo que a água se comporte como um fluido ideal, o ovo tende a ficar mais próximo do fundo do recipiente. É correto o contido em a) I, apenas. *b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e II III, I, ap apen enas as.. e) I, II e II III. I. (UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: A Deseja-se verificar se um determinado determinado líquido é álcool, cuja densidade, álcool, é conhecida. Para tanto, um cubo de plástico de massa M é construído e mergulhado num recipiente com o líquido. O cubo é oco em seu interior, e nenhum líquido pode penetrar nele. Caso o líquido em questão seja álcool, o cubo deve ficar em equilíbrio totalmente submerso. Para que essa verificação se façacorretame façacorretamente, nte, é necess necessário ário,, portant portanto, o, construi construirr o cubo com um volume total igual a: *a) M álcool b) M. álcool c) álcool M d) M + álcool e) M – álcool (FUVEST/SP-2010.1) - RESPOSTA: a) 1800 kg b) 1350 kg c) 0,29 m/s2 Um balão de ar quente é constituído de um envelope (parte inflável) inflável),, cesta cesta para para três passage passageiros iros,, quei queimad mador or e tanq tanque ue de gás. A massa total do balão, com três passageiros e com o envelope vazio, é de 400 kg. O envelope totalmente totalmente inflado tem um volume 3 de 1500 m . NOTE E ADOTE: Densidade do ar a 27 °C e à pressão atmosférica local = 1,2 kg/m3. Aceleração da gravidade na Terra, g = 10 m/s2. Considere todas as operações realizadas ao nível do mar. Despreze Despreze o empuxo acarretado acarretado pelas partes sólidas do balão. T (K) = T (°C) + 273
a) Se a pressão na altitude de 1000 metros é 0,9 atm, considerando que a densidade do ar é uniforme na atmosfera e 1 atm = 105 N/m2, calcule a densidade do ar. b) Desprezando o volume da carga, calcule o empuxo sobre o balão. c) Qual a massa da carga?
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a) Que massa de ar M 1 caberia no interior do envelope, se totalmente inflado, com pressão igual à pressão atmosférica local (Patm) e temperatura T = 27 °C? b) Qual a massa total de ar M 2, no interior do envelope, após este ser totalmente inflado com ar quente a uma temperatura de 127 °C e pressão Patm? c) Qual a aceleração do balão, com os passageiros, ao ser lançado nas condições dadas no item b) quando a temperatura externa é T = 27 °C ?
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(UFAL-2010.1) - ALTERNATIVA: D Uma torneira aberta derrama água à vazão constante de 100 mL por segundo numa caixa d’água cúbica de volume 1 m 3, inicialmente vazia. Após algum tempo, a torneira é fechada, e a pressão medida no fundo da caixa, devido à água derramada, derramada, é igual 3 a 10 Pa. Considere a densidade da água e a aceleração da gravidade respectivamente iguais a 1 kg/L e 10 m/s 2. Durante quanto tempo, em segundos, a torneira permaneceu aberta? a) 100 b) 101 c) 102 *d) 103 e) 104 (UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Analise as figuras a seguir: Uma bolinha de isopor é mantida submersa, em um tanque, por um fio ppreso reso ao ao fundo. fundo. O tanque tanque contém contém água água de dens densidad idadee = 1 g/cm3. A bolinha, de volume V = 200 cm3 e massa m = 40 g, tem seu centro mantido a uma distância h = 50 cm da superfície. Cortando o fio, observa-se que a bolinha sobe, salta do líquido, e que seu centro atinge uma altura y acima da superfície. Desprezando os atritos do ar e água e a tensão superficial da água, determine a altura y, acima da superfície, que o centro da bolinha atingirá. Adote g = 10 m/s2. a) 100 cm b) 150 cm *c) 200 cm d) 250 cm e) 300 cm (VUNESP/UEA-2010.1) (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: A Uma esfera maciça de prata tem densidade de 10 4 kg/m3 e ocupa um volume de 2,0 × 10 –5 m3. A esfera está suspensa por um fio, de massa desprezível, e está totalmente submersa em um tanque contendo água em repouso, como mostra a figura. Se a esfera está em equilíbrio, a tensão no fio, em N, é de Dados: Densidade da água = 1 000 kg/m 3; g = 10 m/s2 *a) 1,8. b) 2,0. c) 2,2. d) 2,4. e) 2,6. (UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Numa Numa residê residênc ncia, ia, o reserv reservató atóriode riode águ águaa está está situad situadoo a 10 metro metross de altura em relação a uma torneira. Assinale a alternativa que apresenta a pressão exercida na válvula da torneira quando a torneira é mantida fechada. Dados: densidade específica da água de 1 × 10 3 kg/m3, aceleração da gravidade 10 m/s 2 e pressão atmosférica 1 atm = 1,05 × 105 N/m2. a) 1 atm b) 10 atm c) 15 N/m2 d) 2500 N/m2 *e) 2,05 × 10 5 N/m2 (VUNESP/FAMECA-2010.1) - ALTERNATIVA: A A pressão arterial de um vestibulando foi medida por seu médico e resultou 15,2 por 7,6 cmHg. Esse jovem quis converter essas medidas em valores correspondentes a colunas de água. São dados: 76 cmHg = 1,0 × 10 5 Pa = 1,0 × 10 5 N/m2, densidade absoluta da água 1,0 × 10 3 kg/m3, aceleração da gravidade 10 m/s2. Os valores obtidos corretamente, em metros, foram *a) 2,0 e 1,0. b) 20 e 10. c) 50 e 25. d) 100 e 50. e) 200 e 100.
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(UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um recipiente cilíndrico, de paredes termicamente termicamente isoladas, com tampa móvel sem atrito e de peso desprezível (êmbolo) contêm o volume V 0 de gás ideal, em equilíbrio à pressão atmosférica atmosférica P0 5 2 = 10 N/m e temperatura T0. O recipiente é colocado no fundo de um tanq tanque ue que que contêm contêm água água com com densi densidade dade = 103 kg/m3. Após determinado tempo, o sistema atinge uma configuração de equilíbrio com o gás ocupando o volume de V1 = V0 e o êmbolo a uma profundidade y = 40 m da superfície d’água, como esquematizado na figura a seguir. Adote g = 10 m/s2.
A temperatura do gás no interior do cilindro submerso: *a) aumentará atingindo o valor T 1 = T0. b) permanecerá a mesma, já que o recipiente é termicamente isolado, portanto T0 = T 1. c) diminuirá devido o peso da coluna d’água acima do êmbolo, portanto T1 < T 0. d) diminuirá atingindo o valor T1 = T0. O gás no interior do recipiente é submetido a uma transformação transformação isobárica; a diminuição do volume é causada pelo deslocamento do êmbolo devido ao peso da coluna d’água. e) aumentará atingindo o valor T 1 = T0. (UNIOESTE/PR-2010.1) (UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B Uma pedra tem peso igual a 20 N. A mesma pedra pesa 15 N qu quand andoo imers imersaa na águ água, a, cuja cuja ma mass ssaa espe específ cíficaé icaé 1,0g/cm3. PodePodese afirmar que a massa específica da pedra vale a) 2,0 g/cm3. d) 7,5 g/cm3. *b) 4.0 g/cm3. e) 8,0 g/cm3. c) 6.0 g/cm3. (UFMS-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 018 (002+016) Dois recipientes iguais contêm a mesma quantidade de água e estão sobre duas balanças iguais. Dois objetos, A e B, impermeáveis e de mesmo volume, são mantidos imersos e em repouso na água através de duas hastes rígidas de volumes e massas desprezíveis desprezíveis com relação aos objetos. Um objeto é feito de cortiça com uma densidade menor que a da água, e o outro é maciço e feito de chumbo, veja a figura.
