Questões de Concurso

Em um experimento de laboratório, uma professora demonstra a conservação do momento angular. Sentada em um banco giratório, ela segura um haltere em cada mão, com os braços estendidos. Nesse momento, o sistema (professora, halteres e banco) possui um momento de inércia inicial I_i e gira com velocidade angular ω_i . Em seguida, ela aproxima rapidamente os halteres do corpo, reduzindo o momento de inércia do sistema para um quarto do valor inicial, ou seja, I_f = I_i / 4. Diante dessa situação, os estudantes analisam a dinâmica do movimento e fazem algumas afirmações:

I- O torque externo resultante sobre o sistema é nulo.

II- A velocidade angular final e a Energia cinética final da professora serão: ω_f= 4ω_i e K_f = 4K_i , respectivamente.

III- A velocidade angular final e a Energia cinética final da professora serão: ω_f = 4ω_i e K_f = K_i /4, respectivamente.

IV- O aumento da energia cinética final é devido ao trabalho realizado pela professora ao fechar os braços.

V- A conservação do momento angular exige que a Energia cinética do sistema tenha uma diminuição igual à diminuição do momento inércia.

É CORRETO o que se afirma apenas em:

Em um experimento de dinâmica realizado no laboratório de Engenharia Mecânica, um robô foi projetado para empurrar um bloco de 4kg, inicialmente em repouso, sobre uma superfície horizontal ideal (sem atrito). Em determinado instante, o robô aplica uma força variável sobre o bloco, colocando-o em movimento na direção horizontal. Um sensor na mão do robô registra que a força aplicada é descrita pela função F(x) = (15 – x²) N, onde é a posição do bloco em metros. Com base nessas informações, a velocidade do bloco ao atingir x = 6m, considerando sua posição inicial como x = 0 será:

Considere que um veículo automotor, do tipo automóvel, deslocava-se por uma rodovia reta e plana, margeada por acostamentos e lotes lindeiros no mesmo nível. A pista de rolamento e os acostamentos eram pavimentados com asfalto, com coeficiente de atrito µ1=0,8. Os lotes lindeiros possuíam, na área imediata, pavimentação com pedregulhos, com coeficiente de atrito µ2=0,6. Em seguida, vinha uma área de terra solta, com coeficiente de atrito µ3=0,5. Considere que diante de uma situação de emergência o motorista acionou o sistema de freios do automóvel, produzindo marcas de arrastamento de pneumáticos com extensão de d1=45 metros no piso asfáltico, e com extensão de d2=15 metros no piso de pedregulhos, vindo, em seguida, a ter a marcha do veículo detida na área de terra solta, após percorrê-la por d3=2 metros. Utilize a equação adaptada (Km/h) para o cálculo de velocidade por dissipação de energia cinética, onde “µ” é o coeficiente de atrito, adimensional, e “d” a extensão das marcas pneumáticas deixadas pelo veículo em metros. Admita que o veículo não sofreu danos. Quanto à velocidade com que o veículo trafegava antes de ter acionado o seu sistema de freios, é correto afirmar:

Considere que uma motocicleta trafega por uma via aberta à circulação e, sem motivo aparente, deriva à direita, sem deixar marcas no leito viário, impacta a sua roda dianteira contra a guia da calçada, tomba sobre esta calçada, arrastando-se obliquamente no leito da calçada por 8,1 metros, apoiada por sua lateral direita, cujo coeficiente de atrito com a superfície da calçada é µ=0,5, transpõe toda a extensão da calçada, impacta contra a murada de proteção no outro extremo da calçada, quebra parte da murada e vem a repousar dependurada na murada, presa por sua roda traseira na estrutura da murada danificada, sendo que havia um desnível de 4 metros entre o piso da calçada e o piso do lote lindeiro adiante. Não havia informação quanto ao motociclista. Os cálculos demonstram que a energia cinética dissipada no arrastamento da motocicleta sobre o leito da calçada corresponde à velocidade de 32 Km/h. Admitindo-se que a dissipação de energia cinética nos danos produzidos na motocicleta e na quebra de parte da murada corresponde à velocidade de 24 Km/h, pergunta-se: qual das alternativas abaixo melhor descreve a velocidade da motocicleta antes do contato com a guia da calçada?

O sistema mostrado na figura a seguir está em repouso.

Os fios e as roldanas são ideais, todos os atritos são desprezíveis, as esferas têm massas iguais e os blocos têm massa m e m', sendo m > m`.

Se o fio que prende a esfera da esquerda à roldana se romper, os blocos passarão a deslizar sobre o piso horizontal para a direita e a tensão no fio que prende um ao outro se tornará igual a T. No entanto, se o fio que prende a esfera da direita à roldana se romper, os blocos passarão a deslizar para a esquerda e a tensão no fio, que prende um ao outro, se tornará igual a T`.

Essas tensões T e T` são tais que: