Questões de Física

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Um móvel se locomove em função do tempo de tal forma que a sua função horária é dada por: S(t)=-14 +13t2 -t4.cos(t).  Qual a sua velocidade no instante t=0? Considere as unidades no SI.
 
		
	
	√2 / 2
	
	√3 / 2
	
	 1
	
	-14
	 
	zero
 
	Respondido em 27/03/2021 00:13:35
	
	Explicação:
	
		2a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Um motorista dirige seu automóvel em uma pista reta a uma velocidade de 108km/h, quando avista um sinal amarelo situado a 100m à sua frente. O motorista sabe que do sinal amarelo para o sinal vermelho há um intervalo de tempo de 3s. Qual deve ser a aceleração imposta ao carro para que ele consiga pará-lo no exato momento em que o sinal fica vermelho?
 
		
	
	-5m/s²
	 
	-4,5m/s²
	
	-45m/s²
	
	-1,0m/s²
	 
	-10m/s²
	Respondido em 27/03/2021 00:00:40
	
	Explicação:
Primeiramente, devemos passar a velocidade de km/h para m/s, dividindo 108 por 3,6 e obtendo:
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um astronauta de massa 90 kg está recebendo treinamento para suportar diversos tipos distintos de acelerações gravitacionais. Em um dos testes, ele é posto em uma centrífuga que o faz experimentar uma força que simula 7 vezes a aceleração gravitacional. Se este astronauta for enviado para um planeta em que sua aceleração gravitacional corresponde a 7 vezes a aceleração gravitacional da Terra (10m/s²), neste planeta, sua aceleração será de:
 
		
	 
	6300 N
	
	630 N
	
	70 N
	
	490 N
	
	7000 N
	Respondido em 27/03/2021 00:01:09
	
	Explicação:
Como a aceleraçãop gravitacional é 7 vezes maior que a da Terra, a força pesos era 7 vezes maior do que na Terra, logo:
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um boneco fabricado de polímeros está dentro de um veículo que está sendo testado em colisões por uma montadora. Esse veículo será acelerado até chegar a 100 km/h e então colidirá frontalmente com uma parede de concreto. Todo o processo será filmado. O boneco não está utilizando o cinto de segurança. Diante deste contexto, analise as seguintes asserções:
I-    Ao colidir o boneco será arremessado para frente, podendo ser lançado pelo vidro para brisas.
PORQUE
II-    De acordo com a Primeira Lei de Newton, durante a colisão, o veículo será desacelerado, porém o boneco não, o que o fará continuar sua trajetória.
Analisando as asserções realizadas acima, assinale a opção que representa a correta razão entre elas.
 
 
		
	
	 A asserção I está correta e a asserção II está incorreta
	
	A asserção I está correta e a asserção II está correta, mas não é uma justificativa da asserção I
	 
	A asserção I está correta e a asserção II é uma justificativa da asserção I.
	
	Ambas as asserções estão incorretas
	
	A asserção I está incorreta e a asserção II está correta
	Respondido em 27/03/2021 00:05:18
	
	Explicação:
De acordo com a Primeira Lei de Newton, a Lei da Inércia, o boneco será arremessado para frente, pois como ele está sem cinto de segurança, não existe nenhuma componente de força que o faça desacelerar junto com o automóvel. A aceleração negativa neste caso é tão grande que a força de atrito entre o assento e o boneco se torna desprezível.
 
	
		5a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Considere um carro se locomovendo à velocidade constante de 108km/h, em um plano horizontal, quando, de repente, começa a subir uma rampa. No início da rampa, o condutor desliga o motor e o deixa subir por inércia. Considerando que toda a energia cinética se converte em energia potencial, e que a gravidade local é de 10m/s², assinale a opção que representa a altura máxima que o carro consegue atingir:
 
		
	
	65m
 
	 
	45m
	
	55m
	
	30m
	
	50m
	Respondido em 27/03/2021 00:08:57
	
	Explicação:
Antes de solucionar o problema, é necessário converter a velocidade de km/h para m/s, assim:
v=108km/h=30m/s
A energia mecânica inicial é a energia cinética, assim:
E0=(m.v^2) / 2 = 450.m
Na altura máxima, temos somente a energia potencial, assim:
E = m.g.h = 10.m.h
Pelo princípio da conservação de energia:
450.m = 10.m.h
h=45 m
	
		6a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Uma mola está disposta na horizontal, encostada em um anteparo à sua esquerda. Da direita para a esquerda, move-se uma bola com velocidade constante de 25m/s. Assinale a alternativa que representa a correta deformação da mola, no máximo de sua contração devido ao choque da bola com a mola, em metros. Considere g= 10m/s², m_bola=10g e K=35 N/m
 
