Questões de Concurso

Em uma feira de ciências um estudante montou um projeto no qual um conjunto de polias puxa uma determinada carga suspensa por uma corda. 

O projeto consta de quatro polias A, B, C, D e um cilindro E no qual a corda inelástica suporta a carga vertical. O projeto também considera as polias, a corda, a correia e os acoplamentos como ideais. A polia A executa 2,00 rps e os raios são RA = 30,0 cm, RB = 10,0 cm, RC = 20,0 cm, RD = 12,0 cm e RE = 5,00 cm.

Adotando-se ? = 3 e com os dados propostos pelo projeto, qual é, em m/s, a velocidade da carga vertical?

Um laboratorista utilizou uma esfera de massa m e uma mola de comprimento L para realizar experimentos de MCU sobre o tampo de uma mesa. Duas demonstrações foram realizadas.

Na primeira, a esfera realiza um MCU com velocidade linear de módulo v₁, e o comprimento da mola permaneceu em 1,2 · L (Figura 1).

Na segunda, a esfera realiza um MCU com velocidade linear de módulo v₂, e o comprimento da mola permaneceu em 1,6 · L (Figura 2).

Desconsiderando a massa da mola, assinale a alternativa que apresenta a relação entre as energias cinéticas da esfera nas duas demonstrações.

A persistência retiniana (ou persistência da visão) é um fenômeno fisiológico no qual a imagem projetada na retina permanece “impressa” no sistema visual por uma fração de segundo após o estímulo luminoso ter cessado. Esse “atraso” no processamento ocorre porque as reações químicas nos fotorreceptores do olho não são instantâneas. Um estudante projetou um disco de Newton especial para um experimento de óptica. Diferente do modelo comum, ele possui apenas três setores: um vermelho (120°), um verde (120°) e um azul (120°). O disco gira com uma velocidade angular constante em um ambiente iluminado por uma fonte de luz constante. Para que o cérebro humano realize a síntese aditiva perfeita e perceba o disco como branco, o intervalo de tempo entre a passagem da primeira cor (vermelho) e a última cor (azul) por um mesmo ponto da retina não deve exceder o tempo de persistência retiniana, estimado em 0,06s. Considerando que a percepção do branco só é plena quando o olho completa o ciclo das três cores fundamentais dentro desse intervalo, com base nessas condições, determine a frequência mínima de rotação do disco, em RPM (rotações por minuto), para que a mistura das cores seja percebida como branca e assinale a alternativa correta. 

Em um laboratório de biologia molecular, um pesquisador utiliza uma centrífuga para separar organelas celulares de uma suspensão líquida. O equipamento possui um rotor que gira a uma frequência constante de 12000 rpm. Os tubos de ensaio são posicionados de forma que o fundo do tubo, onde ocorre a deposição do material mais denso, fique a uma distância de 10 cm do eixo de rotação. Considere ?² = 10 para facilitar os cálculos. Sabendo que a eficiência da separação depende da aceleração centrípeta a que a amostra é submetida, determine a razão entre essa aceleração centrípeta no fundo do tubo e a aceleração da gravidade g = 10 m/s² . 

A catraca de uma bicicleta tem raio 20 cm e seu pneu (traseiro) tem raio de 50 cm. A coroa (onde estão acoplados os pedais) possui raio de 30 cm. Quantos giros o ciclista precisará imprimir na coroa para que a bicicleta percorra um percurso de 40 m?