Trabalho e Energia

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Trabalho e Energia
Questão 1
Se precisar, utilize os valores das constantes aqui relacionadas.
Uma pequena esfera metálica, de massa m e carga positiva q, é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial v0 em uma região onde há um campo elétrico de módulo E, apontado para
baixo, e um gravitacional de módulo g, ambos uniformes. A máxima altura que a esfera alcança é
a)
b)
c)
d)
e)
Questão 2
No interior de uma caixa de massa M, apoiada num piso horizontal, encontra-se fixada uma mola de constante elástica k presa a um corpo de massa m, em equilíbrio na vertical. Conforme a
figura, este corpo também se encontra preso a um fio tracionado, de massa desprezível, fixado à
caixa, de modo que resulte uma deformação b da mola. Considere que a mola e o fio se encontram no eixo vertical de simetria da caixa. Após o rompimento do fio, a caixa vai perder contato com o piso se
a)
b)
c)
d)
e)
f) não sei
Questão 3
Uma corda, de massa desprezível, tem fixada em cada uma de suas extremidades, F e G, uma partícula de massa m. Esse sistema encontra-se em equilíbrio apoiado numa superfície
cilíndrica sem atrito, de raio r, abrangendo um ângulo de 90° e simetricamente disposto em relação ao ápice P do cilindro, conforme mostra a figura. Se a corda for levemente deslocada e começa a escorregar no sentido anti-horário, o ângulo θ ≡ FÔP em que a partícula na extremidade F perde contato com a superfície é tal que
a)
b)
c)
d)
e)
f) não sei
Questão 4
Um corpo movimenta-se numa superfície horizontal sem atrito, a partir do repouso, devido à ação contínua de um dispositivo que lhe fornece uma potência mecânica constante. Sendo v sua
velocidade após certo tempo t, pode-se afirmar que
a) a aceleração do corpo é constante.
b) a distância percorrida é proporcional a v2.
c) o quadrado da velocidade é proporcional a t.
d) a força que atua sobre o corpo é proporcional a t.
e) a taxa de variação temporal da energia cinética não é constante.
f) Não sei.
Questão 5
Acredita-se que a colisão de um grande asteroide com a Terra tenha causado a extinção dos
dinossauros. Para se ter uma ideia de um impacto dessa ordem, considere um asteroide esférico de ferro, com 2 km de diâmetro, que se encontra em repouso quase no infinito, estando sujeito somente à ação da gravidade terrestre. Desprezando as forças de atrito atmosférico, assinale a opção que expressa a energia liberada do impacto, medida em número aproximado de bombas de hidrogênio de 10 megatons de TNT.
a) 1
b) 10
c) 500
d) 50.000
e) 1.000.000
f) Não sei.
Questão 6
Uma pessoa de 80,0 kg deixa-se cair verticalmente de uma ponte amarrada a uma corda elástica de “bungee jumping” com 16,0 m .de comprimento. Considere que a corda se esticará até 20,0 m de comprimento sob a ação do peso. Suponha que, em todo o trajeto, a pessoa toque continuamente uma vuvuzela, cuja frequência natural é de 235 Hz. Qual(is) é(são) a(s) distância(s) abaixo da ponte em que a pessoa se encontra para que um som de 225 Hz seja percebido por alguém parado sobre a ponte?
a) 11,4 m.
b) 11,4 m e 14,4 m.
c) 11,4 m e 18,4 m.
d) 14,4 m e 18,4 m.
e) 11,4 m, 14,4 m e 18,4 m.
f) Não sei.
Questão 7
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 quaisquer atritos, podemos afirmar que a variação máxima do comprimento da mola é dada por
a)
b)
c)
d)
e)
f) Não sei.
Questão 8
A temperatura para a qual a velocidade associada à energia cinética média de uma molécula de nitrogênio, N2, é igual à velocidade de escape desta molécula da superfície da Terra é de,
aproximadamente,
a) 1,4 x 105 K.
b) 1,4 x 108 K.
c) 7,0 x 1027 K.
d) 7,2 x 104 K.
e) 8,4 x 1028 K.
f) Não sei.
Questão 9
Considere um pêndulo simples de comprimento L e massa m abandonado da horizontal. Então, para que não arrebente, o fio do pêndulo deve ter uma resistência à tração pelo menos igual a
a) mg.
b) 2 mg.
c) 3 mg.
d) 4 mg.
e) 5 mg.
f) Não sei.
Questão 10
A partir do repouso, um carrinho de montanha russa desliza de uma altura	sobre uma
rampa de 60° de inclinação e corre 20 m num trecho horizontal antes de chegar em um loop circular, de pista sem atrito. Sabendo que o coeficiente de atrito da rampa e do plano horizontal é 1/2,
assinale o valor do raio máximo que pode ter esse loop para que o carrinho faça todo o percurso sem perder o contato com a sua pista.
a)
b)
c)
d)
e)
f) Não sei.
Questão 11
Numa brincadeira de aventura, o garoto (de massa M) lança-se por uma corda amarrada num galho de árvore num ponto de altura L acima do gatinho (de massa m) da figura, que pretende resgatar. Sendo g a aceleração da gravidade e H a altura da plataforma de onde se lança, indique o valor da tensão na corda, imediatamente após o garoto apanhar o gato para aterrisá-lo na outra margem do lago.
a)
b)
c)
d)
e)
f) Não sei.
Questão 12
Um aro de 1 kg de massa encontra-se preso a uma mola de massa desprezível, constante elástica k = 10 N/m e comprimento inicial L0 = 1 m quando não distendida, afixada no ponto O. A figura mostra o
aro numa posição P em uma barra horizontal fixa ao longo da qual o aro pode deslizar sem atrito. Soltando o aro do ponto P, qual deve ser sua velocidade, em m/s, ao alcançar o ponto T, a 2 m de distância?
a)
b)
c)
d)
e)
f) Não sei.