Com fundamentos na mecânica dos fluídos, assinale a(s) proposição(ões) proposição(ões) correta(s). correta(s). (001) A balança da esquerda indica uma massa maior que a balança da direita. (002) O módulo da força que a haste aplica na cortiça é menor que o módulo da força que a haste aplica no chumbo. (004) A força que a água exerce na cortiça é maior que a força que a água exerce no chumbo. (008) As diferenças de massas que as balanças indicam entre antes e depois de colocar os objetos imersos são diferentes. (016) A diferença de massa que a balança da esquerda indica entre antes e depois de colocar a cortiça imersa é igual à massa da água que foi deslocada.
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(UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um tubo em U, com diâmetro uniforme, contém mercúrio, cuja massa específica igual a 13,6 g/cm3. Despeja-se num dos ramos do tubo um líquido imiscível com o mercúrio até que a altura do líquido atinja 20 cm acima do nível do mercúrio deste mesmo ramo. O nível do mercúrio no outro ramo sobe 2 cm em relação ao nível inicial. A massa específica do líquido introduzido no tubo vale *a) 2,72 g/cm3. b) 6,80 g/cm3. c) 1,36 g/cm3. d) 0,68 g/cm3. e) 3,40 g/cm3. (UFMS-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 026 (002+008+016) Dois fluidos,A fluidos, A e B, não miscíveis foram foram despejados despejados no interior de um tubo em forma de U, e após o equilíbrio encontram-se como mostra a figura. Três pares de pontos (1 e 2); (3 e 4) e (5 e 6) estão imersos nos fluidos e em níveis diferentes, e cada par está no mesmo nível.
Com fundamentos na mecânica dos fluidos, assinale a(s) proposição(ões) proposição(ões) correta(s). correta(s). (001) A densidade do fluido B é maior que a densidade do fluido A. (002) A pressão no ponto 2 é maior que a pressão no ponto 1. (004) A pressão no ponto 5 é maior que no ponto 6. (008) Um corpo totalmente imerso no fluido B ficará submetido a um empuxo menor do que quando esse mesmo corpo estiver totalmente imerso no fluido A. (016) A pressão no ponto 3 é igual à pressão no ponto 4. (PUC/RS-2010.1) (PUC/RS-2010.1) - ALTER A LTERNAT NATIVA: IVA: B A figura a seguir representa um cubo C, em equilíbrio, suspenso por um dinamômetro D e com metade do seu volume imerso em água. O cubo tem volume de 6,4 × 10 –5 m3 e peso de 1,72 N.
Considere que a massa específica da água é 1,0 × 10 3 kg/m3, e que o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s 2. Neste caso, a leitura do dinamômetro, em newtons, é: a) 1,7 *b) 1,4 c) 0,85 d) 0,64 e) 0,32
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(UFPR-2010.1) - RESPOSTA: a) 2,0 g/cm3 b) Arquimedes Um objeto esférico de massa 1,8 kg e densidade 4,0 g/cm 3, ao ser completamente imerso em um líquido, apresenta um peso aparente de 9,0 N. Considerando Considerando a aceleração da gravidade com módulo igual a 10 m/s 2, faça o que se pede: a) Determine o valor da densidade desse líquido. b) Indique qual princípio físico teve que ser utilizado, necessariamente, na resolução desse problema. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA - 25 (01+08+16) Considere dois blocos cúbicos de volumes idênticos, porém feitos de materiais diferentes. Quando colocados na água, o primeiro bloco flutua com 2/3 do seu volume submersos, enquanto que o segundo bloco flutua com 3/4 do seu volume submersos. Sobre esse evento físico, assinale o que for correto. 01) Se os blocos forem submersos a uma mesma profundidade e soltos, o primeiro bloco chegará à superfície da água antes que o segundo bloco. 02) As forças de empuxo sobre os blocos são iguais. 04) Se os blocos blocos forem forem man mantido tidoss submer submersos sos,, as forças forças de emp empuxo uxo sobre eles serão diferentes. 08) A densidade do primeiro primeiro e a do segundo bloco relativamente à água são, respectivamente, iguais a 2/3 e 3/4. 16) Quando estão flutuando, as forças resultantes sobre os dois blocos são iguais. (UERJ-2010.1) - RESPOSTA: VHg 133,3 cm3 Em uma aula prática de hidrostática, um professor utiliza os seguintes elementos: • um recipiente contendo mercúrio; • um líquido de massa específica igual a 4 g/cm 3; • uma esfera maciça, homogênea e impermeável, com 4 cm de raio e massa específica igual a 9 g/cm3. Inicialmente, coloca-se a esfera no recipiente; em seguida, despeja-se o líquido disponível até que a esfera fique completamente coberta. Considerando Considerando que o líquido e o mercúrio são imiscíveis, imiscíveis, estime o volume da esfera, em cm 3, imerso apenas no mercúrio. Dados: • massa específica do mercúrio = 13,6 g/cm 3 • aceleração da gravidade = 10 m/s 2 (VUNESP/UFTM-2010.1) (VUNESP/UFTM-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B No interior de dois vasos comunicantes, comunicantes, foi colocada água, assumindo, após o repouso, os níveis indicados pelo desenho.
Considerando que um dos vasos é aberto para o ar atmosférico e que a água se comporte como um fluido ideal, é correta a comparação a) PA > P B > P C > P D. *b) PB > PA > P C > PD. c) P B > PA = P D > P C. d) P B = P C > PA = P D. e) P D > P C > P B > PA.
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(CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Analise a situação abaixo representada.
O aumento de pressão em todas as partes do fluido armazenado armazenado no recipiente está relacionado ao princípio de *a) Pascal. b) Newton. c) Torricelli. d) Arquimedes. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma criança boiando na água de uma piscina, ao inspirar o ar e mantê-lo, por alguns segundos, preso nos pulmões, percebe sua elevação em relação ao nível da água. Esse fato pode ser descrito pela(o) a) aumento do peso da água deslocada. b) aumento do empuxo da água da piscina. *c) diminuição da densidade média da criança. d) diminuição da densidade da água da piscina. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Dois objetos esféricos idênticos são colocados para flutuar em dois líquidos diferentes I e II, conforme ilustração.
O experimento permite concluir que a(o) *a) líquido II é mais denso que o I. b) empuxo sobre o objeto em II é maior que em I. c) densidade da esfera é maior que a do líquido I. d) empuxo sobre a esfera em I é maior que seu peso. (IF/SP-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: B Um estudante encontrou um cubo maciço de metal e decidiu descob descobrir rir que tipode met metal al era aqu aquele.Com ele.Com um paq paquím uímetromediu etromediu a aresta do cubo, obtendo 3 cm. Levou o cubo a sua escola para obter o valor de sua massa na balança do laboratório, que indicou 283,5 g. Utilizando a tabela a seguir, que indica o valor da densidade relativa de sólidos em relação à água a 4 °C, ele descobriu que metal era aquele. Alumínio Chumbo Cobre Estanho Ferro, aço Latão Madeira Níquel Prata Vidro Zinco
2,7 11,3 8,9 7,3 7,1 a 7,9 8,1 a 8,6 0,5 a 0,8 8,9 10,5 2,4 a 2,6 7,1
Usando o mesmo raciocínio do estudante, assinale a alternativa que corresponde ao metal do cubo. a) Alumínio. d) Chumbo. *b) Prata. e) Estanho. c) Cobre.
