APOL Objetiva 2 Regular - Introdução à Mecânica

Prévia do material em texto

Questão 1/10 - Física: Introdução à Mecânica
Analise o gráfico “força versus deslocamento” a seguir:
 
Fonte: gráfico elaborado pelo autor desta questão.
O gráfico mostra o deslocamento no eixo-x positivo de um objeto devido à ação de uma força de intensidade variável. Com os dados do gráfico e com base no conteúdo trabalho do livro-base Mecânica Básica, marque a alternativa que apresenta o resultado do trabalho realizado pela força, em J, de 0 a 21 m:
Nota: 10.0
	
	A
	22,5
	
	B
	30
	
	C
	50,5
	
	D
	60
	
	E
	127,5
Você acertou!
Comentário: Para uma força variável o trabalho é igual a área sob a curva em um gráfico de F X d, devemos realizar a soma dessas áreas.  
Ou seja, At = Aret + Atriang1 + Atriang2
Aret = 5 × 21 = 105 J
Atriang1 =  = 7,5 J
Atriang2 =  = 15 J
At = 105 + 7,5 + 15 = 127,50 J
(não existe uma equação pronta para cada estilo de gráfico, porém a equação 4.9 da página 88 nos diz que a Área de determinada figura geométrica é numericamente igual ao trabalho realizado).
Questão 2/10 - Física: Introdução à Mecânica
Leia o texto:
Uma criança desce um escorregador de 2,8 m de altura deslizando até tocar o solo, que está forrado com areia. Considere a aceleração da gravidade local constante e de módulo 9,8m/s29,8m/s2  e despreze as perdas de energia por atrito. 
Fonte: texto elaborado pelo autor desta questão.
A partir do trecho de texto, dos conteúdos do livro Mecânica Básica referente à conservação da energia mecânica, assinale a alternativa que corresponde, aproximadamente, à velocidade com que a criança chega ao solo.
Nota: 0.0
	
	A
	2,5 m/s.
	
	B
	3,4 m/s.
	
	C
	5,9 m/s.
	
	D
	7,4 m/s.
Para resolver a questão, deve-se aplicar o princípio da conservação da energia mecânica, tomando como referência o solo, por meio da equação: Em0=Em(1)Em0=Em(1) em que EmoEmo  é a energia mecânica inicial e EmEm a energia mecânica final, dadas, respectivamente por: Em0=U0+K0Em0=U0+K0 e Em=U+KEm=U+K. Assim, substituindo em (1), teremos U0+k0=U+KU0+k0=U+K , em que, U=mghU=mgh e k=12mv2k=12mv2, do qual m é a massa, g a aceleração da gravidade, h a altura e v a velocidade . Agora, substituindo as expressões em mgh=12mv2∴2.9,8.2,8=v2∴v=√54,88∴v≈7,4m/s.mgh=12mv2∴2.9,8.2,8=v2∴v=54,88∴v≈7,4m/s.  (Mecânica Básica, p.107)
	
	E
	9,8 m/s.
Questão 3/10 - Física: Introdução à Mecânica
Considere o texto a seguir.
Uma motocicleta trafega por uma via expressa a 20 m/s quando percebe o semáforo ficar amarelo. A partir desse instante, desacelera a moto a uma taxa constante até parar. A resistência do ar pode ser desprezada e a moto mais o motociclista possui uma massa de 190 kg.
Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão.
De acordo com o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Mecânica Básica referente ao teorema do trabalho e energia cinética, assinale a alternativa que corresponde corretamente ao trabalho realizado para a moto parar.
Nota: 0.0
	
	A
	3800 J
	
	B
	– 3800 J
	
	C
	– 38000 J
Para resolver a questão, basta aplicar a fórmula do teorema trabalho energia cinética, dado por:W=ΔEc=W=12mv2−12mv20W=ΔEc=W=12mv2−12mv02 , onde W é o trabalho (J), m é a massa, v é a velocidade final e v0 a velocidade inicial. Assim, substituindo os valores, teremos:W=0−12190.202=−38000JW=0−12190.202=−38000J . (livro-base, p.93).
TB – P
HC (1) – C1, C4, C6, C10
HC (2) – C1, C5
	
