Questõessobre Dinâmica
Uma força conservativa, no
estudo da mecânica, é uma força entre
membros de um sistema que não provoca
transformação de energia mecânica em energia interna dentro do sistema, ou seja, se nenhuma
energia é convertida em energia interna, a
energia interna do sistema é conservada. A
partir desta informação marque a alternativa
que represente uma força não conservativa:
O custo de implantação de redes de transmissão aumenta linearmente com a distância da
hidroelétrica, de modo que a partir de uma certa distância, o uso de energia solar fotovoltaica,
que não depende da distância, é favorecido. Assim, em regiões isoladas da Amazônia, como é
muito caro levar energia elétrica produzida por hidroelétricas através de redes de transmissão,
o uso da energia solar fotovoltaica torna-se uma alternativa viável.
Dessa forma, o gráfico que representa qualitativamente os custos do uso de energia solar
fotovoltaica (ESF) e da implantação de redes de transmissão (RT) em função da distância é
O custo de implantação de redes de transmissão aumenta linearmente com a distância da hidroelétrica, de modo que a partir de uma certa distância, o uso de energia solar fotovoltaica, que não depende da distância, é favorecido. Assim, em regiões isoladas da Amazônia, como é muito caro levar energia elétrica produzida por hidroelétricas através de redes de transmissão, o uso da energia solar fotovoltaica torna-se uma alternativa viável.
Dessa forma, o gráfico que representa qualitativamente os custos do uso de energia solar
fotovoltaica (ESF) e da implantação de redes de transmissão (RT) em função da distância é
Para alcançar o teto de uma garagem, uma pessoa sobe em
uma escada AB e fica parada na posição indicada na figura 1.
A escada é mantida em repouso, presa por cordas horizontais, e apoiada no chão. Na figura 2 estão indicadas algumas
distâncias e desenhadas algumas forças que atuam sobre a
escada nessa situação: seu peso PE = 300 N, a força aplicada pelo homem sobre a escada FH = 560 N e a tração aplicada pelas cordas, . A força de contato com o solo, aplicada no
ponto B, não está indicada nessa figura.
Considerando um eixo passando pelo ponto B, perpendicular
ao plano que contém a figura 2, para o cálculo dos momentos
aplicados pelas forças sobre a escada, a intensidade da força
de tração é
Para alcançar o teto de uma garagem, uma pessoa sobe em uma escada AB e fica parada na posição indicada na figura 1. A escada é mantida em repouso, presa por cordas horizontais, e apoiada no chão. Na figura 2 estão indicadas algumas distâncias e desenhadas algumas forças que atuam sobre a escada nessa situação: seu peso PE = 300 N, a força aplicada pelo homem sobre a escada FH = 560 N e a tração aplicada pelas cordas, . A força de contato com o solo, aplicada no ponto B, não está indicada nessa figura.
Considerando um eixo passando pelo ponto B, perpendicular ao plano que contém a figura 2, para o cálculo dos momentos aplicados pelas forças sobre a escada, a intensidade da força de tração é
As colisões são interações entre
corpos em que um exerce força
sobre o outro
A figura a seguir descreve um dos
tipos de colisão:
https://pt.slideshare.net
O tipo de colisão descrita na figura é:
O Código de Trânsito Brasileiro estabelece, no artigo 65, a obrigatoriedade do uso do cinto de segurança para condutores e passageiros em todas as vias do território nacional. A função básica do cinto de segurança consiste em impedir que os corpos dos ocupantes de um veículo em movimento sejam projetados para frente, no caso de uma colisão frontal. Isso ocorre devido a um comportamento natural de qualquer corpo, descrito pela Primeira Lei de Newton, também conhecida como princípio da inércia.
A alternativa correta que compreende tal princípio é:
O Código de Trânsito Brasileiro estabelece, no artigo 65, a obrigatoriedade do uso do cinto de segurança para condutores e passageiros em todas as vias do território nacional. A função básica do cinto de segurança consiste em impedir que os corpos dos ocupantes de um veículo em movimento sejam projetados para frente, no caso de uma colisão frontal. Isso ocorre devido a um comportamento natural de qualquer corpo, descrito pela Primeira Lei de Newton, também conhecida como princípio da inércia.
