FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL PRINCÍPIO DA MECÂNICA

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FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL PRINCIPIO MECÂNICA
1 DINÂMICA DO PONTO MATÉRIA: SISTEMAS DE PARTÍCULAS
1. O conceito de energia foi extremamente importante para o desenvolvimento da ciência, principalmente da física. Sendo assim, pode-se dizer que o princípio da conservação da energia mecânica determina que: 
D. a energia total de um sistema isolado é constante. 
​​​​​2. Um projétil de 10 kg se move com uma velocidade de 30 m/s quando explode em dois fragmentos, A e B, de massas 2,5 kg e 7,5 kg, respectivamente. Sabendo que, imediatamente após a explosão, os fragmentos A e B se movem em direções definidas respectivamente por θA=45º e θB=30º, conclui-se que​​​​​​​:​​​​​​​​​​​​​​ 
B. o fragmento com a menor massa termina com uma intensidade de velocidade maior e parte da trajetória original com um ângulo maior. 
3. O princípio de conservação de energia afirma que a energia não pode ser criada nem destruída, apenas convertida de uma forma ou de outra. Por exemplo, se um skatista faz uma manobra descendo a rampa com seu skate e para no final da rampa, a transformação de energia envolvida é: ​​​​​​​ 
B. potencial para cinética para potencial. 
4. Uma partícula com a energia potencial mostrada no gráfico está se movendo para a direita. Ela possui 1 J de energia cinética no ponto x = 1 m. Onde se encontra o ponto de retorno da partícula? Observe o gráfico:​​​​​​​
D. 6 m
5. No caso de usar o trabalho e a energia potencial conjuntamente quando um esquiador durante sua corrida tem vento soprando. Esse esquiador de 70 kg desliza a 2,0 m/s quando começa a descer uma rampa de 50 m de comprimento, 10° de inclinação e livre de atrito. Qual será a rapidez do esquiador na base da rampa se o vento exerce uma força retardadora e constante de 50 N, contrária ao movimento do esquiador utilizando a equação?
E. 10 m/s
2 DINÂMICA DO PONTO MATERIA: ENERGIA E QUANTIDADE DE MOVIMENTO 
Qual será o módulo da energia potencial gravitacional de um corpo de massa igual a 580g que se encontra em uma altura de 62,2 cm em relação ao solo, adotando a gravidade como 10 m/s2 ?
C. 3,61 J. 
2. Quando se dirige um automóvel e se acelera em uma ultrapassagem, sua energia cinética é aumentada proporcionalmente. Nesse caso, se acelerar o automóvel de 1780 kg até chegar a 100 km/h, quanto será a energia cinética​​​​​​​?​​​​​​​​​​​​​​ 
D. 687,8 KJ. 
3. Diversos carros são projetados com zona de deformação ativa na frente, que ficam muito danificadas durante colisões frontais. O objetivo desse projeto é​​​​​​​: 
B. aumentar o impulso sofrido pelo motorista durante a colisão e reduzir a força que atua sobre o motorista. 
4. No projeto de uma esteira transportadora de objetos, é preciso saber qual será a energia cinética necessária para determinar a potência correta do motor de acionamento. Nesse caso, o objeto a ser transportado terá 568 kg e a velocidade da esteira transportadora de peças será de 15 m/s. Qual será a energia cinética necessária?​​​​​​​​​​​​​​ 
B. 6,39.10^4 J. 
5. Uma mola de constante elástica igual a 120 N/m é esticada até 15,2 cm. Nesse caso, qual seria a energia potencial elástica armazenada nesse elemento?​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ 
B. 1,386 J. 
3 DINÂMICA DO PONTO MATERIA: FORÇA
1. Força e aceleração são grandezas vetoriais, por isso estão representadas com uma seta sobre as letras que as indicam. Sendo grandezas vetoriais, elas necessitam, para ficarem totalmente definidas, de um valor numérico, de uma unidade de medida, de uma direção e de um sentido, sendo que: 
D. A direção e o sentido da aceleração serão o mesmo da força resultante. 
2. Na Segunda Lei de Newton, a massa do objeto (m) é a constante de proporcionalidade da equação, é a medida da inércia de um corpo. Dessa forma, se for aplicada a mesma força em dois corpos com massas diferentes, o de maior massa sofrerá: 
D. uma menor aceleração. 
3. Na física mecânica da dinâmica dos movimentos, quando um corpo de massa 11,41 kg parte do repouso e, após 9 segundos, sua velocidade é de 30 m/s. Considerando que o corpo foi submetido a uma força externa constante, qual será o módulo da força externa? 