	D
	38000 J
	
	E
	76000 J
Questão 4/10 - Física: Introdução à Mecânica
Leia o texto:
Dois blocos de massa m1=2kgm1=2kg e m2=4kgm2=4kg encontram-se sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa, ligados por um fio ideal. Uma força horizontal de intensidade igual  24N24N é aplicada sobre o bloco 2, conforme ilustra a figura 3.4.
Fonte da figura: SILVA, O. H. M. da. Mecânica Básica. Curitiba: InterSaberes, 2016, p. 66
Fonte: texto elaborado pelo autor desta questão.
Considerando a passagem do texto, os conteúdos do livro Mecânica Básica e todos os materiais disponíveis na rota sobre aplicação das leis de Newton, assinale a alternativa que apresenta o valor da aceleração desse conjunto.
Nota: 10.0
	
	A
	1m/s21m/s2
	
	B
	2m/s22m/s2
	
	C
	3m/s23m/s2
	
	D
	4m/s24m/s2
Você acertou!
Para resolver o problema, identificam-se as forças que atuam nos dois blocos, o conjunto(m1+m2)(m1+m2) move-se para a direita, sendo esse o sentido positivo do movimento, e a única força que atua nessa direção é a força ⃗FF→ Assim, aplicando o princípio fundamental da dinâmica, temos ⃗F=(m1+m2).a∴a=Fm1+m2=242+4=4m/s2F→=(m1+m2).a∴a=Fm1+m2=242+4=4m/s2 (Mecânica básica, p 66.)
	
	E
	11m/s211m/s2
Questão 5/10 - Física: Introdução à Mecânica
Leia o texto a seguir:
Um horse-power (hp) é denominado por 745,7 W.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Com base nos conteúdos do livro-base Mecânica Básica, assinale a alternativa que apresenta a potência do motor de um veículo com 80 hp:
Nota: 10.0
	
	A
	16 712 W
	
	B
	22 345 W
	
	C
	37 788 W
	
	D
	44 612 W
	
	E
	59 656 W
Você acertou!
Comentário: Para chegar a resposta, é preciso apenas fazer uma conversão de unidades, P = 80. 745,7 w = 59656 Watts (livro-base p.91).
Questão 6/10 - Física: Introdução à Mecânica
Leia o texto:
Uma mola de constante elástica k = 500 N/m é comprimida 2 cm (0,02 m) 
Fonte: texto elabora pelo autor 
A partir do trecho de texto, dos conteúdos do livro Mecânica Básica referente à energia potencial elástica, assinale a alternativa que corresponde, aproximadamente, à energia potencial elástica (E=12kx2E=12kx2E=12kx2) acumulada.
Nota: 0.0
	
	A
	0,4 J
	
	B
	0,3 J
	
	C
	0,2 J
	
	D
	0,1 J
Substituindo em U=12kx2∴U=12500.0,022∴U=0,1JU=12kx2∴U=12500.0,022∴U=0,1J
	
	E
	0 J
Questão 7/10 - Física: Introdução à Mecânica
Leia o texto a seguir:
Os motores de duas máquinas de cortar grama são comparados. Sabe-se que o cortador de grama A corta gramas de um espaço de 30m2 em 40 minutos, já o cortador de grama B corta gramas de um mesmo espaço em 1 hora.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Com base no texto acima e nos conteúdos do livro-base Mecânica Básica, assinale a alternativa correta em relação à potência:
Nota: 10.0
	
	A
	O cortador A possui a maior potência, pois realizou o trabalho em um menor tempo.
Você acertou!
Comentário: Com o trabalho realizado em um tempo pequeno (em comparação as duas), garante uma maior eficiência (livro-base, p.90).
	