A alternativa correta que compreende tal princípio é:
Atualmente um dos câmbios mais modernos utilizados na indústria automotiva é o cambio CVT (Continuosly Variable Transmission) onde a transmissão varia continuamente. O funcionamento básico consiste em duas polias cônicas ligadas por uma correia. Elas variam o seu diâmetro de acordo com a necessidade exigida pelo condutor. Se for necessária uma força maior, como por exemplo quando o veículo precisa vencer uma subida, a polia que liga o eixo de transmissão de torque às rodas fica com o diâmetro maior e a polia ligada à rotação do motor assume um diâmetro menor. O tempo TR corresponde a uma volta completa da polia maior e Tr refere-se ao tempo de uma volta completa da polia menor. Supondo-se que nesta situação a polia menor tem 2/3do diâmetro da polia maior, e que a correia que liga as duas polias não desliza, o tempo Tr necessário para que a polia menor dê uma volta completa é
Um bloco de massa 3 kg,inicialmente em repouso, desliza sem atrito de A para B a partir de uma rampa de altura 5 m, conforme a figura que segue. Ao atingir o ponto B o bloco é desacelerado e percorre uma distância de 10 maté parar no ponto C. Desprezando a resistência do ar, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície, do ponto B até o ponto C,é:(Adote: g = 10 m/s²)
Um bloco de massa 3 kg,inicialmente em repouso, desliza sem atrito de A para B a partir de uma rampa de altura 5 m, conforme a figura que segue. Ao atingir o ponto B o bloco é desacelerado e percorre uma distância de 10 maté parar no ponto C. Desprezando a resistência do ar, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície, do ponto B até o ponto C,é:(Adote: g = 10 m/s²)
A energia solar é uma fonte de energia limpa, pois usa a radiação solar para gerar energia elétrica, por meio de células fotovoltaicas, para indústrias e residências. Um painel de células fotovoltaicas foi instalado em um local plano com o intuito de gerar energia suficiente para o funcionamento de um condicionador de ar de 12000 Btu(aproximadamente 14,4×106J). O painel foi exposto a uma insolação de 1000W/m2, durante um período de 10 h, para iniciar o funcionamento do condicionador de ar. Se a eficiência do painel é de 20 %, a sua área, em metros quadrados, é:
Uma fita de slackline possui comprimento 2L0 e está esticada de Apara B. Enquanto um atleta de massa M executa suas manobras,uma foto é tirada e pode-se observar que a fita forma um ângulo θ com a horizontal, conforme ilustrado na figura que segue. Devido ao peso do atleta a fita se desloca para baixo a uma distância H e é alongada, passando a ter comprimento igual a L em cada metade da fita no momento que a imagem foi capturada. Considere-se que o sistema atleta/slacklineestá em equilíbrio no momento da captura da foto. Assim, para a situação ilustrada, a expressão CORRETA para calcular a constante elástica k da fita é:
Uma fita de slackline possui comprimento 2L0 e está esticada de Apara B. Enquanto um atleta de massa M executa suas manobras,uma foto é tirada e pode-se observar que a fita forma um ângulo θ com a horizontal, conforme ilustrado na figura que segue. Devido ao peso do atleta a fita se desloca para baixo a uma distância H e é alongada, passando a ter comprimento igual a L em cada metade da fita no momento que a imagem foi capturada. Considere-se que o sistema atleta/slacklineestá em equilíbrio no momento da captura da foto. Assim, para a situação ilustrada, a expressão CORRETA para calcular a constante elástica k da fita é:
Dois corpos cúbicos de massas m1 e m2 estão dispostos
sobre uma mesa perfeitamente lisa. Tais blocos não
possuem nenhum tipo de conexão e estão posicionados
nas extremidades da mesa. Uma força de módulo F1 é
aplicada sobre o corpo 1 no sentido de encontro ao
bloco 2. Dessa forma, a intensidade da aceleração do
centro de massa do conjunto de blocos pode ser mais bem
representada por qual das relações a seguir?
A figura ilustra três aviões idênticos A, B e C, que estão na
iminência de abandonar seus tanques de combustível.
Tais tanques estão vazios, e, no momento do abandono, os
aviões estão com o mesmo módulo da velocidade e a uma
mesma altura do solo. A única diferença é que, no instante
em que os tanques são soltos, os aviões estão com
inclinações diferentes em relação à horizontal. Assim,
desconsiderando a resistência do ar, pode-se afirmar que
A figura ilustra três aviões idênticos A, B e C, que estão na iminência de abandonar seus tanques de combustível. Tais tanques estão vazios, e, no momento do abandono, os aviões estão com o mesmo módulo da velocidade e a uma mesma altura do solo. A única diferença é que, no instante em que os tanques são soltos, os aviões estão com inclinações diferentes em relação à horizontal. Assim, desconsiderando a resistência do ar, pode-se afirmar que
Os impactos físicos são caracterizados por uma grande
desaceleração. Os capacetes dos motociclistas são
projetados para amortecer a batida da cabeça em alta
velocidade, prolongando o tempo do choque com o intuito
de minimizar as forças sobre a cabeça. Um ser humano,
em média, é levado a óbito se, em um choque, a cabeça
sofrer variações de quantidade de movimento superiores
a 100 N.s.
