Questõesde FATEC sobre Dinâmica

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5050817a-b1
FATEC 2017 - Física - Dinâmica, Trabalho e Energia

Durante o estágio realizado por uma aluna do curso de Mecânica de Precisão da FATEC, ela faz uma análise de um material por meio de um sistema mecânico que tensiona a peça de maneira longitudinal. Esse sistema está interligado a um dispositivo eletrônico que registra a tensão aplicada e a deformação sofrida por essa peça. Para saber o módulo de resiliência (energia acumulada durante essa deformação) dessa peça, ela esboça um gráfico com as duas grandezas.


De acordo com a leitura dos dados apresentados pelo gráfico podemos afirmar que o trabalho realizado pela força tensora até atingir a deformação máxima de 10 mm é, em joules, de

A
5,0 x 10–1
B
2,5 x 100
C
5,0 x 101
D
2,5 x 102
E
5,0 x 103
3aa05a9b-b2
FATEC 2018 - Física - Dinâmica, Impulso e Quantidade de Movimento

Para o exercício, considere situação ideal e g = 10 m/s²


Se o navio, considerado estável, percorre um trecho qualquer em velocidade de cruzeiro, podemos concluir que a quantidade de movimento, em kg· m/s, nesse trecho especificado é, aproximadamente,

Leia a notícia, divulgada em maio 2017,
para responder à questão. 

Navio autônomo e elétrico

     O primeiro navio autônomo — e, além disso, totalmente elétrico — já tem data marcada para começar a navegar. O Yara Birkeland (homenagem ao cientista norueguês Kristian Birkeland) deverá começar a operar na segunda metade de 2018, levando produtos da fábrica de fertilizantes da Yara, em Porsgrunn, até as cidades de Brevik e Larvik — todas na Noruega.
     O navio elétrico e autônomo deverá substituir 100 caminhões que fazem 40 000 viagens por ano. Ele operará exclusivamente nessa rota, um trajeto de 12 milhas náuticas, pouco mais de 22 km. Com 70 metros de calado¹ e 4 500 toneladas de porte bruto, o navio autônomo poderá atingir até 18,5 km/h (10 nós), mas deverá operar em velocidade de cruzeiro de 11 km/h (6 nós). 
     Ele será impulsionado por dois mecanismos azimutais, em que o motor inteiro se movimenta para fazer o navio virar. Seu conjunto de baterias pode prover até 4 MWh.
   A navegação autônoma se baseará em um extenso conjunto de sensores redundantes, incluindo câmeras no visível e no infravermelho, RADAR (Radio Detection And Ranging), LIDAR (Light Detection And Ranging) e AIS (Automatic Identification System), um sistema de monitoramento de curto alcance já utilizado em navios e serviços de tráfego de embarcações. 

 <https://tinyurl.com/yapk5b5f> Acesso em: 10.10.2018. Adaptado.

¹Calado – distância vertical entre a superfície da água e a parte mais baixa do navio naquele ponto.
A
1,37 ×104
B
4,95 ×104
C
8,32 ×104
D
1,37 ×107
E
4,95 ×107
ce56dd71-b0
FATEC 2010 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

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.


Desprezando a resistência do ar, são 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 AB), é igual à média aritmética das energias cinéticas de A e B. 
IV. A velocidade , de chegada ao solo, tem módulo igual a 2 m/s.

É correto o que se afirma em , de chegada ao solo, tem módulo igual a 2 m/s.

A
I, apenas.
B
II e III, apenas.
C
I e II, apenas.
D
III e IV, apenas.
E
I, II e III, apenas.
ce5aa8f7-b0
FATEC 2010 - Física - Dinâmica, Leis de Newton

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 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/s2

A
3,0.
B
5,0.
C
8,5.
D
10.
E
15.
ce516511-b0
FATEC 2010 - Física - Dinâmica, Leis de Newton

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, RA, RB, RC e RD.
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 RB = RD = 5RA = 5RC, podemos afirmar que a frequancia f’ será de


A
f/2.
B
f/5.
C
f/10.
D
f/15.
E
f/25 .
91b10225-b1
FATEC 2015 - Física - Dinâmica, Trabalho e Energia

Desprezando-se a massa do motorista, assinale a alternativa que apresenta, em joules, a variação da energia cinética desse automóvel, do início da frenagem até o momento de sua parada.