		
	
	 0,50
	
	0,46
	
	0,40
	 
	0,43
 
	
	0,55
	Respondido em 27/03/2021 00:09:14
	
	Explicação:
Toda a energia cinética da bola se transformará em energia potencial. Assim, pelo princípio da conservação de energia, temos:
	
		7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um móvel se move a uma velocidade de 108 km/h. A essa velocidade, ele possui um momento linear de 20 N.s. Assinale a alternativa que representa corretamente o valor da massa desse móvel:
 
		
	
	0,29 kg
	
	0,42 kg
	
	0,60 kg
	 
	0,67 kg
	
	0,35 kg
	Respondido em 27/03/2021 00:09:25
	
	Explicação:
P=mv
20 N.s=m.30 m/s
m=2/3=0,67 kg
Note que foi necessário converter a velocidade de km/h para m/s.
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Dois corpos, de massas m e 10 m estão se aproximando com velocidade relativa de 12 m/s. O corpo m se move da esquerda para a direita, em o corpo 10m se move da direita para a esquerda. Ao colidirem, esses corpos se unem, e passam a se mover juntos da esquerda para a direita. Desta maneira, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do coeficiente de restituição da colisão, sabendo que estes corpos se locomovem com velocidade de -10 m/s:
 
		
	
	0,11
	
	0,89
	
	1
	 
	0
	
	0,23
	Respondido em 27/03/2021 00:14:09
	
	Explicação:
Como os corpos se unem, existe uma colisão completamente inelástica ou plástica, o que caracteriza uma velocidade de afastamento nula, logo o coeficiente de restituição é 0.
 
	
		9a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um homem deseja improvisar uma extensão a um andaime, como mostra a figura: 
Fonte: o autor
Em sua improvisação ele prende uma tábua de madeira de 4 metros de comprimento e com de massa 75kg , com um bloco de massa 80kg, distribuídas uniformemente. Nesse improviso 10 % do comprimento da barra ficaram presos entre o bloco e o chão. O homem então de 55 kg deve ficar em pé da extremidade livre da tábua, para poder terminar o seu serviço, exatamente como mostra a figura. 
Diante do contexto apresentado, assinale a opção que representa corretamente a força normal exercida pela plataforma:
 
		
	 
	 1510 N
	
	1750 N
	
	600 N
	
	1500 N
	
	675 N
	Respondido em 27/03/2021 00:12:28
	
	Explicação:
Primeiramente vamos entender a situação. 10% da barra está apoiada e 90% está suspensa. Então, temos 10% do peso da barra fazendo força contra o andaime e 90% do peso está suspenso. Dos 10% do peso que estão apoiados, podemos dizer que ele se localiza na posição de 5% do comprimento da barra, que é a metade do comprimento da barra que está apoiado. Com essas informações, vamos observar a figura a seguir:
 
Fonte: o autor
Na figura, a seta preta representa a força peso dos 10% da barra que está apoiada. A seta vermelha representa a força peso do bloco. A seta azul representa a força normal exercida pelo andaime. A seta amarela representa a força peso dos 90% da barra que estão suspensos e a seta verde representa a força peso do homem. A beirada do andaime é o nosso ponto de apoio. Vamos considerar as forças que tendem a fazer a tábua girar no sentido horário como positivas. Mas antes de determinar o momento resultante, vamos determinar as massas apoiadas e suspensas da tábua, e também o comprimento apoiado e suspenso da tábua:
1° Comprimento suspenso: 0,9 x 4 = 3,6m
2° Comprimento apoiado: 4 - 3,6 = 0,4m
3° Peso suspenso: 0,9 x 75 = 67,5 kg
4° Peso apoiado: 75 ¿ 67,5 =  7,5 kg
Então agora vamos montar a equação do momento resultante, começando dosvetores da direita, utilizando o ponto de apoio indicado na figura:
55 .10.3,6 + 67,5 .10 .(3,6 / 2) + N .0,2 - 80.10 .0,2 - 7,5.10.0,2 = 0
N =1510 N
	
		10a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	A alternativa que representa o valor de x na figura é:
Fonte: o autor
		
	
	0,50 m
	 
	0,45 m
	
	0,35 m
	
	0,55 m
	
	0,40 m
	Respondido em 27/03/2021 00:12:43
	
	Explicação:
Como o sistema está em equilíbrio:
4.x = 6 .30
x=45 cm
x=0,45m
	
	Observe a figura. Ela mostra uma partícula se deslocando entre dois pontos em 10s. Assinale a opção que representa as equações horárias Sx(t) e Sy(t) da partícula, considerando que a sua velocidade de deslocamento é constante.
	