Fonte modificada: Livro Desvendando a Física do Corpo Humano.
Assim, se, em um acidente, a cabeça de um motociclista
de massa de 5 kg sofreu uma desaceleração no tempo
mínimo para a sua sobrevivência, qual é o módulo da
variação de velocidade sofrida pelo motoqueiro?
Os impactos físicos são caracterizados por uma grande desaceleração. Os capacetes dos motociclistas são projetados para amortecer a batida da cabeça em alta velocidade, prolongando o tempo do choque com o intuito de minimizar as forças sobre a cabeça. Um ser humano, em média, é levado a óbito se, em um choque, a cabeça sofrer variações de quantidade de movimento superiores a 100 N.s.
Fonte modificada: Livro Desvendando a Física do Corpo Humano.
Assim, se, em um acidente, a cabeça de um motociclista de massa de 5 kg sofreu uma desaceleração no tempo mínimo para a sua sobrevivência, qual é o módulo da variação de velocidade sofrida pelo motoqueiro?
Os músculos do lado esquerdo do coração apresentam
uma espessura diferente. O músculo que contrai o
ventrículo esquerdo é aproximadamente três vezes mais
espesso que aquele do ventrículo direito. Além disso, a
forma circular do ventrículo esquerdo é mais eficiente
para produzir uma alta pressão do que a forma elíptica
que amolda o ventrículo direito.
Fonte: http://biofisica.xpg.uol.com.br/
Um ventrículo esquerdo de um coração sadio ejeta 85 mL de
sangue por batimento a uma pressão constante de 12 cmHg.
Sendo a densidade do mercúrio 13,5 ˑ 103 kg ˑ m–3 e a
aceleração da gravidade g = 10 m/s2
, pode-se afirmar que o
trabalho realizado pelo ventrículo assumirá, em cada
contração, um valor aproximado de
(Dado: 76 cmHg = 105
N/m2
)
Os músculos do lado esquerdo do coração apresentam uma espessura diferente. O músculo que contrai o ventrículo esquerdo é aproximadamente três vezes mais espesso que aquele do ventrículo direito. Além disso, a forma circular do ventrículo esquerdo é mais eficiente para produzir uma alta pressão do que a forma elíptica que amolda o ventrículo direito.
Fonte: http://biofisica.xpg.uol.com.br/
Um ventrículo esquerdo de um coração sadio ejeta 85 mL de sangue por batimento a uma pressão constante de 12 cmHg. Sendo a densidade do mercúrio 13,5 ˑ 103 kg ˑ m–3 e a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 , pode-se afirmar que o trabalho realizado pelo ventrículo assumirá, em cada contração, um valor aproximado de
(Dado: 76 cmHg = 105 N/m2 )
Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um
conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a
geração de energia elétrica, através de aproveitamento do
potencial hidráulico existente em um rio.
Fonte: http://www.furnas.com.br/
Uma usina, que se utiliza de uma queda d’água de 80 m
em um rio, está sendo projetada com a finalidade de
produção de energia elétrica. Sabendo que a potência da
queda d’água vale 200 MW e considerando a aceleração
g = 10 m/s2
, qual é, aproximadamente, o número de litros
de água que fluem por segundo?
(Dado: densidade da água d = 103
kg ˑ m–3)
Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.
Fonte: http://www.furnas.com.br/
Uma usina, que se utiliza de uma queda d’água de 80 m em um rio, está sendo projetada com a finalidade de produção de energia elétrica. Sabendo que a potência da queda d’água vale 200 MW e considerando a aceleração g = 10 m/s2 , qual é, aproximadamente, o número de litros de água que fluem por segundo?
(Dado: densidade da água d = 103 kg ˑ m–3)
A trave talvez seja a prova mais difícil da ginástica artística
feminina. Ela tem 1,2 metro de altura, 5 metros de
comprimento e apenas 10 centímetros de largura.
A ginasta deve executar toda a série, composta por
movimentos de acrobacia e de dança, além de giros de
360 graus e saltos obrigatórios, em um período que varia
entre 70 e 90 segundos.
Figura: http://rederecord.r7.com/segundos.
http://www.brasilescola.com
Uma ginasta da trave olímpica com massa de 48 kg está
na extremidade do aparelho como mostra a figura.
Sabe-se que a massa da barra sem os suportes vale 250 kg
e que os suportes 1 e 2 estão a uma distância de 50 cm
das bordas da trave. Dessa forma, considerando a
aceleração da gravidade de 10 m/s2
, pode-se afirmar que a
força que o suporte 1 faz sobre a barra vale
A trave talvez seja a prova mais difícil da ginástica artística feminina. Ela tem 1,2 metro de altura, 5 metros de comprimento e apenas 10 centímetros de largura. A ginasta deve executar toda a série, composta por movimentos de acrobacia e de dança, além de giros de 360 graus e saltos obrigatórios, em um período que varia entre 70 e 90 segundos.
Figura: http://rederecord.r7.com/segundos.
http://www.brasilescola.com
Uma ginasta da trave olímpica com massa de 48 kg está
na extremidade do aparelho como mostra a figura.
Sabe-se que a massa da barra sem os suportes vale 250 kg
e que os suportes 1 e 2 estão a uma distância de 50 cm
das bordas da trave. Dessa forma, considerando a
aceleração da gravidade de 10 m/s2
, pode-se afirmar que a
força que o suporte 1 faz sobre a barra vale
Considere a energia potencial gravitacional de
uma massa puntiforme próxima à superfície da
Terra. Suponha que a unidade de medida de
comprimento no Sistema Internacional de Unidades
fosse mudada para o centímetro. O valor numérico
da energia potencial gravitacional, no sistema que
usa centímetros, seria igual à do sistema original
multiplicada por um fator de
A mecânica newtoniana não é válida para
descrever fenômenos que envolvam
No contexto da mecânica newtoniana, diz-se
que uma massa puntiforme está em equilíbrio
quando a soma
A temperatura dos répteis é regulada pela
temperatura ambiente. Se grandes oscilações térmicas
ocorrerem, esses animais podem sofrer bastante.
Por exemplo, quando a temperatura ambiente baixa demais,
a respiração desses animais tem sua frequência diminuída,
eles começam a se alimentar com menos frequência, e,
consequentemente, seu metabolismo baixa, perdem peso e a
síntese de proteínas sofre disfunções.
Um tipo de lâmpada adequado para a
manutenção das funções vitais desses animais são as
infravermelhas, de 100 W, por exemplo, pois, além de
fornecerem o calor ideal ao animal, não precisam ser
desligadas e também são resistentes à água. A eficiência
dessas lâmpadas pode ser testada mergulhando-as em um
calorímetro contendo 1 litro de água. Nesses tipos de
experimento, pode acontecer de, em 5 minutos após o
mergulho da lâmpada, a temperatura da água subir cerca de
3 °C.
Pelo exposto acima, qual seria, aproximadamente, a quantidade de energia, em percentagem,
emitida para fora do calorímetro como radiação?
Dados: dágua (densidade da água) = 103
kg/m3
e
cágua (calor específico da água) = 4.103
J/kg °C
A temperatura dos répteis é regulada pela temperatura ambiente. Se grandes oscilações térmicas ocorrerem, esses animais podem sofrer bastante. Por exemplo, quando a temperatura ambiente baixa demais, a respiração desses animais tem sua frequência diminuída, eles começam a se alimentar com menos frequência, e, consequentemente, seu metabolismo baixa, perdem peso e a síntese de proteínas sofre disfunções.
Um tipo de lâmpada adequado para a manutenção das funções vitais desses animais são as infravermelhas, de 100 W, por exemplo, pois, além de fornecerem o calor ideal ao animal, não precisam ser desligadas e também são resistentes à água. A eficiência dessas lâmpadas pode ser testada mergulhando-as em um calorímetro contendo 1 litro de água. Nesses tipos de experimento, pode acontecer de, em 5 minutos após o mergulho da lâmpada, a temperatura da água subir cerca de 3 °C.
Pelo exposto acima, qual seria, aproximadamente, a quantidade de energia, em percentagem, emitida para fora do calorímetro como radiação?
Dados: dágua (densidade da água) = 103 kg/m3 e
cágua (calor específico da água) = 4.103 J/kg °C