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(FURG/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: A No dia 7 de agosto de 2005, foram resgatados os sete tripulantes do minissubmarino russo AS-28 que se encontrava encalhado na costa russa do Oceano Pacífico, a 190 m de profundidade. A operação de resgate foi feita pelo robô britânico Super Scorpio, cuja área aproximada é 6 m2. Considerando a água do mar com densidade igual a 1,03 g/ cm3 e a aceleração da gravidade sendo g = 10 m/s2, determine a força total atuando sobre o robô. Despreze a pressão atmosférica. *a) 11,74 × 106 N. b) 12,35 12,35 × 106 N. c) 19,57 × 10 5 N. d) 20,58 × 10 5 N. e) 1,01 × 10 6 N. (UEM/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) Uma garrafa de paredes rígidas, depois de aberta, está parcialmente cheia com um refrigerante qualquer. Baseado Baseado nessainform nessa informação, ação, assinale assinale a(s) alternativa(s alternativa(s)) correta(s). 01) Se a garrafa, depois de aberta, for hermeticamente fechada, as bolhas de gás formadas no líquido migram para a superfície. 02) Se a garrafa continuar aberta, as bolhas de gás formadas no líquido aumentam de volume, à medida que se aproximam da superfície. 04) Se a garrafa continuar aberta, as bolhas de gás formadas no líquido migram para a superfície, pois o empuxo é maior que o peso da bolha. 08) Se a garrafa continuar aberta, a pressão do gás dentro da bolha formada no líquido é maior que a pressão atmosférica. 16) Se depois de aberta, for feito vácuo na garrafa, as bolhas formadas no líquido não migram para a superfície do líquido. (UFES-2010.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO A uma determinada determinada temperatura, temperatura, um bloco ddee densid densidade ade flutua em um líquido cuja densidade é o dobro da densidade do bloco. a) Desenhe o diagrama de forças que atuam no bloco em equilíbrio. b) Determine a razão entre o volume submerso e o volume total do bloco nessa temperatura. c) Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido é cem vezes maior que o coeficiente de dilatação volumétrica do bloco bloco,, det determ erminequal inequal dev devee sera variaç variação ão de tem temper peratu atura ra pa para ra que o bloco fique com três quartos de seu volume submerso. RESPOSTA RESPOSTA UFES-2010.1: a)
b)
c)
(UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) No que respeita ao Princípio de Arquimedes, assinale o que for correto. 01) Se as pressões que atuam sobre as partes superior e inferior de um corpo, imerso em um líquido, fossem iguais, a resultante das forças de pressão seria nula e o corpo não sofreria a ação do empuxo. 02) Um mesmo corpo sendo imerso em líquidos diferentes, os empuxos recebidos serão de diferentes valores. 04) Se um corpo descer para o fundo de um líquido com velocidade constante, o empuxo que ele recebe é nulo. 08) Se um corpo flutuar totalmente mergulhado em um líquido, o peso do corpo e o empuxo têm igual valor.
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(UFJF/MG(UFJF/MG-2010 2010.1) .1) - RESPOST RESPOSTA: A: a) 0,75 g/cm3 e 0,85 g/cm3 b) Sim, o combustível é adulterado, sua densidade é 0,83 g/cm3 O densímetro é um instrumento que mede a densidade dos líquidos. Para aferir a densidade dos líquidos, geralmente, usa-se um kit que contém vários densímetros. Como mostrado na figura, cada densímetro é formado por uma haste graduada e um bulbo de vidro que contém uma quantidade de chumbo, que lhe possibilita medir um certo intervalo de densidades. As bombas de combustível dos postos são equipadas com densímetro, por ser uma ferramenta confiável e de análise simples. Por exemplo, o etanol hidratado tem cerca de 5% de água, e, dessa forma, a 25°C, a densidade aceitável para esse produto deverá variar de 0,79 a 0,82 g/cm3. O etanol é facilmente miscível em água e, portanto, seria fácil adulterá-lo, pois seu aspecto geral, aparentemente, não sofre transformações. No entanto, quando o etanol apresentar um teor de água um pouco maior, sua densidade aumenta, e, com isso, podemos verificar que o densímetro aponta para um valor maior do que o padronizado. a) Considere um densímetro, cujo volume desde a base do bulbo até o início de sua es- 3,33 cm3 cala vale 25 cm 3 e cujo volume da parte da haste, que contém a escala graduada, vale 3,33 cm3 , como mostrado na figura. Se o 25 cm3 densímetro tem massa m = 21,25 g , use o princípio de Arquimedes para calcular a menor e a maior densidade que ele pode medir. b) A densidade de uma amostra de etanol foi medida com o densímetro calibrado no item (a). A medida é aquela mostrada na figura. Faça e anote abaixo a leitura da densidade que esse densímetro indica. O combustível é adulterado ou não? Justifique sua resposta. (UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: E O tubo de Pitot tem sido apontado como um dos possíveis responsáveis pelo recente acidente do voo 447 da Air France. Tubos de Pitot são instrumentos utilizados para medir a velocidade dos aviões. O seu funcionamento se baseia, principalmente, na medida da pressão provocada pelo ar no interior de um tubo em “U”que contém um líquido de densidade conhecida, como mostra a figura. Conforme o avião aumenta a sua velocidade, a pressão total (ver figura) aumenta e empurra a coluna de líquido no interior do tubo. Sobre a pressão total registrada no tubo de Pitot, é CORRETO afirmar que ela:
(VUNESP/UNIFESP-2010.1) - RESPOSTA: a) 90%.Não, continua a mesma fração. b) Não, pois só depende da razão entre as densidades. Pelo Princípio de Arquimedes explica-se a expressão popular “isto é apenas a ponta do iceberg ”, ”, frequentemente usada quando surgem os primeiros sinais de um grande problema. Com este objetivo realizou-se um experimento, ao nível do mar, no qual uma solução de água do mar e gelo (água doce) é contida em um béquer de vidro, sobre uma bacia com gelo, de modo que as temperaturas temperaturas do béquer e da solução mantenham-se constantes a 0 ºC.
(www.bioqmed.ufrj.br/ciencia/CuriosIceberg.htm)
No experimento, o iceberg foi representado por um cone de gelo, conforme esquematizado na figura. Considere a densidade do gelo 0,920 g/cm3 e a densidade da água do mar, a 0 ºC, igual a 1,025 g/cm3.
a) Que fração do volume do cone de gelo fica submersa na água do mar? O valor dessa fração seria alterado se o cone fosse invertido? b) Se o mesmo experimento fosse realizado no alto de uma montanha, a fração do volume submerso seria afetada pela variação da aceleração da gravidade e pela variação da pressão atmosférica? Justifique sua resposta. (UFG/GO-2010.1) - RESPOSTA: 27,0 km3 Uma placa polar após se desprender do continente gelado fica com altura média de 100 m acima do nível da água e permanece à deriva em mar aberto como um iceberg. Ao avistar esse bloco de gelo, a tripulação de um navio avalia, usando um GPS, que ele tem cerca de 30,0 km2 de área. Calcule o volume submerso do iceberg, considerando que a razão da sua densidade pela densidade da água é iceberg / água = 0,90.
a) depende somente da aceleração da gravidade e da diferença de altura h do líquido no interior do tubo em “U”. b) depende da densidade do líquido, da viscosidade do líquido e da diferença de altura h do líquido no interior do tubo em “U” . c) depende da densidade do líquido, da diferença de altura h do líquido e do material com o qual é feito o tubo em “U”. d) depende somente da densidade do líquido e da diferença de altura h do líquido no interior do tubo em “U”. *e) depende da densidade do líquido, da diferença de altura h do líquido no interior do tubo em “U” e da aceleração da gravidade.
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(UNICA (UNICAMP/ MP/SPSP-201 2010.1 0.1)) - RESPOS RESPOST TA: 0,8 0,866 kg/m kg/m3 A Lua não tem atmosfera, diferentemente de corpos celestes de maior massa. Na Terra, Terra, as condições propícias para a vida ocorrem na troposfera, a camada atmosférica mais quente e densa que se estende da superfície até cerca de 12 km de altitude. A pressão atmosférica na superfície terrestre é o resultado do pesoo exe pes exerci rcido do pela pela colun colunaa de ar atm atmosf osféri érico co porunidade porunidade de área, área, e ao nível do mar ela vale P 0 = 100 kPa. Na cidade de Campinas, que está a 700 m acima do nível do mar, a pressão atmosférica vale P1 = 94 kPa. Encontre a densidade do ar entre o nível do mar e a altitude de Campinas, considerando-a uniforme entre essas altitudes. Adote g = 10 m/s2.
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(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: E Até recentemente, elevadores hidráulicos, como ilustração abaixo, eram usados para suspender carros em postos de gasolina. Uma força era exercida sobre o cano cilíndrico mostrado no lado esquerdo da figura, possibilitando elevar-se um carro até certa altura.
(UFPB-2010.1) - RESPOSTA: I, II, III e IV Em um experimento sobre Hidrostática, duas esferas de isopor compactas estão presas por meio de fios leves ao fundo de um recipiente cheio de água, conforme figura abaixo.
Lembre-se de que: Substância Água Mercúrio Isopor Plástico
Disponível em:
. Acesso em: 10 nov. 2009.
Nesse contexto, se o cano mostrado na figura for substituído por outro, cujo diâmetro da sua seção reta é igual à metade do diâmetro do cano original, então a força necessária, para manter o carro suspenso a uma certa altura, será a) igual à força original. b) o dobro da força original. c) o quádruplo da força original. d) a metade da força original. *e) um quarto da força original. (VUNESP/FMJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um cilindro maciço de 10 cm de altura e peso 50 N está apoiado no fundo de um recipiente que contém contém dois líquidos imiscíveis, imiscíveis, A e B. Por meio de um fio ideal vertical, pretende-se puxar o cilindro para cima, com velocidade escalar constante, até que ele saia do recipiente. O gráfico mostra a intensidade da força de tração no fio em função da coordenada coordenada vertical y da base superior do cilindro.
Densidade ( g / cm3 ) 1,0 13,6 0,1 0,85
Considerando Considerando o exposto e sabendo que o raio da esfera menor é a metade do raio da esfera maior, identifique as afirmativas corretas: I. A razão entre a tração no fio que prende a menor esfera e a tração no fio que prende a maior esfera é 1/8. II. As trações nos fios aumentarão, se a água for substituída por mercúrio. III. A razão entre as trações nos dois fios não se modificará, modificará, se a água for substituída por mercúrio. IV. As trações nos fios diminuirão, se as esferas de isopor forem substituídas por esferas de plástico compactas de raios R e 2R. V. A razão entre as trações diminuirá, se as esferas de isopor forem substituídas por esferas de plástico compactas de raios R e 2R. (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) - ALTERNATIV (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) ALTERNATIVA: A: A Para determinar a densidade de uma amostra de gasolina, foi realizado o experimento no qual se coloca uma amostra desse combustível e um pouco de água em um tubo em forma de U, que já contém um líquido que não se mistura com nenhum dos dois, como mostra a figura. Considerando a densidade da água igual a 1 g/cm 3, o valor encontrado para a densidade da gasolina, em g/cm 3, foi de *a) 0,74. b) 0,50. c) 0,07. d) 1,35. e) 1,70.
Sendo dA e dB as densidades densidades dos líquidos líquidos A e B, respectivamenrespectivamente, pode-se afirmar que a) dA = 0,8 dB. *b) dA = 1,2 dB. c) d A = 1,4 dB. d) dA = 1,6 dB. e) dA = 1,8 dB.
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(UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: D Assinale a alternativa correta. a) Pressão e empuxo são sinônimos. b) A compressibilidade de fluidos é regida pela lei de BoyleMariotte. c) De um helicóptero parado no ar abandona-se, a partir do repouso e no mesmo instante, vários corpos de pesos iguais. Nesta situação todos os corpos atingirão o solo ao mesmo tempo. *d) Uma agulha de aço só poderá flutuar sobre a água se esta não a molhar. e) Nos movimentos verticais de peixes e submarinos submersos observa-se a Conservação da Energia e a Lei de Bernoulli.
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(UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um cano colocado na posição vertical em um poço de grande profund profundidad idadee (confor (conforme me figu figura ra aba abaixo)desce ixo)desce da superfí superfície cie do solo solo até a água. Na sua extremidade superior foi instalada uma bomba de sucção. Despreze os vazamentos e entradas de ar no sistema (cano+bomba). (cano+bomba).
Consi Consider deree qu quee a bom bomba ba tem capac capacida idade de de sug sugar ar até quea prespressão, P, na parte superior do cano seja desprezível quando comparada à pressão atmosférica; que a pressão na superfície da água é de 105 Pa; que a densidade da água é 1 g/cm 3; e que a aceleração da gravidade é 10 m/s 2. A maior distância, H, (em metros) do espelho d’água à superfície do solo, para que a bomba bombeie água até a superfície do solo, é aproximadamente *a) 10. b) 20. c) 30. d) 40.
(UEPB-2010.1) - ALTERNATIVA: A Leia o texto. O físico e matemático francês Blaise Pascal (1623-1662), um dos precursores no estudo da hidrostática, propôs um princípio (denominado de Pascal), que tem uma diversidade de aplicação em inúmeros “aparelhos” que simplificam as atividades extenuantes e penosas das pessoas, diminuindo muito o esforço físico. A seguir, é apresentada a situação problema que ilustra um desses “aparelhos”. “aparelhos”. Um motorista dirigindo o automóvel percebe que uma das rodas traseira está baixa e utiliza-se do macaco hidráulico (que consiste de dois pistões cilíndricos, de áreas diferentes, conectados por um tubo preenchido de óleo) para elevar o automóvel, com massa de 1080 kg. Sabendo que o pistão do lado do motorista tem um diâmetro de 10,0 cm e do lado do carro tem um diâmetro de 30,0 cm, e a aceleração da gravidade local é aproximadamente igual a 10 m/ s2, qual é a força, em newtons, que deve ser exercida pelo motorista para elevar o automóvel? *a) 1,2 × 10 3 b) 1,2 × 10 2 c) 1,4 × 104 d) 1,4 × 10 5 e) 1,2 × 10 (UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: B Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. O gráfico que segue mostra a variação da massa em função do volume para dois materiais diferentes, A e B.
(UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: D A figura abaixo mostra um corte de uma residência e sua caixa d’água (com água, veja nível da água na figura) e três encanamentos independentes independentes entre si. As partes mais baixas dos encanamentos estão fechadas e na mesma altura.
Em relação à pressão d’água, assinale a alternativa que indica comparativamente comparativamente a pressão nos pontos das partes mais baixas dos encanam encanamentos. entos. a) A água terá maior pressão no ponto I. b) A água terá maior pressão no ponto II. c) A água terá maior pressão no ponto III. *d) A pressão da água será a mesma nos três pontos. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08) Considere duas bexigas, uma cheia com ar e outra cheia com um gás. Nessas condições, assinale o que for correto. 01)Depende 01)Dependendodas ndodas condi condiçõe ções, s, as dua duass bex bexiga igass po poder derão ão se eleelevar da superfície. 02) A bexiga que contém gás se elevará da superfície independente do volume de gás que ela contém. 04) Em determinadas condições, condições, quando o peso da bexiga cheia com ar for menor que o seu empuxo, esta se elevará. 08) Uma das condições para que a bexiga que contém gás se eleve da superfície é que o gás que ela contém tenha densidade menor que a do ar.
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Dois blocos maciços, de mesmo volume, sendo um feito com o material A e outro feito com o material B, têm, respectivamente, pesos cujos módulos P A e PB são tais que ....... ............ ..... . Se mergulhados lhad os com complet pletame amente nte em água água,, os blocos blocos sofrem sofrem emp empuxoscujos uxoscujos módulos EA e E B, respectivamente, são tais que .......... . a) PA = 2PB – EA = 2EB *b) PA = 2PB – EA = E B c) PA = PB – EA = 2EB d) PA = PB/2 – EA = E B e) PA = PB/2 – EA = E B/2 (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um objeto flutua num recipiente com água, cuja densidade é 1,0 g/cm3, estando 1/4 do seu volume fora do líquido. O objeto é retirado da água e colocado em outro recipiente contendo óleo de densidade 0,8 g/cm3. A fração do volume do objeto que fica fora do óleo é igual a a) 11/36. b) 13/40. c) 5/32. *d) 2/32.
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(UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Uma mesma esfera maciça é colocada em três líquidos diferentes, configurando-se as situações de equilíbrio ilustradas nas figuras abaixo:
Indicando-se por E A, EB e EC os empuxos sofridos pela esfera dos líquidos A, B e C, respectivamente, é CORRETO afirmar que: a) E B > E A *b) EA = E B c) E C < E A d) EC = 0 (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Três balões, feitos de um mesmo material, encontram-se cheios com três gases diferentes (A, B e C) e estão imersos em um líquido que os mantém a uma temperatura constante, como mostrado na figura abaixo.
Sabendo que as densidades densidades ( ) dos gases são tais que que A > B > C e que os balões possuem o mesmo volume, é CORRETO afirmar que o empuxo (E) exercido pelo líquido e a tensão (T) na corda dos três balões são tais que: a) EA < E B < E C e TA = TB = TC b) EA > E B > E C e TA = TB = TC *c) EA = EB = E C e TA < TB < T C d) EA = E B = E C e TA > TB > TC (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Uma esfera de volume V é pendurada na extremidade de uma mola de constante elástica K, fazendo com que a mola estique uma quantidade X (como mostra a figura abaixo). A esfera é, então, mergulhada em um recipiente com um líquido, fazendo com que a mola passe a ficar esticada de um valor Y.
(UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Na hidrostática, estuda-se o equilíbrio dos fluidos, sejam eles líquidos ou gasosos. Considerando essa afirmativa, é CORRETO afirmar: a) A lei de Stevin avalia o empuxo, que é a força que um líquido exerce sobre um corpo imerso. *b) O princípio de Arquimedes avalia o empuxo, que é a força que um líquido exerce sobre um corpo imerso. c) O princípio de Pascal avalia o empuxo, que é a força que um líquido exerce sobre um corpo imerso. d) Vasos comunicantes é uma forma de avaliar o empuxo, que é a força que um líquido exerce sobre um corpo imerso. (UNIFENAS/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: E Suponha que um submarino esteja a 70 metros de profundidade e que a densidade da água seja 1 g/cm 3. Obtenha a pressão total a que o submarino esteja submetido. submetido. Adote a pressão da atmos5 2 fera igual a 1.10 N/m . a) 7.105 N/m2 b) 7.104 N/m2 c) 8.104 N/m2 d) 7.103 N/m2 *e) 8.105 N/m2 (ENEM-2009 [prova anulada]) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: D O controle de qualidade é uma exigência da sociedade moderna na qual os bens de consumo são produzidos em escala industrial. Nesse controle de qualidade são determinados parâmetros que permitem checar a qualidade de cada produto. O álcool combustível é um produto de amplo consumo muito adulterado, pois recebe adição de outros materiais para aumentar a margem de lucro de quem o comercializa. De acordo com a Agência Nacional de Petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter dens densidadeentre idadeentre 0,80 0,8055 g/cm3 e 0,8 0,8111 g/cm g/cm3. Em algum algumas as bom bom-bas de combustível a densidade de álcool pode ser verificada por meio de um densímetro similar ao desenhado abaixo, que consiste em duas bolas com valores de densidade diferentes e verifica quando o álcool está fora da faixa permitida. Na imagem, são apresentadas situações distintas para três amostras de álcool combustível. A respeito das amostras ou do densímetro, pode-se afirmar que a) a densidade da bola escura deve ser igual a 0,811 g/cm 3. b) a amostra 1 possui densidade menor do que a permitida. c) a bola clara tem densidade igual à densidade da bola escura. *d) a amostra que está dentro do padrão estabelecido é a de número 2. e) o sistema poderia ser feito com uma única bola de densidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 g/cm3.
Sendo g o módulo da aceleração da gravidade, a densidade do líquido é: a) K(X + Y) / (gV) *b) K(X – Y) /(gV) c) KX /(gV) d) KY /(gV)
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VESTIBULARES 2010.2 (UFG/GO-2010.2) - ALTERNATIVA: D Ao abrir uma garrafa de refrigerante com gás, muitas bolhas de gás carbônico ali formadas sobem desde o fundo da garrafa com um movimento acelerado. Supondo-se que as bolhas têm o mesmo tamanho e a mesma quantidade de gás durante toda subida e desprezando-se quaisquer perdas de energia por resistência ao movimento. Dos gráficos a seguir
aqueles que representam, respectivamente, a posição e a velocidade das bolhas são: a) I e IV b) I e VI c) II e V *d) II e VI e) III e V (UNIFOR/CE-2010.2) - ALTERNATIVA: B A chamada camada pré-sal é uma faixa que se estende ao longo de 800 quilômetros entre os Estados do Espírito Santo e Santa Catarina, abaixo do leito do mar, e engloba três bacias sedimentares sedimentares (Espírito Santo, Campos e Santos). O petróleo encontrado nesta área está a profundidades que superam os 7 mil metros, abaixo de uma extensa camada de sal que, segundo geólogos, conservam conservam a qualidade qualidade do petróleo. A profundidade do leito do oceano, nesta região, está compreendida entre 1 mil e 2 mil metros. Considere que a densidade média da água do mar é de 1024 kg/m3. Trabalhar a esta profundidade envolve um problema muito complexo que é devido ao fato de a pressão hidrostática ser muito grande. Sabendo que 1 atm vale 10 5 Pa, a pressão hidrostática entre 1 e 2 mil metros de profundidade, em termos da pressão atmosférica, situa-se aproximadamente entre: a) 1000 a 2000 atm *b) 100 a 200 atm c) 50 a 100 atm d) 10 a 20 atm e) 5 a 10 atm (UDESC-2010.2) - ALTERNATIVA: B A pressão atmosférica é 76 cmHg em um local onde há uma piscina cheia de água, que tem uma profundidade de 5,0 m. Assinale a alternativa correta quanto à pressão total no fundo da piscina. a) 81 cmHg Dados: 5 2 *b) 1,50 × 10 N/m po = 1,0 × 105 N/m2 c) 0,50 × 105 N/m2 dH2O = 1,0 × 103 kg/m3 5 d) 1,5 × 10 cmHg g = 10,0 m/s2 e) 576 cmHg
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(UFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: E Sobre a hidrostática, parte da Física que estuda os fenômenos relacionados a fluidos em repouso, considere as seguintes afirmativas: 1. Segundo o Teorema de Stevin, todo corpo de peso P mergulhado dentro de um fluido experimenta uma força contrária a P denominada empuxo. 2. Se dois corpos distintos de mesma massa possuem volumes diferentes, suas densidades serão também diferentes. 3. A pressão atmosférica em um certo ponto situado a 35 m no fundo do mar será de aproximadamente 4,5 atm (supondo a densidade da água do mar = 1 g/cm 3). 4. O instrumento utilizado para medir pressão em geral denomina-se manômetro. manômetro. 5. Se o peso de um corpo mergulhado na água é de 60 N e o empuxo respectivo for de 40 N, seu peso aparente será de 30 N. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 5 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 3 e 5 são verdadeiras. *e) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. (FEI/SP-2010.2) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: C Três líquidos (A, B e C) não miscíveis, de densidades A, B e C, foram colocados em uma proveta. Observou-se que no fundo da proveta ficou o líquido C e na parte superior dela ficou o líquido B. Com base na observação, podemos afirmar que: a) A > B > C d) A > C > B b) B > A > C e) C > B > A *c) C > A > B (ACAFE/SC-2010.2) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: D Ao beberem suco de um copo, as crianças utilizam um canudinho. Isso acontece porque a criança, ao sugar: a) aumenta a pressão dentro do canudinho, comprimindo comprimindo o suco no mesmo. b) aplica uma força no suco quando aspira o mesmo até a boca. c)aplicaum c)aplicaum em empu puxo xo nosuco nosuco qu quan ando do aspi aspira ra o me mesm smoo at atéé a bo boca ca.. *d) diminui a pressão dentro do canudinho e a pressão atmosférica empurra o suco para a boca. (UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: B Frequente Frequentement mente, e, assistim assistimos os a come comentári ntários os sobre sobre consequê consequência nciass devastadoras devastadoras do aquecimento global, que já estariam sendo percebidas em nosso planeta. Uma delas seria o risco da subida do nível dos oceanos por causa do derretimento das geleiras. Consideremos o seguinte experimento, ilustrado na figura: um cubo de gelo (densidade d g = 0,89 g/cm3) de volume V g = L3 é colocado dentro de um copo d’água (densidade d a = 1,0 g/cm3), e o nível H1 da água é medido.
