Grátis: Um cubo de 81,0 kg e 1,00 m de lado flutua na água, cuja massa específica é ρ = 1000 kg/m3. O cubo é então calcado ligeiramente para baixo e, quand... – Questões Respondidas

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Um cubo de 81,0 kg e 1,00 m de lado flutua na água, cuja massa específica é ρ = 1000 kg/m3. O cubo é então calcado ligeiramente para baixo e, quando liberado, oscila em um movimento harmônico simples com uma certa frequência angular. Desprezando-se as forças de atrito e tomando g = 10 m/s2, essa freqüência angular é igual a:

A ( ) 100/9 rad/s.
B ( ) 1000/81 rad/s.
C ( ) 1/9 rad/s.
D ( ) 9/100 rad/s.
E ( ) 81/1000 rad/s.

Exercícios Para o Conhecimento

há 2 anos

Exercícios Para o Conhecimento

há 2 anos

Estudar 069

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Ed

há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos entender como calcular a frequência angular de um corpo que oscila em um movimento harmônico simples quando é deslocado de sua posição de equilíbrio. A frequência angular (ω) de um corpo que oscila em um fluido é dada pela fórmula: \[ \omega = \sqrt{\frac{g}{h}} \] onde: - \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s², conforme dado), - \( h \) é a altura do cubo submerso na água. Primeiro, vamos calcular o volume do cubo: \[ V = L^3 = 1,00^3 = 1,00 \, m^3 \] A massa do cubo é 81,0 kg, então a força peso (P) do cubo é: \[ P = m \cdot g = 81,0 \, kg \cdot 10 \, m/s² = 810 \, N \] A força de empuxo (E) que atua sobre o cubo é dada pela fórmula: \[ E = \rho \cdot V \cdot g = 1000 \, kg/m³ \cdot 1,00 \, m³ \cdot 10 \, m/s² = 10000 \, N \] Como o cubo flutua, a força de empuxo é igual ao peso do cubo: \[ E = P \Rightarrow 10000 \, N = 810 \, N \] Agora, a altura submersa \( h \) do cubo pode ser encontrada pela relação entre o peso e a força de empuxo. O cubo flutua, então: \[ E = \rho \cdot V_{submerso} \cdot g \] Como o cubo tem 1 m de lado, a altura submersa \( h \) é: \[ h = \frac{P}{\rho \cdot g} = \frac{810 \, N}{1000 \, kg/m³ \cdot 10 \, m/s²} = \frac{810}{10000} = 0,081 \, m \] Agora, substituindo na fórmula da frequência angular: \[ \omega = \sqrt{\frac{g}{h}} = \sqrt{\frac{10}{0,081}} \approx \sqrt{123,46} \approx 11,1 \, rad/s \] Agora, vamos analisar as alternativas: A) \( \frac{100}{9} \, rad/s \approx 11,11 \, rad/s \) - Esta é a alternativa correta. B) \( \frac{1000}{81} \, rad/s \approx 12,35 \, rad/s \) C) \( \frac{1}{9} \, rad/s \approx 0,11 \, rad/s \) D) \( \frac{9}{100} \, rad/s \approx 0,09 \, rad/s \) E) \( \frac{81}{1000} \, rad/s \approx 0,081 \, rad/s \) Portanto, a alternativa correta é: A ( ) 100/9 rad/s.

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Quando alguém tenta flutuar horizontalmente, na água, assume uma posição na qual seu centro de flutuabilidade, ponto de aplicação da força de empuxo, , está localizado em seu corpo, acima do seu centro de gravidade, onde atua a força peso, , conforme mostrado na Figura 1. Essas duas forças formam um binário que tende a girar o corpo até que elas se alinhem na direção vertical, conforme mostrado na Figura 2. Em relação a essas duas forças, é correto afirmar que

A) o empuxo é a força que a água exerce sobre o corpo, enquanto o peso é a força exercida pelo corpo sobre a Terra.
B) o empuxo é a força que o corpo exerce sobre a água, enquanto o peso é a força exercida pelo corpo sobre a Terra.
C) o empuxo é a força que a água exerce sobre o corpo, enquanto o peso é a força exercida pela Terra sobre o corpo.
D) o empuxo é a força que o corpo exerce sobre a água, enquanto o peso é a força exercida pela Terra sobre o corpo.

Um termoscópio é um dispositivo experimental, como o mostrado na figura, capaz de indicar a temperatura a partir da variação da altura da coluna de um líquido que existe dentro dele. Um aluno verificou que, quando a temperatura na qual o termoscópio estava submetido era de 10°C, ele indicava uma altura de 5mm. Percebeu ainda que, quando a altura havia aumentado para 25mm, a temperatura era de 15°C. Quando a temperatura for de 20°C, a altura da coluna de líquido, em mm, será de

A) 25.
B) 30.
C) 35.
D) 40.
E) 45.

O sifão é usado normalmente nas pias e vasos sanitários para evitar a passagem de gases e pequenos animais para dentro da casa. Além do sifão, usa-se um 'respiro', isto é, uma abertura, conectada à atmosfera externa através de um cano, que

a) mantém iguais as pressões nos dois lados dos sifões, ajudando a manter os níveis de água equilibrados.
b) serve para manter a ventilação no sistema de descarga.
c) serve para escoar o excesso de água quando de uma descarga no vaso sanitário.
d) serve para retirar o som muito alto de descargas.
e) aumenta a fluidez da água, ajudando em seu escoamento.

O aumento da temperatura anual média da Terra tem sido atribuído às modificações provocadas pelo homem. O aquecimento global é sentido nos pólos, comprovado pela diminuição das áreas geladas. Considere um grande iceberg. Parte do seu volume, que estava acima do nível da água, se separa, deixando de fazer parte do iceberg, e cai no mar. Assinale a afirmativa correta, considerando a nova situação do iceberg.

A) O empuxo sobre o iceberg diminui.
B) O volume de água deslocado pelo iceberg permanece o mesmo.
C) O nível do mar sobe.
D) A pressão hidrostática sobre o iceberg diminui.
E) A densidade do iceberg diminui.

O mmHg (milímetro de mercúrio) é uma unidade de medida de pressão porque:

a) equivale ao peso de uma coluna de mercúrio de 1mm de diâmetro.
b) equivale ao comprimento horizontal de 1 mm de mercúrio.
c) equivale à pressão exercida por uma coluna de mercúrio de 1 mm de altura.
d) equivale à pressão exercida por uma coluna de mercúrio de 1 mm de diâmetro.
e) equivale ao peso de uma coluna de mercúrio de 1 mm de altura.

Pinças são utilizadas para manipulação de pequenos objetos. Seu princípio de funcionamento consiste na aplicação de forças opostas normais a cada um dos braços da pinça. Na figura abaixo, está representada a aplicação de uma força no ponto A, que se encontra a uma distância de um ponto de apoio localizado em O. No ponto B, é colocado um objeto entre os braços da pinça, e a distância deste ponto ao ponto de apoio é. Sabendo-se que a força aplicada em A é de 4 N em cada braço, qual é a força transferida ao objeto, por braço?

(A) 1N.
(B) 4 N.
(C) 8 N.
(D) 16 N.
(E) 32 N.

Um tubo fechado contém dois líquidos não miscíveis de densidades d1 e d2. Na parte superior é feito vácuo. Mantendo-se o tubo na vertical, verifica-se que as colunas dos líquidos têm comprimentos L1 e L2, respectivamente, como indicado na figura. Considerando a aceleração da gravidade local igual a g, determine o valor da pressão no fundo do recipiente.

a) gd2 (L1 + L2)
b) g(d1 ¿ d2) (L1 + L2)
c) g(d1L1 + d2L2)
d) g (d1 + d2) (L1 + L2)
e) gd1 (L1 + L2)

Por meio de uma bomba de ar comprimido, um tratorista completa a pressão de um dos pneus do seu trator florestal, elevando-a de 1,1 · 105 Pa (16 lbf/pol2) para 1,3 · 105 Pa (19 lbf/pol2), valor recomendado pelo fabricante. Se durante esse processo a variação do volume do pneu é desprezível, o aumento da pressão no pneu se explica apenas por causa do aumento.

(A) da temperatura do ar, que se eleva em 18% ao entrar no pneu, pois o acréscimo do número de mols de ar pode ser considerado desprezível.
(B) da temperatura do ar, que se eleva em 36% ao entrar no pneu, pois o acréscimo do número de mols de ar pode ser considerado desprezível.
(C) do número de mols de ar introduzidos no pneu, que aumenta em 18%, pois o acréscimo de temperatura do ar pode ser considerado desprezível.
(D) do número de mols de ar introduzidos no pneu, que aumenta em 28%, pois o acréscimo de temperatura do ar pode ser considerado desprezível.
(E) do número de mols de ar introduzidos no pneu, que aumenta em 36%, pois o acréscimo de temperatura do ar pode ser considerado desprezível.

Uma fração do volume emerso de um iceberg é subitamente removida. Após um novo estado de equilíbrio, os valores finais da densidade e do volume submerso do iceberg, d2 e V2 , apresentam, respectivamente, as seguintes relações com os valores iniciais d1 e V1 :

(A) d2 > d1 e V2 < V1
(B) d2 = d1 e V2 = V1
(C) d2 = d1 e V2 < V1
(D) d2 < d1 e V2 > V1

Considerando o modelo apresentado, julgue os itens que se seguem (certo ou errado).
Tendo como base a lei de inércia e as informações apresentadas, é correto inferir que, se a membrana do modelo descrito possuir massa m diferente de zero, ondas sonoras de qualquer frequência serão fielmente percebidas pelo cérebro.
De acordo com o modelo, a corrente que chega ao cérebro é menor que aquela produzida pela membrana devido à presença de resistência elétrica no sistema neural.
No modelo, parte da energia mecânica produzida na membrana e convertida em energia elétrica é dissipada por efeito Joule durante a propagação neuronal.
Considerando-se que, no modelo, R1=R2= R3= R, é correto afirmar que a resistência equivalente do sistema neural é igual a 3R/2.
Considere dois sistemas auditivos A e B representados de acordo com o modelo descrito, cujas membranas tenham mesma massa e, respectivamente, raios rA e rB, tal que rA < rB. Nessa situação, supondo que as ondas sonoras que chegam nesses dois sistemas causem a mesma pressão nas respectivas membranas, é correto afirmar que o sistema A perceberá sons de intensidade tal que não são percebidas pelo sistema B.
Sabendo-se que os materiais piezoelétricos incluem cristais de quartzo e hidroxiapatita, cerâmicas, materiais semicondutores, polímeros e compósitos e que a membrana do ouvido interno é constituída por colágeno e tecido ósseo, é correto concluir que tanto o colágeno quanto o tecido ósseo devem contribuir para o efeito piezoelétrico.
E E C E E C