D. 38 N. 
4. No estudo da dinâmica newtoniana, sabe-se que um corpo de massa m está sujeito à ação de uma força F que o desloca segundo um eixo vertical em sentido contrário ao da gravidade. Se esse corpo tem seus movimentos com velocidade constante, é porque: 
C. a força resultante sobre o corpo é nula. 
5. Na física mecânica, na dinâmica dos movimentos, qual será a aceleração de um corpo de massa igual a 12,68 kg, onde atuam duas forças de mesma direção e sentidos opostos que correspondem a 80,37 N e 40,37 N, respectivamente? 
B. 3,15 m/s2​​​​​​​. 
4 DINÂMICA PLANA DE CORPOS RÍGIDOS
1. A propriedade que confere a um corpo a capacidade de resistir a qualquer alteração de seu movimento denomina-se inércia. Se um corpo cilíndrico tem massa de m=ρπR2h, qual será seu momento de massa em relação ao eixo x?​​​​​ 
E. Ix = m(3R2 + 4h2)/12.
2. O momento de inércia de sólidos geométricos é encontrado em tabelas de livros de Física Mecânica na área da dinâmica. Dessa forma, qual será a equação do momento de inércia de um cilindro de massa m e raio r 1, com um orifício cilíndrico, coaxial, de raio r 2 (menor que r 1), em torno do eixo do cilindro? 
B. m /2(r 12 + r 22). 
3. Uma polia de 182,5kg com diâmetro de 488mm está acoplada a um mecanismo de movimentação. Assinale a alternativa que apresenta o momento de inércia dessa polia: 
B. 21,73kg.m2. 
4. Um mecanismo de transmissão acoplado a um equipamento industrial executa seu movimento de rotação a partir de um cilindro rotativo de diâmetro de 750mm e de 300kg. Sabendo que seu momento de inércia é de 21,1kg.m2, e que o sistema gira sem escorregar para baixo em um plano inclinado de um ângulo de 25° com a horizontal, qual será a aceleração desse mecanismo? 
B. 2,76m/s2. 
5. O mesmo mecanismo de transmissão acoplado a um equipamento industrial executa o movimento de rotação a partir de um rolamento de diâmetro de 750mm e de 300kg. Sabendo que seu momento de inércia é de 21,1kg.m2, que a aceleração é de 2,76m/s2 e que o sistema gira sem escorregar para baixo em um plano inclinado de um ângulo de 25° com a horizontal, qual será a força de atrito desse mecanismo?​​​​​​​ 
B. 415N. 
5 CINEMÁTICA PLANA DE CORPOS RÍGIDOS
1. Sabe-se que a cinemática dos corpos possui três movimentos: translação, rotação e plano geral. Assinale a alternativa que responde corretamente o que acontece na translação: 
B. Uma linha qualquer do corpo rígido se mantém paralela em relação à sua posição inicial, em qualquer instante. 
2. Um mecanismo de movimentação tem um braço de 200 mm a 45o e desloca-se entre os pontos A e B. Se a velocidade de A é de 2 m/s para baixo, qual será a velocidade de B no instante em que Θ45o? Descrição da imagem não disponível ​​​​​​​ 
C. ω= 14,1 rad/s e vB= 2 m/s. 
3. A engrenagem A gira sobre a cremalheira inferior fixa C com velocidade angular de ω= 4,0 rad/s. Qual será a velocidade da cremalheira superior B? Descrição da imagem não disponível 
B. 0,4 m/s. 
4. A engrenagem A gira sobre a cremalheira inferior fixa C com velocidade angular de ω= 4,0 rad/s. Qual será a velocidade no ponto D localizado a 45o da cremalheira fixa do mecanismo? Descrição da imagem não disponível 
B. 0,2828 m/s. 
5. Qual a equação que representa o movimento plano de uma partícula em relação a um sistema de referência rotativo, para velocidade e para aceleração, respectivamente? 