Fonte: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentals of Physics-Extended, 7th Ed., New York: John Wiley & Sons, 2005, p. 4
Depois que o gelo derrete, mede-se o nível H2 da água. Ao se fazer a comparação dos níveis, é CORRETO afirmar que a) H 2 = H 1 + V g /L2. *b) H2 = H 1. c) H 2 = H 1 + 0,11 Vg /L2. d) H 2 = H 1 + 0,50 Vg /L2.
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(UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: B Uma criança carrega um balão que flutua amarrado a uma das extremidades de um barbante. Ela se descuida por um instante, solta a extremidade do barbante que prendia com a mão, e o balão escapa.A escapa. A criança observa observa o balão subir, afastando-se afastando-se dela cada vez mais, até perdê-lo de vista. Sobre o fato de o balão subir, é CORRETO afirmar que a) o gás no interior do balão é tão leve que não há força gravitacional atuando nele. *b) a força de empuxo que atua sobre o balão, causada pelo ar, é maior que seu peso. c) a pressão do gás sobre as paredes do balão é maior que a pressão atmosférica e isso o faz subir. d) a pressão do gás sobre as paredes do balão é menor que a pressão atmosférica e isso o faz subir.
(UNESP-2010.2) - ALTERNATIVA: B As barragens em represas são projetadas para suportar grandes massas de água. Na situação representada na figura, temos uma barragem de largura 40 m, retendo uma massa de água de 30 m de profundidade. Conhecendo-se o comportamento da pressão com a altura da coluna de um fluido e levando-se em conta que a pressão atmosférica atmosférica age dos dois lados da barragem, é possível determinar a força horizontal da água da represa sobre a barragem.
(UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: D Para se erguer um carro num elevador hidráulico de uma oficina autorizada, utiliza-se ar comprimido para que seja exercida uma força de módulo F1 sobre um pequeno pistão circular de raio 5,00 cm e área área A1. A pressão exercida exercida sobre esse esse pistão é transmitida transmitida por um líquido para outro pistão circular de raio 15,0 cm e área A2.
Consider Considere e a pressão pressão atmos atmosféric férica a como como 1 atm 1,0 × 10 10 5 Pa, a densidade da água água = 1,0 × 103 kg/m3 e a aceleração da gravid gravidade ade g 10 m/s2. Qual das alternativas melhor representa a variação da pressão com a altura h da água em relação à superfície, e a força horizontal exercida por essa massa de água sobre a barragem?
Fonte: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentals of Physics-Extended, 7th Ed., New York: John Wiley & Sons, 2005 pág. 463.
a)
F
1,0 × 108 N.
*b)
F
1,8 × 108 N.
A pressão que o ar comprimido exerce sobre o primeiro pistão é 2 atm 2 × 105 Pa. O peso do carro, em Newtons, é a) 2500 . b) 500 . c) 1500 . *d) 4500 . (VUNESP/UFTM-2010.2) (VUNESP/UFTM-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: C Diferente das outras madeiras, um toco cilíndrico de “pau-ferro”, quando abandonado na água, não flutua parcialmente, mas sim, afunda. Sobre essa situação, afirma-se: I. a densidade dessa madeira é maior que a densidade da água. II. embora afunde devido a seu peso, o peso aparente do toco na água é menor que o mesmo no ar. III. III. qua quando ndo o toco toco chega chega ao fun fundo do do recip recipien iente te queconté quecontém m águ água, a, o módulo do empuxo fica igual ao módulo do peso, tornando a força resultante nula. É correto o afirmado em a) I, apenas. d) II e III, apenas. b) III, apenas. e) I, II e III. *c) I e II, apenas. (IF/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: B Considerando densidade como a relação entre a massa e o volume de um corpo e sabendo que a densidade do chumbo é de 11,3 g/cm³ e do cobre 8,9 g/cm³, é incorreto afirmar que: a) A densidade do chumbo é de 11.300 kg/m³ *b) 2 kg de chumbo ocupam um volume maior que 2 kg de cobre. c) 0,5 m³ de cobre possui uma massa de 4.450 kg. d) 10 dm³ de chumbo possui uma massa maior que10 dm³ de cobre.
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c)
F
2,0 × 108 N.
d)
F
3,6 × 108 N.
e)
F
7,2 × 108 N.
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(UDESC-2010.2) - RESPOSTA: a) E = 5(x1 – x 2) (N,m) b) M = 0,05 0,05 kg c) x2 = 0,2 m Uma mola de massa desprezível e constante elástica 5,0 N/m tem elongação x0, quando suspensa em equilíbrio no ar. ar. Ao suspender um bloco de massa M no ar, sua elongação passa a ser x1; e ao suspender o mesmo bloco completamente mergulhado em água, sua elongação passa a ser x 2, conforme ilustrado na figura abaixo. Considere g = 10 m/s 2.
Em relação ao contexto: a) Encontre uma expressão para o empuxo que atua sobre o bloco, em termos das elongações da mola mostradas na figura. b) Quando a mola suspende um bloco no ar, sua elongação aumenta em 10,0 cm; neste caso, qual a massa deste bloco? c) Sabendo que o empuxo que atua sobre um bloco de 900 g é de 8,0 N, que variação ocorre na elongação da mola quando o bloco é mergulhado na água? (PUC/RS-2010.2) (PUC/RS-2010.2) - ALTER A LTERNAT NATIVA: IVA: E Um recipiente aberto na parte superior contém glicerina até a altura de 1,00m e, sobre ela, mais 10,0cm de água, conforme representado na figura.
(CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: E Uma esfera de massa 0,100 kg e volume 1,025 × 10 –4 m3 encontra-se presa ao fundo de uma piscina que contém água e a 2,00 m da superfície, por um fio inextensível, conforme figura seguinte.
Se em um dado instante, a esfera desprende-se do fio, então, o tempo para ela atingir a superfície da piscina, em segundos, é igual a a) 0,50. b) 1,00. Dados: dágua = 1000 kg/m3 c) 2,00. g = 10 m/s2 d) 3,00. *e) 4,00. (VUNESP/FTT-2010.2) - ALTERNATIVA: A Considere que as figuras a seguir mostrem o fundo do mar na região da Baía de Fundy, região onde está instalada uma usina maremotriz. A figura 1 mostra a região num momento de maré alta, e a figura 2, num momento de maré baixa. As duas figuras mostram, ainda, uma pedra em repouso no fundo do mar.
Considerando Considerando g = 10 m/s 2 e a densidade da água do mar igual a 1 g/cm3, a diferença de pressão exercida sobre a pedra nos momentos de maré alta e baixa vale, em pascal, *a) 2 × 105. d) 2 × 102. b) 2 × 104. e) 2 × 10. c) 2 × 10 3. Considere a massa específica da água 1,00 g/cm3 e da glicerina 1,30 g/cm3. Use a aceleração da gravidade igual a 10,0m/s2 e a pressão atmosférica igual a 1,01 × 10 5 Pa. Neste caso, a pressão, em pascais, na interface água-glicerina e no fundo do recipiente é, respectivamente, _________ e _________. a) 1,02 × 10 5 1,34 × 105 b) 1,21 × 10 5 1,34 × 105 c) 1,02 × 10 5 1,25 × 105 5 d) 1,01 × 10 1,21 × 105 *e) 1,02 × 10 5 1,15 × 105 (UTFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: C A pressão atmosférica normal é de 1,0 atm (1 atmosfera). Em Curitiba, no entanto, é comum a pressão atmosférica estabilizarse no valor de 0,90 atm. A característica da cidade responsável por isso é: a) o clima frio. b) a alta umidade do ar. *c) a altitude. d) a longitude. e) a latitude.
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(UDESC-2 (UDESC-2010. 010.2) 2) - RESPOS RESPOSTA TA:: V 180 m3 Um balão meteorológico de hélio necessita erguer uma cesta e uma carga que correspondem ao peso total de 2000 N. Sob condições normais a massa específica do ar é 1,29 Kg/m 3, e a massa específica do hélio é 0,178 Kg/m 3. Qual o volume mínimo do balão? (Dado: g = 10,0 m/s 2) (UDESC-2010.2) (UDESC-2010.2) - RESPOSTA: a) h = 10 cm b) F = 1,0 N c) m = 50 g Um cilindro, cuja densidade média é 0,80 g/cm 3, comprimento 50, 50,00 cm e área área das bas bases es 10, 10,00 cm2, flutua verticalmente verticalmente em equilíbrio na água. a) Quanto do cilindro fica fora da água? b) Qual a força (em N) necessária necessária para mergulhar completamente o cilindro? c) Depositando-se um pequeno objeto sobre a base superior do cilindro em equilíbrio, observa-se que ele afunda 5,0 cm com relação à sua posição anterior, sem o objeto. Neste caso, qual é a massa deste objeto? Dados: densidade da água = 1,0 g/cm 3 g = 10 m/s2
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(UEPG/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16) Considere dois blocos cúbicos de volumes idênticos, porém feitos de materiais diferentes. Quando colocados na água, o primeiro bloco flutua com 2/3 do seu volume submersos, enquanto que o segundo bloco flutua com 3/4 do seu volume submersos. Sobre esse evento físico, assinale o que for correto. 01) Se os blocos forem submersos a uma mesma profundidade e soltos, o primeiro bloco chegará à superfície da água antes que o segundo bloco. 02) As forças de empuxo sobre os blocos são iguais. 04) Se os blocos blocos forem forem man mantido tidoss submer submersos sos,, as forças forças de emp empuxo uxo sobre eles serão diferentes. 08) A densidade do primeiro primeiro e a do segundo bloco relativamente relativamente à água são, respectivamente, iguais a 2/3 e 3/4. 16) Quando estão flutuando, as forças resultantes sobre os dois blocos são iguais. (UECE-2010.2) - ALTERNATIVA: A No elevador mostrado na figura abaixo, o carro no cilindro à esquerda, na posição E, tem uma massa de 900 kg, e a área da secção transversal do cilindro é 2500 cm 2. Considere a massa do pistão desprezível e a aceleração da gravidade igual a 10 m/ s2. A área da secção transversal do cilindro, na posição D, é 25 cm2, e o pistão tem massa desprezível.
(UNEMAT/MT-2010.2) - ALTERNATIVA: B Um corpo em formato esférico flutua na água com 1/8 de seu volume emerso. Sabendo-se que a densidade da água é de 1 g/cm 3, logo, a densidade desta esfera será: a) 0,785 g/cm3 *b) 0,875 g/cm3 c) 0,625 g/cm3 d) 0,565 g/cm3 e) 0,885 g/cm3 (UNIMONTES/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: B Dois recipientes idênticos encontram-se, inicialmente, com a mesma quantidade de água. Em seguida, dois corpos, A e B, de mesma massa, são mergulhados cada um num recipiente, ficando completamente submersos. Observa-se que, nos dois recipientes, a água transborda, sendo recolhida em vasilhames também idênticos. O estado final desses vasilhames, após terem recolhido completamente a água que transbordou, pode ser observado nas figuras a seguir:
É CORRETO afirmar que a) a densidade do corpo A é menor que a do corpo B. *b) a densidade do corpo B é menor que a do corpo A. c) a densidade dos corpos A e B é igual. d) a densidade do corpo A é menor que a do líquido.
Se o elevador for preenchido com óleo de densidade 900 kg/m 3, a força mínima F, em Newton, necessária para manter o sistema em equilíbrio será *a) 0. b) 10. c) 800. d) 900. (UEM/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 28 (04+08+16) A figura a seguir representa um tubo aberto para a atmosfera, contendo dois líquidos A e B, cujas densidades são respectivamente A e B. O líquido A ocupa as extremidade extremidadess livres do tubo, enquanto o líquido B ocupa o centro. As pressões nas superfícies dos líquidos são P 1, P 2, P 3, P 4, P 5 e P 6.
Em relação às condições mostradas na figura, é correto afirmar que 01) P2 = P 5. 02) P3 = P 6. 04) P2 > P 1. 08) P4 = P 5. 16) A = B
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MECÂNICA: HIDRODINÂMICA VESTIBULARES 2010.1 (ENEM-2009 [prova anulada]) - ALTERNAT ALTERNATIVA: IVA: E O uso da água do subsolo requer o bombeamento para um reservatório elevado. A capacidade de bombeamento (litros/hora) de uma bomba hidráulica depende da pressão máxima de bombeio, conhecida como altura manométrica H (em metros), do comprimento L da tubulação que se estende da bomba até o reservatório (em metros), da altura de bombeio h (em metros) e do desempenho da bomba (exemplificado no gráfico). De acordo com os dados a seguir, obtidos de um fabricante de bombas, para se determinar a quantidade de litros bombeados por hora para o reservatório com uma determinada bomba, deve-se: 1 – Escolher a linha apropriada na tabela correspondente à altura (h), em metros, da entrada de água na bomba até o reservatório. 2 – Escolh Escolher er a colunaaprop colunaapropria riada, da, corres correspon ponden dente te ao com com-primento primento total total da tubulaçã tubulação o (L), em metros, metros, da bomb bombaa até o reservatório. 3 – Ler a altura manomé manométrica trica (H) correspondente ao cruzamento das respectivas linha e coluna na tabela. 4 – Usar a altura manométrica manométrica no gráfico gráfico de desempedesempenho para ler a vazão correspondente.
Disponível em: http:www.anauger.com.br http:www.anauger.com.br.. Acesso em: 19 mai. 2009 (adaptado)
Considere que se deseja usar uma bomba, cujo desempenho é descrit descritoo pelo peloss dad dados os acim acima, a, para para ench encher er um reserva reservatóri tórioo de 1.20 1.2000 L que se encontra a 30 m acima da entrada da bomba. Para fazer a tubulação entre a bomba e o reservatório seriam usados 200 m de cano. Nessa situação, é de se esperar que a bomba consiga encher o reservatório a) entre 30 e 40 minutos. b) em menos de 30 minutos. c) em mais de 1h e 40 minutos. d) entre 40 minutos e 1h e 10 minutos. *e) entre 1h e 10 minutos e 1h e 40 minutos.
(FEI/SP-2010.1) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: B A capacidade de um reservatório de uma usina hidroelétrica é 985 435 200 m3. Sabendo-se que em 1 hora o volume de água que passou pelas turbinas é de 36 288 m 3, qual é a vazão de água que passou pelas turbinas? a) 100,8 m3/s *b) 10,08 m3/s c) 10,8 m3/s d) 1,08 m3/s e) 1,008 m3/s (FEI/SP-2010.1) - ALTERNATIV ALTERNATIVA: A: C Em um poço artesiano, a vazão de bombeamento da água é descrita pelo gráfico abaixo. Após quanto tempo o volume de água bombeada será 10 m 3 ? a) 3h00min b) 3h30min c) 4h00min *d) 4h30min e) 5h00min
(UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: A Considere uma torneira mal fechada, que pinga com um fluxo volumétrico de meio litro por dia, embaixo da qual há um tanque de dimensões (40 cm) x (30 cm) x (10 cm). Desprezando Desprezando as perdas de água por evaporação, é correto afirmar que o tanque *a) transbordará, se a torneira não for completamente fechada ao final do vigésimo quarto dia. b) atingirá a metade da sua capacidade total, se a torneira for fechada no final do oitavo dia. c) atingirá ¼ da sua capacidade total, se a torneira for fechada no final do quarto dia. d) atingirá 4 × 103 cm3, se a torneira for fechada no final do quinto dia. e) atingirá 0,025 m3, se a torneira for fechada no final do décimo sexto dia. (UDESC-2010.1) (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 350 × 106 W b) 1 × 105 L/s c) 1 × 10 –2 m/s Uma usina termoelétrica alimentada pela queima de carvão produz uma potência mecânica de 140 × 10 6 W, com uma eficiência térmica de 40 %. Dados: c água = 4,2 J/(g°C) e dágua = 1 kg/L. a) Determine a taxa de fornecimento de calor decorrente da queima do carvão. b) O calor rejeitado é fornecido para água de um rio cuja temperatura não deve aumentar mais do que 5 °C. Determine o volume de água necessário por segundo. c) A usina está funcionando com metade da capacidade. Determine a velocidade de escoamento da água (considere a seção reta retangular do rio com profundidade de 10 m e largura 50 m).
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(UDESC-2010.1) (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: RESPOSTA: a) 4 m/s b) 0,38 L/s c) 5×105 Pa A água entra em uma casa, conforme mostra figura abaixo, por meio de um tubo com diâmetro interno de 2,2 cm, com uma pressão absoluta igual a 5×105 Pa. Um tubo com diâmetro interno de 1,1 cm se liga ao banheiro do segundo andar a 4 m de altura. No tubo de entrada a velocidade da água é 1 m/s.
Em relação ao contexto, determine: a) a velocidade de escoamento da água no banheiro; b) a vazão volumétrica no banheiro; c) a pressão da água no banheiro, considerando todas as saídas de água fechadas. (FGV/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: D Conhecido como parafuso de Arquimedes, este dispositivo foi utilizado pelos egípcios para retirar água do Nilo. Um modelo simples pode ser construído com uma mangueira enrolada em uma haste reta. Quando a haste é girada no sentido conveniente, a extremidade inferior da mangueira entra e sai da água, aprisionando uma porção desta no interior da mangueira. Enquanto o parafuso gira, a água capturada é obrigada a subir até o outro extremo da mangueira, onde é despejada.
Com um desses dispositivos, elevou-se água proveniente de um rio até um reservatório, localizado a 2,0 m de altura em relação ao nível de água desse rio. O parafuso de Arquimedes utilizado tinha 100 voltas completas de uma mangueira de borracha, sendo que cada anel podia transportar 1,0 cm 3 de água. Desconsiderando Desconsiderando atritos e supondo uma rotação uniforme, admitindo que o tempo necessário para que o parafuso girasse 360º em torno de seu eixo era de 2,0 s, a potência útil da fonte do movimento de rotação, em W, era de Dado: densidade da água = 1,0 g/cm 3 aceleração da gravidade = 10 m/s 2 a) 2,5 × 10 –1. b) 2,0 × 10 –1. c) 1,5 × 10 –1. *d) 1,0 × 10 –2. e) 5,0 × 10 –3.
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(UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: D Dois recipientes cilíndricos idênticos, de paredes termicamente isoladas, com tampas móveis sem atrito e de pesos desprezíveis desprezíveis (êmbolos), contêm em seus interiores volumes idênticos V 0 de gás ideal a mesma pressão pressão atmosférica P 0 e temperatura T0. No tempo inicial t0, um dos recipientes, que se encontrava inicialmente no meio atmosférico, é colocado na posição P 1 e no interior de um tubo de Venturi e o outro na posição P 2 como esquematizado na figura a seguir:
No tubo de Venturi de secção transversal transversal A1 > A2 um líquido com densidade igual à d’água escoa laminarmente com velocidade de módulo constante v 2 = 2v 1. No tempo t1 > t0, os dois cilindros atingem suas configurações de equilíbrio. Nos esquemas a seguir assinale a alternativa que melhor representa a configuração de equilíbrio dos cilindros. a) *d)
b)
e)
c)
(UFBA-2010.1) - RESPOSTA: v = 110 m/s = 396 km/h A tragédia de um vôo entre o Rio de Janeiro e Paris pôs em evidência um dispositivo, baseado na equação de Bernoulli, que é utilizado para medir a velocidade de um fluido, o chamado tubo de Pitot. Esse dispositivo permite medir a velocidade da aeronave com relação ao ar. Um diagrama é mostrado na figura. No dispositivo, manômetros são usados para medir as pressões p A e p B nas aberturas A e B, respectivamente.
Considere um avião voando em uma região onde a densidade do ar é igual a 0,60 kg/m3 e os manômetros indicam p A e pB iguais a 63630,0 N/m2 e a 60000,0 N/m2, respectivamente. respectivamente. Aplique a equação de Bernoulli nessa situação e determine a velocidade do avião com relação ao ar.
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(UFPE-20 (UFPE-2010.1) 10.1) - RESPOST RESPOSTA: A: t = 24 24 s Um recipiente cilíndrico de 40 litros está cheio de água. Nessas condiçõ condições, es, são necessá necessários12 rios12 segundo segundoss para para se ench encher er um copo d´água através de um pequeno orifício no fundo do recipiente. Qual o tempo gasto, em segundos, para se encher o mesmo copo d´agua quando temos apenas 10 litros d´água no recipiente? Despreze a pequena variação no nível da água, quando se está enchendo um copo de água.
VESTIBULARES 2010.2 (FEI/SP-2010.2) - ALTERNA ALTERNATIVA: TIVA: E Em uma fazenda, uma bomba d’água utilizada para irrigação consegue recalcar um volume de 0,6012 m 3 em 30 s. Qual é a vazão da bomba em L/s? a) 20,40 b) 200,40 c) 180,36 d) 24,00 *e) 20,04 (PUC/PR-2010.2) - ALTERNATIVA: D O coração bombeia o sangue para os demais órgãos do corpo por meio de tubos chamados artérias. Quando o sangue é bombeado, ele é "empurrado" contra a parede dos vasos sanguíneos. Essa tensão gerada na parede das artérias é denominada pressão arterial. A hipertensão arterial ou "pressão alta" é a elevação da pressão arterial para números acima dos valores considerados normais (120/80 mmHg). Essa elevação anormal pode causar lesões em diferentes órgãos do corpo humano, tais como cérebro, coração, rins e olhos. Quando a pressão arterial é medida, dois números são registrados, tais como 120/80. O maior número, chamado pressão arterial sistólica, é a pressão do sangue nos vasos, quando o coração se contrai, ou bombeia, para impulsionar o sangue para o resto do corpo. O menor número, chamado pressão diastólica, é a pressão do sangue nos vasos quando o coração encontra-se encontra-se na fase de relaxamento (diástole). Considere o texto para assinalar a alternativa CORRETA: a) Pode-se afirmar que, no processo de sístole e diástole, a pressão arterial e o volume de sangue no coração são diretamente proporcionais. b) O sangue exerce uma força sobre as artérias e as artérias sobre o sangue; portanto, essas forças se anulam. c) A diferença de pressão entre dois pontos distantes 10 cm da aorta vale 2,5 Pa, o que significa dizer que é exercida uma força de 2,5 N em 1 cm 2. *d) Quando o calibre da artéria fica reduzido, aumenta-se a resistência à passagem do sangue e, consequentemente, eleva-se a pressão diastólica (mínima). e) O valor da pressão sistólica no SI é 1,6 × 10 5 Pa.
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