AOL 2 Mecânica Básica

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Pergunta 1
Resposta Selecionada: b.
Respostas:
a.
b.
c.
d.
e.
Uma das grandes preocupações na formação de pilotos de caça é com relação aos
movimentos bruscos que precisam realizar durante as manobras como por exemplo em
curvas muito fechadas. Como o corpo do piloto fica submetido à aceleração centrípeta, com
a cabeça mais próxima do centro de curvatura, a pressão sanguínea no cérebro diminui, o
que pode levar à perda das funções cerebrais. Os sinais de perigo são vários. Quando a
aceleração centrípeta é de 2g ou 3g, o piloto se sente pesado. Por volta da 4g a visão do
piloto passa para preto e branco e se reduz à “visão de túnel”. Se a aceleração é mantida ou
aumentada o piloto deixa de enxergar e, logo depois, perde a consciência, uma situação
conhecida com g-LOC, da expressão em inglês “g-induced loss of consciousness”, ou seja
“perda de consciência induzida por g”. Qual é o módulo da aceleração, em unidades de g,
para um piloto cuja aeronave inicia uma curva horizontal com uma velocidade vi = (400i +
500j)m/s e, 24,0s mais tarde, termina a curva com uma velocidade vf = (400i +
500j)m/s?
8,6 g
7,4 g
8,6 g
6,7 g
4,9 g
5,8 g
Pergunta 2
Na aviação muitas das manobras realizadas pelos pilotos são para corrigir possíveis desvios
de trajetória que podem ocorrem por diversas razões. Na figura um avião se move para leste
enquanto o piloto direciona o avião ligeiramente ao sul do leste, para compensar um vento
constante que sopra para nordeste. O avião tem uma velocidade vAV em relação ao vento,
com uma velocidade do ar (velocidade escalar em relação ao vento) de 215 km/h e uma
orientação que faz um ângulo θ ao sul do leste. O vento tem uma velocidade vVS em relação
ao solo, com uma velocidade escalar de 65,0 km/h e uma orientação que faz um ângulo de
20º a leste do norte. Qual é o módulo da velocidade vAS do avião em relação ao solo e qual
é o valor de θ?
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Resposta Selecionada: c.
Respostas: a.
b.
c.
d.
e.
228 km/h e 16,5º
235 km/h e 14,3º
198 km/h e 12,6º
228 km/h e 16,5º
115 km/h e 15,5º
220 km/h e 10,5º
Pergunta 3
Um dos grandes equipamentos usados pelas tropas de todo o mundo são os porta aviões
que são usados para lançar os aviões o mais próximo o possível de um ponto onde se
pretende atacar. Imaginemos a seguinte situação em que um avião a jato que decola de um
porta-aviões em que é movido por poderosos motores e, ao mesmo tempo, arremessado
para a frente por um mecanismo de catapulta instalado no convés do navio. A elevada
aceleração resultante permite que o avião alcance a velocidade de decolagem em um
pequeno trecho do convés. Entretanto, a alta aceleração também induz o piloto a inclinar o
avião bruscamente para baixo, ao deixar o convés. Os pilotos são treinados para ignorar
essa tendência, mas às vezes u avião vai direto para o mar. Vamos discutir a física que está
por trás desta compulsão.
A sensação de orientação vertical depende de indicações visuais e do sistema vestibular,
situado no ouvido interno. Esse sistema contém pequenas células pilosas imersas em um
fluido. Quando você mantém a cabeça erguida, os pelos se alinham com a força
gravitacional Fg, e o sistema avisa ao cérebro que a cabeça está erguida. Quando você
inclina a cabeça para trás de um ângulo ϕ, os pelos se inclinam e o sistema avisa ao cérebro
a respeito da inclinação. Os pelos também se inclinam quando você é acelerado para frente
por força horizontal aplicada Fap. Nesse caso, o sinal enviado ao cérebro indica,
erroneamente, que a cabeça está inclinada para trás, alinhada com o vetor resultante Fres =
Fg + Fap (figura). Entretanto, o falso sinal é ignorado quando indicações visuais mostram
claramente que não há inclinação alguma, como acontece quando você acelera um carro.
