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Questão 16. Um bloco de madeira de massa M encontra-se em repouso sobre uma superfície horizontal ligado a uma mola de constante elástica k fixa a uma parede. O coeficiente de atrito entre a superfície e o bloco de madeira é µ. Um projétil de massa m é disparado contra o bloco e se aloja dentro dele, causando na mola uma compressão máxima x. Adotando gravidade igual a g, qual a velocidade v do projétil imediatamente antes do impacto com o bloco?

A ( ) 2 m M kx v 2 gx m m M  + = ⋅ µ +  +  B ( ) 2 m kx v 2 gx m M M   = ⋅ µ −  +   C ( ) 2 m M kx v 2 gx m m M  + = ⋅ µ −  +  D ( ) 2 m kx v 2 gx m M m M   = ⋅ µ −  + +  E ( ) 2 M kx v 2 gx m M M   = ⋅ µ +  +  
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Aprimorando com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

A alternativa correta é a letra C: 2mMkx/(m+M) + µgm = v² Explicação: - Antes do impacto, o projétil tem uma energia cinética igual a (1/2)mv². - Após o impacto, o sistema (bloco + projétil) passa a ter uma velocidade v e uma energia cinética igual a (1/2)(m+M)v². - A energia cinética do sistema é convertida em energia potencial elástica da mola, que é igual a (1/2)kx², onde x é a compressão máxima da mola. - A energia potencial elástica da mola é igual ao trabalho realizado pela força elástica da mola, que é igual a Fx = kx. - A força resultante no sistema é dada por F = (m+M)a, onde a é a aceleração do sistema. - A força resultante no sistema é igual à soma das forças que atuam no sistema: a força elástica da mola e a força de atrito entre o bloco e a superfície. - A força de atrito é igual a µN, onde N é a força normal que a superfície exerce sobre o bloco. - A força normal é igual ao peso do bloco mais o peso do projétil: N = (m+M)g. - Substituindo as equações acima, temos: kx = (m+M)a + µ(m+M)g a = (kx - µ(m+M)g)/(m+M) v² = 2(kx)/ (m+M) Substituindo a expressão de a em v², temos: v² = 2mMkx/(m+M)² + 2µgm/(m+M) v² = 2mMkx/(m+M) + µgm Portanto, a alternativa correta é a letra C.

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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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