	B
	O cortador B possui a maior potência, pois realizou o trabalho em um menor tempo.
	
	C
	O cortador A possui a maior potência, pois realizou o trabalho em um maior tempo.
	
	D
	O cortador B possui a maior potência, pois realizou o trabalho em um maior tempo.
	
	E
	Ambos os cortadores possuem a mesma potência.
Questão 8/10 - Física: Introdução à Mecânica
Atente para as informações a seguir:
Nos saltos com varas, o atleta desenvolve certa velocidade para que sua energia cinética seja convertida em energia potencial gravitacional e, com auxílio de uma vara longa e flexível, transpor o sarrafo. Nesse tipo de salto, um atleta de massa igual a 59 kg conseguiu transpor um sarrafo colocado a 6 m de altura em relação ao solo, onde a aceleração da gravidade é igual a 9,8 m/s². Para efeitos de cálculos, considere que o centro de massa do atleta esteja a 1 metro do solo.
Fonte: Texto elaborado pelo autor dessa questão.
De acordo com as informações e os conteúdos do livro-base Mecânica Básica referentes à conservação da energia mecânica, assinale a alternativa que corresponde ao aumento da energia potencial gravitacional do atleta em relação ao solo.
Nota: 0.0
	
	A
	2891,0 J
Para resolver basta calcular o aumento da energia potencial gravitacional do atleta, considerando o seu centro de massa e por meio da fórmula: ?U=m.g.Δh?U=m.g.Δh , onde ΔUΔU é o aumento da energia potencial gravitacional, m a massa, g a aceleração da gravidade e ?h a variação da altura do centro de massa. Assim, substituindo os valores, teremos:ΔU=59.9,8.5=2892J.ΔU=59.9,8.5=2892J. (livro-base, p. 105).
TB – P
HC (1) – C1, C4, C6, C10
HC (2) – C1, C5
	
	B
	3469,2 J
	
	C
	3550,0 J
	
	D
	3650,3 J
	
	E
	3750,2 J
Questão 9/10 - Física:Introdução à Mecânica
Leia o texto:
Em física, trabalho se refere a uma força específica aplicada durante um determinado deslocamento. Realizamos trabalho quando levantamos um objeto de massa diferente de zero, diretamente contra a força da gravidade.
Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão.
Com base na informação dada e no conteúdo de trabalho e energia do livro-base Mecânica Básica, marque a alternativa que apresenta uma situação de realização de trabalho:
Nota: 10.0
	
	A
	Pneus de um carro em movimento em contato com o chão.
	
	B
	Freios desacelerando um automóvel.
Você acertou!
Comentário: Segundo a definição apresentada no livro-base, para que haja trabalho é preciso que a força atue no mesmo sentido do deslocamento (livro-base, p.83).
	
	C
	Água descendo por um rio.
	
	D
	Goleiro segurando uma bola que foi chutada pelo adversário.
	
	E
	Mulher segurando uma bolsa enquanto espera o ônibus.
Questão 10/10 - Física: Introdução à Mecânica
Considere a figura a seguir onde mostra um sistema massa-mola:
Após esta avaliação, caso queira ver a imagem em seu contexto original, ela está disponível em: SILVA, O. H. M. Mecânica Básica. Curitiba: Intersaberes, 2016. p. 89.
Com base na figura dada e no conteúdo de trabalho realizado por uma força elástica do livro-base Mecânica Básica, marque a alternativa que contém o trabalho realizado, em joules, realizado pela mola durante a sua contração:
Nota: 10.0
	
	A
	Positivo
	
	B
	Negativo
Você acertou!
Comentário: A força elástica é uma força restauradora, ou seja, tem sentido oposto ao do deslocamento, na regra de sinal, o resultado é negativo (livro-base, p.89).
	
	C
	Zero
	
	D
	Inexistente
	
	E
	É igual ao trabalho da pessoa em módulo e sentido.