Lembre-se de que:

, em que Ec é dada em joules, m em quilogramas e v em metros por segundo.

Um motorista conduzia seu automóvel de massa 2 000 kg que trafegava em linha reta, com velocidade constante de 72 km/h, quando avistou uma carreta atravessada na pista.

Transcorreu 1 s entre o momento em que o motorista avistou a carreta e o momento em que acionou o sistema de freios para iniciar a frenagem, com desaceleração constante igual a 10 m/s². 

A
+ 4,0 x 105
B
+ 3,0 x 105
C
+ 0,5 x 105
D
- 4,0 x 105
E
- 2,0 x 105
91adf946-b1
FATEC 2015 - Física - Dinâmica, Colisão

Sabendo-se que o automóvel parou e não colidiu com a carreta, pode-se afirmar que o intervalo de tempo transcorrido desde o instante em que o motorista avistou a carreta até o instante em que o automóvel parou completamente é, em segundos,

Um motorista conduzia seu automóvel de massa 2 000 kg que trafegava em linha reta, com velocidade constante de 72 km/h, quando avistou uma carreta atravessada na pista.

Transcorreu 1 s entre o momento em que o motorista avistou a carreta e o momento em que acionou o sistema de freios para iniciar a frenagem, com desaceleração constante igual a 10 m/s². 

A
7,2.
B
3,5.
C
3,0.
D
2,5.
E
2,0.
3517b6ee-b2
FATEC 2015 - Física - Dinâmica, Leis de Newton

Durante a construção de um edifício de 30 andares, uma grua precisa levantar até o topo do edifício um conjunto de blocos cuja massa é 1 000 kg. Observa-se que, quando esses blocos passam pela metade da altura total, a sua velocidade de ascensão é constante.

Considerando que a aceleração gravitacional no local da construção é 10 m/s², é correto afirmar que a ordem de grandeza da força resultante aplicada pela grua sobre o conjunto dos blocos quando esse passa pelo 18° andar é, em newtons,

A
103 .
B
104 .
C
105.
D
106 .
E
107 .
095b16cc-b1
FATEC 2014 - Física - Dinâmica, Trabalho e Energia

O projeto Mars One pretende colonizar o planeta Marte até 2018. Para tanto, já fez uma pré-seleção de 1 058 pessoas, inclusive do Brasil, para uma viagem de aproximadamente sete meses, somente de ida. O desafio consistirá em viver e trabalhar em habitats especiais e devidamente projetados, cultivando o próprio alimento, buscando água e gelo no solo e fontes de energia alternativas para geração de eletricidade, além da previamente estabelecida.

A escolha da energia a ser utilizada inicialmente foi a que despendesse o menor trabalho no transporte de seu equipamento até o planeta e consequente montagem no local.

Assim sendo, é correto afirmar que a fonte de energia que será inicialmente utilizada é a

A
solar, em virtude da incidência de raios solares na superfície do planeta.
B
eólica, em virtude da incidência de ventos solares que atingem o planeta.
C
nuclear, pela facilidade de montagem, duração e segurança de manutenção.
D
termoelétrica, pela queima dos combustíveis fósseis encontrados nas escavações.
E
hídrica, pela extração e canalização das reservas de água e gelo no subsolo marciano.
09526fb3-b1
FATEC 2014 - Física - Fundamentos da Cinemática, Dinâmica, Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, Queda Livre, Cinemática, Impulso e Quantidade de Movimento, Colisão

Um motorista imprudente, ao dirigir um veículo popular de massa total (veículo + motorista) igual a 2 toneladas, recebe uma mensagem em seu celular e choca-se a 36 km/h com um poste de massa considerada infinita.