Um piloto que é arremessado do convés de um porta-aviões à noite praticamente não tem
pistas visuais. A ilusão de inclinação é forte e muito convincente, de modo que o piloto tem a
nítida impressão de que o avião deixou o convés com o nariz muito inclinado para cima. Sem
treinamento adequado o piloto tenta nivelar o avião baixando bruscamente o nariz, o que faz
o avião cair no mar. Suponha que, partindo do repouso, um piloto sofre uma aceleração
horizontal constante até atingir a velocidade de decolagem de 85 m/s em 90 m. Qual é o
ângulo ϕ da falsa inclinação experimentada pelo piloto?
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Resposta Selecionada:
d.
Respostas: a.
b.
c.
d.
e.
58º
68º
83º
79º
58º
76º
Pergunta 4
Resposta Selecionada: b.
Respostas:
a.
b.
c.
d.
e.
Digamos que você esteja responsável para trabalhar transportando passageiros em uma van
na cidade de Recife, e um grupo de pessoas contrate sua van para ir busca-los em um
acampamento, depois de dirigir essa van em uma estrada retilínea por 8,4 km a 70 km/h,
você para por falta de gasolina. Nos 30 min seguintes você caminha por 2,0 km ao longo da
estrada até chegar ao posto de gasolina mais próximo. Qual é o deslocamento total, desde o
início da viagem até ao posto de gasolina? Qual é o intervalo de tempo Δt entre o início da
viagem e o instante em que você chega ao posto? Qual é a velocidade média do início da
viagem até a chegada ao posto de gasolina?
10,4 km; 0,62 h; 16,8 km/h
15,2 km; 0,75 h; 14,2 km/h
10,4 km; 0,62 h; 16,8 km/h
09,6 km; 0,34 h; 19,1 km/h
11,5 km; 0,42 h; 12,4 km/h
12,1 km; 1,23 h; 18,2 km/h
Pergunta 5
Resposta Selecionada: e.
Respostas: a.
Imagine a seguinte situação em que você está discutindo no telefone celular enquanto segue
um carro de polícia não identificado nas ruas de Recife, a 25 m de distância; os dois carros
estão 110 km/h. A discussão distrai sua atenção do carro de polícia por 2,0 s (tempo
suficiente para você olhar para o telefone e exclamar: “Eu me recuso a fazer isso!”). No início
destes 2,0 s o policial começa a frear subitamente a 5,0 m/s2. Qual é a distância entre os
dois carros quando você volta a prestar atenção no trânsito? Suponha que você leva outros
0,40 s para perceber o perigo e começar a frear. Se você também freia a 5,0 m/s2, qual é
sua velocidade quando você bate no carro de polícia?
15,0 m; 94 km/h
11,5 m; 95 km/h
1 em 1 pontos
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b.
c.
d.
e.
10,0 m; 86 km/h
18,0 m; 82 km/h
12,5 m; 105 km/h
15,0 m; 94 km/h
Pergunta 6
Resposta Selecionada:
d.
Respostas:
a.
b.
c.
d.
e.
Em um certo dia quando você decidiu sair e observar alguns pássaros, em certo momento
você enxerga um pica-pau tentando perfurar o tronco de uma árvore, considerando que a
cabeça do pica-pau esteja se movendo para a frente com uma velocidade de 7,49 m/s
quando o bico faz contato com o tronco de árvore. O bico para depois de penetrar 1,87 mm
no tronco. Determine o módulo da aceleração, em unidades de g, supondo que ela é
constante.
1,53 × 103 g
1,82 × 102 g
2,33 × 104 g
3,13 × 103 g
1,53 × 103 g
1,76 × 102 g
Pergunta 7
Resposta Selecionada: e.
Respostas: a.
b.
c.
d.
e.
Considerando que você se encontre em uma cidade que fica as margens de uma linha férrea
por onde passam vários trens transportando cargas e pessoas, e em certo instante você
observa dois trens, cada um com velocidade de 30 km/h, que trafegam em sentidos opostos
na mesma linha férrea retilínea. Um pássaro capaz de voar a 60 km/h parte da frentede um
dos trens, quando eles estão separados por 60 km, se dirige em linha reta para o outro trem.
Ao chegar ao outro trem, o pássaro faz meia-volta e se dirige para o primeiro trem, e assim
por diante. (E você fica sem saber o por quer que o pássaro se comporta desta forma.) Qual
é a distância total que o pássaro percorre até os trens colidirem?
60 km
40 km
20 km
50 km
30 km
60 km
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4 of 6 30/01/2019 14:33
Pergunta 8
Resposta Selecionada:
a.
Respostas:
a.
b.
c.
d.
e.
Devido à falta de oportunidades de emprego em sua cidade de origem, e devido ao
surgimento de vagas de emprego em outra cidade próximo, onde para adquirir uma dessas
vagas você tenha que dirigir em uma via expressa para se candidatar a uma das vagas de
emprego nessa cidade, a uma distância de 300 km. A entrevista foi marcada para 11:15 h da
manhã. Você planeja dirigir a 100 km/h e parte às 8:00 h da manhã para ter algum tempo de
sobre. Você dirige na velocidade planejada durante os primeiros 100 km, depois um trecho
da estrada em obras o obriga a reduzir a velocidade para 40 km/h por 40 km. Qual a menor
velocidade que você deve manter no resto da viagem para chegar a tempo para a
entrevista?
128 km/h
128 km/h
145 km/h
135 km/h
115 km/h
122 km/h
Pergunta 9
Resposta Selecionada:
b.
Respostas:
a.
b.
c.
d.
e.
Um dos principais objetivos de muitos atletas é o de tentar quebrar algum recorde realizando
alguma proeza que seja considerada inédita, nesse sentido em 26 de setembro de 1993,
Dave Munday foi até o lado canadense das cataratas do Niágara com uma bola de aço,
equipada com um furo para entrada de ar, e caiu 48 m até a água (e as pedras). Suponha
que a velocidade inicial era nula e despreze o efeito do ar sobre a bola durante a queda.
Quanto tempo durou a queda de Munday? Ele podia contar os três segundos de queda livre,
mas não podia ver o quanto tinha caído a cada segundo. Determine sua posição no final de 3
segundos de queda. Qual era a velocidade dele ao atingir a superfície da água?
3,1 s; - 44,1 m; - 110 km/h
3,8 s; - 53,1 m; - 120 km/h
3,1 s; - 44,1 m; - 110 km/h
4,1 s; - 49,2 m; 78 km/h
2,9 s; 55,3 m; -115 km/h
2,1 s; 42,1 m; - 98 km/h
Pergunta 10
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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5 of 6 30/01/2019 14:33
Resposta Selecionada: a.
Respostas: a.
b.
c.
d.
e.
Apesar de a grande maioria dos acidentes apresentarem como causa a imprudência dos
motoristas as principais lesões no pescoço dos ocupantes dos carros são causadas pelo
“efeito chicote” frequentemente em colisões traseiras, em que um automóvel é atingido por
trás por outro automóvel. Na década de 1970 os pesquisadores concluíram que a lesão
ocorria porque a cabeça do ocupante era jogada para trás por cima do banco quando o carro
era empurrado para frente. Como resultado desta descoberta, foram instalados encostos de
cabeça nos carros, mas as lesões de pescoço nas colisões traseiras continuaram a
acontecer.
Em um teste recente para estudar as lesões do pescoço em colisões traseiras, um voluntário
foi preso por cintos a um assento, que foi movimentado bruscamente para simular uma
colisão na qual o carro de trás estava se movendo a 10,5 km/h. A figura mostra a aceleração
do tronco e da cabeça do voluntário durante a colisão, que começa no instante t = 0. O início
da aceleração do tronco sofreu um retardo de 40 ms, tempo que o encosto do assento levou
para ser comprimido contra o voluntário. A aceleração da cabeça sofreu um retardo de mais
70 ms. Qual era a velocidade do tronco quando a cabeça começou a acelerar?
7,2 km/h
7,2 km/h
6,4 km/h
5,6 km/h
4,3 km/h
8,1 km/h
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