Questões de Concurso

Um engenheiro mecânico está avaliando o desempenho de frenagem e aceleração de um protótipo de veículo elétrico em uma pista de testes retilínea de uma montadora. Durante o protocolo de teste, o veículo realiza as seguintes etapas sucessivas:

Etapa 1: Parte do repouso e acelera uniformemente com aceleração de 2,00 m/s2 até atingir a velocidade de 108 km/h.

Etapa 2: Ao atingir essa velocidade, o sistema de controle de cruzeiro é acionado, mantendo o veículo em movimento uniforme por um intervalo de tempo de 20,0 s.

Etapa 3: Imediatamente após, os freios são acionados de forma a produzir uma desaceleração constante, fazendo com que o protótipo pare completamente após 6,00 s de frenagem.

Considerando-se o protótipo como um ponto material, a distância total percorrida, em metros, pelo veículo, desde o instante inicial da partida até o repouso final, é de

No treinamento de força, a biomecânica e a física dos equipamentos são fundamentais para garantir a eficácia do exercício e a segurança do atleta. Considere um aparelho de musculação do tipo “Pulley”, composto por uma roldana fixa, conforme a Figura. Um atleta puxa um cabo verticalmente para elevar uma carga de pesos. Durante uma série, o atleta aplica uma força constante no cabo, fazendo com que o conjunto de pesos, de massa total igual a 60,0 kg, suba com uma aceleração vertical constante de 0,200 m/s² . Devido ao contato entre as placas de peso e os trilhos guia laterais, existe uma força de atrito cinético constante de 30,0 N que se opõe ao movimento.
Considerando-se a aceleração da gravidade local como 10,0 m/s², o cabo e a roldana como ideais, o módulo da força aplicada pelo atleta é, em N

Durante uma prova de ciclismo de pista em um velódromo, um atleta percorre uma seção circular da pista. O raio da trajetória percorrida pelo ciclista é de 20,0 m, e ele completa uma volta inteira a cada 15,0 s.

O módulo da velocidade média tangencial do ciclista em m/s vale, aproximadamente,

Durante uma apresentação da Esquadrilha da Fumaça, um piloto de massa m executa um looping perfeitamente circular de raio R em um plano vertical, como mostra a Figura. Ao atingir o ponto mais alto da trajetória (ponto P), o piloto fica de cabeça para baixo e experimenta a sensação de imponderabilidade, ou seja, a força de contato exercida pelo assento sobre ele é momentaneamente nula. O módulo da aceleração da gravidade é g.
Desprezando-se a resistência do ar e assumindo-se que, devido à potência do motor, a energia mecânica do piloto permanece constante durante a manobra, a intensidade da força exercida pelo assento sobre o piloto no ponto mais baixo da trajetória (ponto Q) é

Em uma grande planta petroquímica, um sistema de água de resfriamento circula por toda a instalação para manter a temperatura de diversos reatores. Uma tubulação horizontal principal alimenta um trocador de calor específico. Para aumentar a eficiência da troca térmica, o projeto hidráulico prevê um estreitamento na tubulação (um bocal redutor) logo antes da entrada da água no trocador, conforme ilustrado no esquema técnico a seguir.
Sensores instalados na linha fornecem os seguintes dados:
• No Trecho 1 (tubulação principal, antes do redutor): a área da seção transversal é de 10,00 cm², o medidor de vazão indica que a velocidade da água nesse ponto é de 2,000 m/s, e o manômetro registra uma pressão de 2,000 x 10⁵ Pa. • No Trecho 2 (bocal redutor, na entrada do trocador): a tubulação se estreita para uma área de seção transversal de 5,000 cm2 .
Considerando-se a densidade da água como r = 1,000 x 10³ kg/m³, o escoamento como ideal (incompressível e sem viscosidade) e que ambos os trechos estão na mesma cota altimétrica, a pressão da água P2 no Trecho 2 é, em Pa,