Podemos afirmar que a energia liberada nesse choque equivale à energia liberada pela queda de uma pessoa de 100 kg de massa do topo de um edifício de, aproximadamente,

Considere:

aceleração gravitacional g = 10 m/s² ;

altura de cada andar do edifício h = 3 metros.

A
3 andares.
B
6 andares.
C
11 andares.
D
22 andares.
E
33 andares.
88306613-b2
FATEC 2018 - Física - Estática e Hidrostática, Dinâmica, Trabalho e Energia, Estática - Momento da Força/Equilíbrio e Alavancas

Resiliência é um termo oriundo da Física, mas também muito usado metaforicamente em vários outros contextos sociais. Na Física, o ponto de resiliência de um material indica a capacidade máxima de absorção e, consequentemente, de acúmulo de energia durante uma situação de estresse (deformação sob tensão), sem que esse material perca a sua capacidade elástica de retornar à sua forma original e sem sofrer deformação definitiva significativa ou, até mesmo, ruptura.

Assim, é correto afirmar que

A
quanto maior o ponto de resiliência de um material, menos energia o material acumulará durante a deformação.
B
quanto menor o ponto de resiliência de um material, mais dificuldade o material terá para sofrer ruptura.
C
quanto maior o ponto de resiliência de um material, menos elasticidade o material terá para sofrer ruptura.
D
quanto menor o ponto de resiliência de um material, mais energia o material absorverá durante a deformação.
E
quanto maior o ponto de resiliência de um material, mais energia o material acumulará durante a deformação.
b85e560b-b1
FATEC 2018 - Física - Dinâmica, Trabalho e Energia

No relatório comparativo 2003–2014 do Sistema de Informações da Mobilidade Urbana, da ANTP (Associação Nacional de Transportes Públicos), foi levantado que milhões de pessoas utilizam o transporte coletivo (ônibus municipal, metrô e trem) para deslocamento ao trabalho. No ano de 2014, esse tipo de transporte foi responsável pelo consumo de aproximadamente 3,3 Gtep contra 10,3 Gtep do transporte individual (automóveis e motos).
Fonte dos dados: http://files.antp.org.br/2016/9/3/sistemasinformacao-mobilidade--comparativo-2003_2014.pdf. Acesso em: 10.11.2017. 

É correto afirmar que a diferença entre a energia consumida pelo transporte coletivo e o transporte individual, em 2014, em GWh, foi, aproximadamente, de

Considere
tep = tonelada equivalente de petróleo
1 tep = 1,2x107 Wh

A
8,4 x 103
B
8,4 x 105
C
8,4 x 107
D
8,4 x 109
E
8,4 x 1011
73423e20-b1
FATEC 2019 - Física - Dinâmica, Impulso e Quantidade de Movimento

Em uma aula do curso de Logística Aeroportuária, o professor propõe aos alunos que determinem a quantidade de movimento da aeronave tipo 737–800 em voo de cruzeiro, considerando condições ideais. Para isso ele apresenta valores aproximados, fornecidos pelo fabricante da aeronave.

INFORMAÇÃO DADO
Massa Máxima de Decolagem 79 000 kg
Velocidade média de cruzeiro 720 km/h

Com base nos dados apresentados no quadro, o resultado aproximado esperado é, em kg·m/s,

A
1,6×107
B
2,0×107
C
2,6×107
D
3,0×107
E
3,6×107
2c8e2e1a-b0
FATEC 2013 - Física - Dinâmica, Trabalho e Energia