C. Vp = Vo + Ω.r + Vrel - aP = ao + α.r – Ω2.r + 2Ω. vrel + arel 
6.1 CINEMÁTICA DO PONTO MATERIAL I
1. Um dos principais objetivos da cinemática é criar os movimentos desejados em qualquer partícula e, a partir disso, determinar as posições, as velocidades e as acelerações dessas partículas. Nesse caso, pode-se definir a cinemática como: 
C. o ramo da ciência que se propõe a estudar o movimento, sem necessariamente se preocupar comsuas causas.
2. Movimento retilíneo é o movimento de um ponto ao longo de uma linha reta, que, por conveniência, será escolhida como o eixo x. Se houver uma partícula (qualquer objeto móvel) que se move ao longo de uma linha reta de acordo com a equação x = t3-6t2-15t+40, qual o instante em que a velocidade será zero? 
D. Em 5 segundos.
3. Em qualquer instante, uma partícula vai ocupar certa posição sobre a linha reta. Para definir a posição da partícula, escolhe-se uma origem fixa na linha reta e um sentido ao longo da reta. A distância, com o sinal adequado, define completamente a posição da partícula. Nesse caso, se houver a partícula (qualquer objeto móvel) que se move ao longo de uma linha reta de acordo com a equação x = t3-6t2-15t+40, quais serão a posição e a distância percorrida por esse elemento móvel? 
E. -100m (sentido negativo).
4. Em todos os problemas relacionados à área da cinemática, você será solicitado a determinar a posição, a velocidade e a aceleração de uma partícula em movimento retilíneo em relação ao tempo (5 segundos). A partícula da equação x = t3-6t2-15t+40 também terá uma aceleração, que será de​​​​​​​: 
D. 18m/s2.
5. Na cinemática, as equações têm grande importância na resolução de diversos problemas. Por exemplo, por meio das equações, podemos calcular o deslocamento, a velocidade e a aceleração de um projétil. Ao considerar que o projétil é disparado no plano xy da origem O, tem-se x0 = y0 = z0 = 0 e (vz)0 = 0. Por exemplo, se um projétil for lançado a um ângulo de 30º, com que velocidade ele percorrerá 100m horizontais?
B. 33,6m/s.
6.2 CINEMÁTICA DO PONTO MATERIAL II
1. Os componentes normal e tangencial de velocidade e aceleração estão presentes em diversos mecanismos mecânicos, desde um simples sistema de movimentação até complexos mecanismos automotores. A partir das equações, determinamos esses movimentos e podemos concluir por meio dessas equações que: 
B. o componente tangencial da aceleração reflete uma variação na velocidade escalar da partícula, enquanto seu componente normal reflete uma variação na direção de movimento da partícula.
2. Na Fórmula Indy, os carros disputam a corrida em uma pista de trajetória oval, por estar correndo em uma trajetória curva, o carro tem aceleração com componentes normal e tangencial. Nesse caso, qual será a aceleração centrípeta do carro de corrida da Fórmula Indy a uma velocidade de 320km/h quando entrar nas curvas com trajetória circular com raio de curvatura ρ = 4km?​​​​​​​ 
D. 25.600km/h2​​​​​​​.
3. Se considerarmos o carro da Fórmula Indy partindo do repouso e percorrendo uma pista circular de raio 300m. Se sua velocidade escalar aumenta a uma taxa de constante de 7m/s2, qual será o tempo necessário para esse carro de corrida alcançar uma aceleração de 8m/s2 ? 
C. 4,87s.
4. O que podemos concluir no sistema coordenado polar para o movimento circular da figura a seguir?​​​​​​​​​​​​​​ Descrição da imagem não disponível ​​​​​​​ 
B. No movimento circular de um objeto, as coordenadas x e y variam continuamente, mas a distância do objeto ao centro do caminho circular permanece a mesma.
5. Conforme o gráfico anexo, qual a equação que representa a declividade da linha azul tangencial à curva vermelha em t = t3? Descrição da imagem não disponível ​​​​​​​ 
C. v(t 3 )=dx/ dt ]t=t3'