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Questão 2. Um cubo de 2 m de aresta e densidade d = 800 kg/m3 flutua em equilíbrio, parcialmente submerso em água (dH20 = 1000 kg/m3). Sendo que a aresta A está articulada em um pino, qual a massa M do bloco que está suspenso pela corda que está presa no ponto B? Dado: sen37o = 0,6

A ( ) 250 kg
B ( ) 380 kg
C ( ) 450 kg
D ( ) 500 kg
E ( ) 760 kg
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Aprimorando com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos utilizar o princípio de Arquimedes, que diz que um corpo imerso em um fluido sofre uma força de empuxo igual ao peso do fluido deslocado. No caso do cubo, ele está parcialmente submerso em água, ou seja, parte dele está dentro da água e parte está fora. Para calcular o volume do cubo que está dentro da água, podemos utilizar a fórmula V = A * h, onde A é a área da base do cubo (2m * 2m = 4m²) e h é a altura da parte do cubo que está dentro da água. Como o cubo tem 2m de aresta, a altura da parte do cubo que está dentro da água é h = 2m * (1 - sen37°) = 1,2m. Assim, o volume do cubo que está dentro da água é V = 4m² * 1,2m = 4,8m³. Como a densidade do cubo é d = 800 kg/m³, sua massa é m = V * d = 4,8m³ * 800 kg/m³ = 3840 kg. Para calcular a força de empuxo que o cubo sofre, podemos utilizar a fórmula F = V * dH2O * g, onde dH2O é a densidade da água (1000 kg/m³) e g é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²). Assim, a força de empuxo é F = 4,8m³ * 1000 kg/m³ * 9,8 m/s² = 47040 N. Como o cubo está em equilíbrio, a força de empuxo que ele sofre é igual ao peso do cubo. Assim, podemos calcular o peso do cubo como P = m * g = 3840 kg * 9,8 m/s² = 37632 N. Agora, podemos calcular a massa do bloco que está suspenso pela corda. Como o cubo está em equilíbrio, a força resultante no ponto B é nula. Assim, a força exercida pela corda no ponto B é igual ao peso do cubo. Como a corda está presa no ponto B, essa força é vertical e para cima. Podemos decompor essa força nas direções x e y, sendo que a componente y é igual ao peso do cubo. Como a corda está presa no ponto B, podemos considerar que o bloco está em equilíbrio na direção x. Assim, a componente x da força exercida pela corda no ponto B é nula. Podemos decompor o peso do cubo nas direções x e y, sendo que a componente y é igual à força exercida pela corda no ponto B. Como o ângulo entre a corda e a horizontal é de 37°, podemos calcular a componente y do peso do cubo como P * sen37° = 37632 N * 0,6 = 22579,2 N. Assim, a massa do bloco que está suspenso pela corda é M = Fy / g = 22579,2 N / 9,8 m/s² = 2302,4 kg. Portanto, a alternativa correta é a letra E) 760 kg.

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Questão 1. Uma pequena esfera de massa 3·10–3 g, carregada com uma carga Q = 5·10–5 C, é abandonada em uma região onde age um campo magnético horizontal de intensidade 0,4 T e um campo gravitacional vertical de intensidade 10 m/s2. Assinale a alternativa que corresponde à máxima profundidade atingida pela esfera a partir do ponto de lançamento.

A ( ) 0,9 m
B ( ) 0,45 m
C ( ) 1,2 m
D ( ) 0,3 m
E ( ) 2,5 m

Questão 3. A massa m no final da mola de constante k estica a mola até o comprimento l0 quando o sistema está em repouso. A massa então sofre uma perturbação de tal forma que executa um movimento para cima e para baixo enquanto balança para direita e para esquerda como um pêndulo simples. Assim, a massa tem uma trajetória em forma de “oito” conforme a figura a seguir. Desta forma, determine o valor da constante k em função de m, l0 e da aceleração gravitacional g.

A ( ) 0
B ( ) 0
C ( ) 0
D ( ) 0
E ( ) 0

Questão 4. Um bloco de massa m é abandonado do repouso, percorrendo uma distância vertical h antes de atingir uma mola de constante elástica k, que se encontra abaixo dele, conforme a figura. Adotando gravidade igual a g, qual será a máxima deformação y da mola?

A ( ) fórmula A
B ( ) fórmula B
C ( ) fórmula C
D ( ) fórmula D
E ( ) fórmula E

Questão 5. Uma lente de vidro biconvexa L tem raios de curvatura de 30 cm e 40 cm e está com sua face de maior raio em contato sobre uma superfície horizontal metálica M. Devido à capilaridade, um pouco de água permanece entre a lente e a superfície, formando uma “lente” de água. Sabe-se que os índices de refração do ar, da água e do vidro são, respectivamente, 1, 4/3 e 3/2. Sejam as afirmacoes a seguir. I. A lente de vidro, imersa no ar, é convergente. II. A distância focal da “lente” de água, imersa no ar, vale –40 cm. III. A distância focal da equivalente do arranjo de lentes, quando imersa no ar, vale +48 cm. Assinale a alternativa correta.

A ( ) Apenas a afirmação I está correta.
B ( ) Apenas a afirmação II está correta.
C ( ) Apenas as afirmações I e II estão corretas.
D ( ) Apenas as afirmações I e III estão corretas.
E ( ) Todas as afirmações estão corretas.

Questão 6. Em um experimento de Young de fenda dupla, o padrão de interferência no anteparo tem uma razão entre as intensidades da franja clara e escura igual a 9. Disto pode-se concluir que:

A ( ) as intensidades de franjas claras e escuras no anteparo, devido a cada uma das fendas, única e individualmente, são iguais a 5 unidades e 4 unidades, respectivamente.
B ( ) as intens

Questão 7. Determine a razão entre as alturas máximas atingidas por um projétil em dois lançamentos distintos, sendo que no primeiro ele é lançado com ângulo θ em relação à horizontal e em um segundo caso, com um ângulo complementar a .θ Considere que a velocidade inicial é a mesma nos dois lançamentos.

A ( ) 2sen θ B ( ) 2cos θ C ( ) 2tg θ D ( ) ( ) 2 1 cos+ θ E ( ) ( ) 2 1 sen+ θ

Questão 8. As dimensões h, b e c determinam a posição do cento de massa CM do carro. Assim, determine a máxima aceleração que pode ter o veículo representado na figura a seguir, em função das dimensões h, b, c, do coeficiente de atrito μ e do campo gravitacional g. Considere a ação da força de atrito apenas nas rodas traseiras.

A ( ) c a g b c h = µ + − µ b c h       B ( ) c a g b c h = µ − − µ b c h       C ( ) 2c a g 2b c h = µ − − µ b c h       D ( ) 2c a g b c h = µ + + µ b c h       E ( ) 2c a g b 2c h = µ + − µ

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