A Fórmula 1 apresentou uma tecnologia denominada como Sistema de Recuperação de Energia Cinética, ou KERS (Kinetic Energy Recovering System), que é um dispositivo usado para converter parte da energia desperdiçada nas frenagens em tipos mais úteis de energia, que então pode ser utilizada para aumentar a potência dos carros.
Parece bastante complicado, mas não é. Tudo se baseia no fato de que a energia não pode ser criada ou destruída, mas pode ser transformada.
(autoracing.com.br/f1-como-funciona-o-kers/ Acesso em: 20.08.2013. Adaptado)

Podemos afirmar, portanto, que a energia convertida e armazenada pelo dispositivo KERS, em forma de energia útil, é a energia

A
luminosa.
B
térmica.
C
solar.
D
eólica.
E
gravitacional.
2c800cf2-b0
FATEC 2013 - Física - Dinâmica, Impulso e Quantidade de Movimento

O Brasil pretende construir um submarino nuclear que terá massa aproximada de 6 000 toneladas, poderá descer até uma profundidade de 350 metros e desenvolver uma velocidade máxima aproximada de 12 m/s.
Suponha as duas situações a seguir:

(I) que o submarino descrito esteja completamente estático, totalmente submerso e próximo à lâmina d’água, em uma determinada região do oceano que possui campo gravitacional constante;
(II) que o submarino descrito esteja navegando à velocidade máxima de forma constante, totalmente submerso e próximo à lâmina d’água, em uma determinada região do oceano que possui campo gravitacional constante.

Desprezando a coluna d’água acima do submarino, podemos afirmar que o empuxo produzido na situação (I) e a quantidade de movimento gerada na situação (II), respectiva e aproximadamente, são

A
6,0 ∙ 104 N e 7,2 ∙ 104 kg∙m/s.
B
6,0 ∙ 104 N e 7,2 ∙ 105 kg∙m/s.
C
6,0 ∙ 107 N e 7,2 ∙ 106 kg∙m/s.
D
6,0 ∙ 107 N e 7,2 ∙ 107 kg∙m/s.
E
6,0 ∙ 107 N e 7,2 ∙ 108 kg∙m/s.
2be9d00d-b0
FATEC 2013 - Física - Dinâmica, Leis de Newton

Em relação ao cartum apresentado, Colombo, surpreso com a dor causada pela queda do coco em sua cabeça, decidiu levantar o fruto do chão com a sua mão esquerda e equilibrou-o estaticamente por alguns instantes com o braço na posição vertical e o antebraço ( na horizontal. Desse modo, estimou a massa do coco em 1 kg.
Usando o desenho como referência, considere  a força peso do coco e  a força exercida pelo bíceps sobre o osso rádio no ponto P (pertencente ao segmento ) . 


Desconsiderando o peso do antebraço, podemos afirmar que o módulo dessa força  é, em newtons, igual a

Lembre-se:
No equilíbrio de rotação, a soma algébrica dos momentos das forças em relação a qualquer ponto é nula, ou seja,
F0 ∙ d0 + F1 ∙ d1 - F2 ∙ d2 = 0

Adote: g = 10 m/s2

Considere o cartum para responder a questão.


A
0,6.
B
1,7.
C
6,0.
D
17.
E
60.
2be1b3e0-b0
FATEC 2013 - Física - Dinâmica, Leis de Newton

De acordo com a mecânica clássica, são reconhecidos três tipos básicos de alavancas: a interfixa, a inter-resistente e a interpotente, definidas de acordo com a posição relativa da força potente (F), da força resistente (R) e do ponto de apoio (P), conforme a figura 1.

Os seres vivos utilizam esse tipo de mecanismo para a realização de diversos movimentos. Isso ocorre com o corpo humano quando, por exemplo, os elementos ósseos e musculares do braço e do antebraço interagem para produzir movimentos e funcionam como uma alavanca, conforme a figura 2. 




Nessa alavanca, o ponto de apoio está localizado na articulação entre o úmero, o rádio e a ulna. A força potente é aplicada próximo à base do rádio, onde o tendão do bíceps se insere, e a força resistente corresponde ao peso do próprio antebraço.


Com base nessas informações, é possível concluir, corretamente, que a contração do bíceps provoca no membro superior um movimento de


A
extensão, por um sistema de alavanca interfixa.
B
extensão, por um sistema de alavanca interpotente.
C
flexão, por um sistema de alavanca inter-resistente.
D
flexão, por um sistema de alavanca interpotente.
E
flexão, por um sistema de alavanca interfixa.
2be5c350-b0
FATEC 2013 - Física - Gravitação Universal, Dinâmica, Leis de Newton, Força Gravitacional e Satélites

Assinale a alternativa que está de acordo com o conceito mecânico ao qual o cartum faz alusão.

Considere o cartum para responder a questão.


A
Colombo e Newton descobriram ambos o conceito de força de gravidade trabalhando no Novo Mundo.
B
A força da gravidade levaria duzentos anos para deslocar o coco da Europa até o Novo Mundo.
C
Colombo chegou ao conceito de força de gravidade duzentos anos depois de Newton.
D
A força da gravidade é duas vezes maior no Novo Mundo do que no Velho Mundo.
E
O coco caiu devido à ação da força gravitacional.
c892f37f-b2
FATEC 2019 - Física - Dinâmica, Leis de Newton

O tether consiste em dois objetos fixos nas duas extremidades de um cabo. A pesquisadora brasileira Alessandra F. S. Ferreira, da Unesp de Guaratinguetá (SP), foi agraciada com o prêmio Mario Grossi no evento internacional Tether in Space 2019 (em Madrid). Em seu estudo, ela propôs a aplicação de um cabo fino e rígido de 100 km de comprimento com uma ponta ancorada na superfície de um corpo celeste, como um asteroide por exemplo. A outra ponta estará ancorada em um veículo espacial, conforme apresentado na figura. Assim, a técnica poderá ser utilizada para economizar energia e aumentar o impulso em viagens espaciais mais longas.

Obs.: Imagem fora de escala.


Uma espaçonave de 100 toneladas, navegando a uma velocidade tangencial aproximada de 28,8 mil km/h, acopla-se ao cabo citado de 100 km de extensão ancorado em um asteroide (considerado aqui como um ponto material em repouso).

Assumindo que a massa do cabo seja desprezível em relação ao sistema, podemos afirmar, corretamente, que a força centrípeta aplicada na extremidade do cabo ligada ao veículo espacial, em newtons, é

Lembre-se de que ac = V2 / R

A
6,4×107
B
6,4×105
C
6,4×103
D
8,3×104
E
8,3×106
5ed04e32-b2
FATEC 2014 - Física - Plano Inclinado e Atrito, Dinâmica

Durante a preparação das salas para o concurso da Fatec, os organizadores arrastavam mesas e carteiras para que tudo ficasse pronto. Vesti começou a observar Bular empurrar uma mesa. Ele notou que a colega aplicava uma força de intensidade FAP sobre a mesa e a mesa não começava a se movimentar instantaneamente, demorando um certo intervalo de tempo para isso.

Vesti deduziu então que isso ocorria devido à força de atrito de intensidade FAT entre o chão e os pés da mesa. Lembrando das aulas de Física, recordou-se de três conceitos: atrito estático, atrito dinâmico (ou cinético) e iminência de movimento.


Considerando a situação descrita e esses três conceitos, podemos concluir corretamente que, no gráfico esquemático representado, os pontos (I), (II) e (III) correspondem, respectivamente, a situações de

A

I. iminência de movimento           

II. atrito dinâmico           

III. atrito estático

B

I. atrito dinâmico           

II. iminência de movimento          

III. atrito estático

C

I. atrito dinâmico           

II. atrito estático           

III. iminência de movimento

D

I. atrito estático         

II. iminência de movimento    

III. atrito dinâmico

E

I. iminência de movimento           

II. atrito estático           

III. atrito dinâmico