	
	
	S_x(t)=-1 + 0,4.t e S_y(t)=0,8.t
	
	
	S_x(t)=0,4.t e S_y(t)=-1 + 0,4.t
	
	
	S_x(t)=-1 + 40.t e S_y(t)=40.t
	
	
	S_x(t)=-1 + 0,4.t e S_y(t)=0,4.t
	
	
	S_x(t)=-1 + 4.t e S_y(t)=4.t
	
Explicação:
Temos agora uma partícula se movimentando em um plano xy, onde em x a partícula se move do ponto S_(0_x )=-1 ao ponto S_x=3m e em y a partícula se move do ponto S_(0_y )=0 ao ponto S_y=4. Então, para solucionar o problema, teremos que analisar primeiro o eixo x e, em seguida, o eixo y. Vamos lá:
Em X:
S_x (t)=S_(0_x ) + v_x.t
3=-1 + v_x.10
v_x=0,4 m/s
A função horária da partícula em relação ao eixo X é:
S_x (t)=-1 + 0,4.t
Em Y:
S_y (t)=S_(0_y ) + v_y. t
4=0 + v_y.10
v_y=0,4 m/s
Então, a função horária da partícula em relação ao eixo X é:
S_y (t)= 0,4.t
A figura abaixo ilustra a locomoção da partícula do seu ponto S0 ao seu ponto S. A seta preta representa a distância percorrida de um ponto a outro, enquanto as setas azuis representam o vetor velocidade, em que existe a velocidade em direção ao ponto, porém esta é decomposta em vetores paralelos aos eixos x e y, o que nos permitiu escrever as duas funções horárias.
 
Representação da movimentação bidimensional da partícula. Fonte: o autor.
	
	
	CINEMÁTICA DE GALILEU
	 
		
	
		2.
		A hélice de um ventilador tem 15cm de diâmetro. Quando esse ventilador é ligado, ele atinge a sua velocidade máxima de 50km/h em 1,2s. Qual a aceleração angular experimentada por um ponto que se localiza exatamente na borda de uma das pás da hélice do ventilador?
 
	
	
	
	(5/162).10^3 rad/s²
	
	
	2.10^3 rad/s²
	
	
	(27/13).10^3 rad/s²
	
	
	 (25/162).10^3 rad/s²
	
	
	25.10^3 rad/s²
	
Explicação:
	
	
	LEIS DE NEWTON
	 
		
	
		3.
		Um bloco desliza sem atrito em uma plataforma horizontal, a uma velocidade de 25 m/s, quando de repente passa por uma parte da plataforma que promove atrito entre a plataforma e o bloco, de 10 m de comprimento, e quando sua velocidade atinge 20 m/s, o bloco volta a deslizar sem atrito, e continua seu caminho à velocidade constante. Se o bloco possui massa de 1kg, qual o módulo da força de atrito atuante no bloco.
 
	
	
	
	-10,12 N
	
	
	-6 N
	
	
	-11,25 N
	
	
	- 13 N
	
	
	-9,75 N
	
Explicação:
	
	
	LEIS DE NEWTON
	 
		
	
		4.
		Uma bala de canhão é atirada a um ângulo de 45° com velocidade inicial de 100 m/s. No ponto de máxima altura, o módulo de sua velocidade é de?
 
	
	
	
	- 50√2 m/s
	
	
	0 m/s
	
	
	15√2 m/s
	
	
	50√2  m/s
	
	
	25√2 m/s
	
Explicação:
	
	
	CONSERVAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA E IMPULSO
	 
		
	
		5.
		Um chuveiro está posicionado a uma altura de 3 metros do chão. A pessoa que se banha neste chuveiro possui 1,83m de altura. Sabendo que a aceleração da gravidade local possui valor de 9,8m/s², assinale a opção que representa aproximadamente a velocidade com que uma gota d¿água de 0,5g atinge a cabeça do banhista. Considere que o sistema é 100% conservativo.
 
	
	
	
	 4,90m/s
	
	
	 5,15m/s
	
	
	 6,35m/s
 
	
	
	2,93m/s
	
	
	7,89m/s
	
Explicação:
Para realizar os cálculos, tomaremos como ponto de referência o topo da cabeça do banhista, assim, a altura da queda da gota do chuveiro até o topo da cabeça vale:
H = 3,00 - 1,83 = 1,17 m
Então, no chuveiro, a energia mecânica é igual à energia potencial, logo:
E0 = m.g.H = 0,0005.9,8.1,17 = 0,006J
No momento que a gota atinge o topo da cabeça, temos que a energia é convertida completamente em energia cinética, assim:
E = (m.v^2) / 2 = (0,0005.v²) / 2
Pelo princípio da conservação de energia, temos:
(0,0005.v^2) / 2 = 0,006
v=4,90 m/s
	
	
	CONSERVAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA E IMPULSO
	 
		
	
		6.
		Um bloco de 40kg está descendo um plano inclinado de 30°. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é de 0,6, e a gravidade local é de 10m/s². Assinale a opção que representa a perda percentual de energia mecânica, de quando o bloco atinge a parte mais baixa do plano inclinado, sabendo que o plano pode ser tratado como um triângulo pitagórico 3,4 e 5, em metros.
 
	
	
	
	10%
	
	
	20%
	
	
	30%
	
	
	 50%
	
	
	40%
	
Explicação:
	
	
	PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DO MOMENTO LINEAR
	 
		
	
		7.
		Uma bola de 4 kg está girando sobre um gramado com velocidade de 1 m/s. À sua frente tem uma bola de 6kg que se locomove com velocidade de 0,5 m/s. A primeira bola de 4 kg colide com a bola de 6kg, e após a colisão, a bola de 4 kg se locomove com velocidade de 0,4 m/s e a de 5 kg, com velocidade de 0,6 m/s. O coeficiente de restituição dessa colisão é:
 
	
	
	
	0,4
	
	
	0,3
	
	
	0,2
	
	
	0,1
	
	
	0,5
	
Explicação:
O coeficiente de restituição é definido como sendo a razão entre a velocidade relativa de afastamento e a velocidade relativa de aproximação: 
vaproximação = 1 m/s - 0,5 m/s = 0,5 m/s
vafastamento = 0,6 m/s - 0,4 m/s = 0,2 m/s
Dessa forma o coeficiente de restituição é: 
e = (0,2 m/s) / (0,5 m/s) = 0,4 
	
	
	PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DO MOMENTO LINEAR
	 
		
	
		8.
		Observe o gráfico a baixo e assinale a alternativa do impulso gerado pela força:
	
	
	
	1,3x10^4 N.s
	
	
	1,3x10^1 N.s
	
	
	1,3x10^2 N.s
	
	
	1,3x10^5 N.s
	
	
	1,3x10^3 N.s
	
Explicação:
Para determinar o impulso basta determinar a área embaixo da curva. Como a figura forma um triângulo:
I = (b.h) / 2 = (200.1300) / 2 =130000N.s = 1,3 x10^5 N.s.
	
	
	EQUILÍBRIO DE UM PONTO MATERIAL
	 
		
	
		9.
		Todo corpo rígido possui o seu centro de massa. O centro de massa é o ponto hipotético onde se pode considerar que toda a massa do corpo se concentra. Sobre o centro de massa, assinale a resposta correta:
 
	
	
	
	Um corpo rígido que possui o centro de massa localizado no seu interior não realiza rotação.
	
	
	Um corpo rígido que possui o centro de massa localizado no seu exterior não realiza rotação.
	
	
	Um corpo rígido só possui centro de massa quando sua massa é distribuída uniformemente.
	
	
	Uma força aplicada diretamente no centro de massa de um corpo, pode fazê-lo se deslocar em um movimento retilíneo.
	
	
	Uma força aplicada diretamente no centro de massa de um corpo, pode fazê-lo se deslocar em um movimento circular.
 
	
Explicação:
Ao se aplicar uma força exatamente no ponto de centro de massa, o corpo tende a desenvolver um movimento retilíneo, uniforme ou uniformemente variado. Isso porque ao se aplicar a força diretamente no centro de massa, exclui-se a possibilidade do corpo apresentar algum tipo de movimento rotacional.
 
	
	
	EQUILÍBRIO DE UM PONTO MATERIAL
	 
		
	
		10.
		Para afirmar que um corpo está em equilíbrio, tanto sua força resultante como o torque resultante devem ser nulos. Diante desta premissa, assinale a alternativa que apresenta a opção correta:
    
	
	
	
	O momento resultante de um sistema é nulo, quanto o somatório das forças atuantes neste corpo também é nulo.
	
	
	O momento resultante de um corpo só é diferente de zero quando o centro de massa entra em movimento retilíneo
	
	
	O momento resultante de um corpo é nulo quando este está se movendo em um movimento retilíneo uniforme.
 
	
	
	O momento angular resultante de um sistema depende da definição do ponto de apoio.
	
	
	O momento resultante de umcorpo só é nulo quando este está apoiado por seu centro de massa.
	
Explicação: