Uma viga rígida homogênea Z com 100 cm de comprimento e 10 N de peso está apoiada no suporte A, em equilíbrio estático. Os blocos X e Y são homogêneos, sendo que o peso do bloco Y é de 20 N, conforme o desenho. O peso do bloco X é
a) 10,0 N.
b) 16,5 N.
c) 18,0 N.
d) 14,5 N.
e) 24,5 N.
Uma pequena esfera de massa M igual a 0,1 kg e carga elétrica q = 1,5 μC está, em equilíbrio estático, no interior de um campo elétrico uniforme gerado por duas placas paralelas verticais carregadas com cargas elétricas de sinais opostos. A esfera está suspensa por um fio isolante preso a uma das placas conforme o desenho. A intensidade, a direção e o sentido do campo elétrico são, respectivamente,
Dados: cos θ = 0,8 e sen θ =0,6
intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s²
a) 5·105 N/C, horizontal, da direita para a esquerda.
b) 5·105 N/C, horizontal, da esquerda para a direita.
c) 9·105 N/C, horizontal, da esquerda para a direita.
d) 9·105 N/C, horizontal, da direita para a esquerda.
e) 5·105 N/C, vertical, de baixo para cima.
Dois caminhões de massa m1 = 2,0 ton e m2 = 4,0 ton, com velocidades v1 = 30 m/s e v2 = 20 m/s, respectivamente, e trajetórias perpendiculares entre si, colidem em um cruzamento no ponto G e passam a se movimentar unidos até o ponto H, conforme a figura abaixo. Considerando o choque perfeitamente inelástico, o módulo da velocidade dos veículos imediatamente após a colisão é:
a) 30 km/h
b) 40 km/h
c) 60 km/h
d) 70 km/h
e) 75 km/h
Um trabalhador da construção civil tem massa de 70 kg e utiliza uma polia e uma corda ideais e sem atrito para transportar telhas do solo até a cobertura de uma residência em obras, conforme desenho abaixo. O coeficiente de atrito estático entre a sola do sapato do trabalhador e o chão de concreto é μe = 1,0 e a massa de cada telha é de 2 kg.
O número máximo de telhas que podem ser sustentadas em repouso, acima do solo, sem que o trabalhador deslize, permanecendo estático no solo, para um ângulo θ entre a corda e a horizontal, é:
Dados: Aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
cos θ = 0,8; sen θ = 0,6
a) 30
b) 25
c) 20
d) 16
e) 10
O desenho abaixo mostra uma barra homogênea e rígida “AB” de peso desprezível, apoiada no ponto “O” do suporte. A distância da extremidade “B” ao ponto de apoio “O” é o triplo da distância de “A” a “O”. No lado esquerdo, um fio ideal isolante e inextensível, de massa desprezível, prende a extremidade “A” da barra a uma carga elétrica puntiforme positiva de módulo “Q”. A carga “Q” está situada a uma distância “d” de uma outra carga elétrica fixa puntiforme negativa de módulo “q”. No lado direito, um fio ideal inextensível e de massa desprezível prende a extremidade “B” da barra ao ponto “C”. A intensidade da força de tração no fio “BC”, para que seja mantido o equilíbrio estático da barra na posição horizontal, é de:
Dados: sen 30° = cos 60º = 1/2; cos 30° = sen 60° = √3/2 ; Ko é a constante eletrostática do meio
a) (K0 Qq)/2d²
b) (K0 Qq)/4d²
c) (√3 K0 Qq)/3d²
d) (〖√3 K〗_0 Qq)/9d²
e) (K_ Qq)/d²
Uma fonte luminosa está fixada no fundo de uma piscina de profundidade igual a 1,33 m. Uma pessoa na borda da piscina observa um feixe luminoso monocromático, emitido pela fonte, que forma um pequeno ângulo α com a normal da superfície da água, e que, depois de refratado, forma um pequeno ângulo β com a normal da superfície da água, conforme o desenho. A profundidade aparente “h” da fonte luminosa vista pela pessoa é de:
Dados: sendo os ângulos α e β pequenos, considere tg α ≃ sen α e tgβ ≃ sen β.
índice de refração da água: nágua = 1,33
índice de refração do ar: nar = 1
a) 0,80 m
b) 1,00 m
c) 1,10 m
d) 1,20 m
e) 1,33 m
Peneiras vibratórias são utilizadas na indústria de construção para classificação e separação de agregados em diferentes tamanhos. O equipamento é constituído de um motor que faz vibrar uma peneira retangular, disposta no plano horizontal, para separação dos grãos. Em uma certa indústria de mineração, ajusta-se a posição da peneira de modo que ela execute um movimento harmônico simples (MHS) de função horária x = 8 cos (8 π t), onde x é a posição medida em centímetros e t o tempo em segundos. O número de oscilações a cada segundo executado por esta peneira é de
a) 2
b) 4
c) 8
d) 16
e) 32
Uma esfera é lançada com velocidade horizontal constante de módulo v = 5 m/s da borda de uma mesa horizontal. Ela atinge o solo num ponto situado a 5 m do pé da mesa conforme o desenho abaixo. Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade com que a esfera atinge o solo é de:
Dado: Aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
a) 4 m/s
b) 5 m/s
c) 5√2 m/s
d) 6√2 m/s
e) 5√5 m/s
Um bloco de massa M = 180 g está sobre uma superfície horizontal sem atrito, e prende-se à extremidade de uma mola ideal de massa desprezível e constante elástica igual a 2 · 10³ N/m. A outra extremidade da mola está presa a um suporte fixo, conforme mostra o desenho. Inicialmente o bloco se encontra em repouso e a mola no seu comprimento natural, isto é, sem deformação.
Um projétil de massa m = 20 g é disparado horizontalmente contra o bloco, que é de fácil penetração. Ele atinge o bloco no centro de sua face, com velocidade de v = 200 m/s. Devido ao choque, o projétil aloja-se no interior do bloco. Desprezando a resistência do ar, a compressão máxima da mola é de:
a) 10,0 cm
b) 12,0 cm
c) 15,0 cm
d) 20,0 cm
e) 30,0 cm
Uma criança de massa 25 kg brinca em um balanço cuja haste rígida não deformável e de massa desprezível, presa ao teto, tem 1,60 m de comprimento. Ela executa um movimento harmônico simples que atinge uma altura máxima de 80 cm em relação ao solo, conforme representado no desenho abaixo, de forma que o sistema criança mais balanço passa a ser considerado como um pêndulo simples com centro de massa na extremidade P da haste. Pode-se afirmar, com
relação à situação exposta, que
Dados: intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s²
considere o ângulo de abertura não superior a 100
a) a amplitude do movimento é 80 cm.
b) a frequência de oscilação do movimento é 1,25 Hz.
c) o intervalo de tempo para executar uma oscilação completa é de 0,8π s.
d) a frequência de oscilação depende da altura atingida pela criança.
e) o período do movimento depende da massa da criança.
Uma pessoa de massa igual a 80 kg está dentro de um elevador sobre uma balança calibrada que indica o peso em newtons, conforme desenho abaixo. Quando o elevador está acelerado para cima com uma aceleração constante de intensidade a = 2,0 m/s², a pessoa observa que a balança indica o valor de
Dado: intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s²
a) 160 N
b) 640 N
c) 800 N
d) 960 N
e) 1600 N
Um trabalhador da construção civil de massa 70 kg sobe uma escada de material homogêneo de 5 m de comprimento e massa de 10 kg, para consertar o telhado de uma residência. Uma das extremidades da escada está apoiada na parede vertical sem atrito no ponto B, e a outra extremidade está apoiada sobre um piso horizontal no ponto A, que dista 4 m da parede, conforme desenho abaixo.
Para que o trabalhador fique parado na extremidade da escada que está apoiada no ponto B da parede, de modo que a escada não deslize e permaneça em equilíbrio estático na iminência do movimento, o coeficiente de atrito estático entre o piso e a escada deverá ser de
Dado: intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s²
a) 0,30
b) 0,60
c) 0,80
d) 1,00
e) 1,25
O desenho abaixo representa um sistema composto por cordas e polias ideais de mesmo diâmetro. O sistema sustenta um bloco com peso de intensidade P e uma barra rígida AB de material homogêneo de comprimento L. A barra AB tem peso desprezível e está fixada a uma parede por meio de uma articulação em A. Em um ponto X da barra é aplicada uma força de intensidade F e na sua extremidade B está presa uma corda do sistema polias-cordas. Desprezando as forças de atrito, o valor da distância AX para que a força F ⃗ mantenha a barra AB em equilíbrio na posição horizontal é
a) (P ∙ L)/(8 ∙ F)
b) (P ∙ L)/(6 ∙ F)
c) (P ∙ L)/(4 ∙ F)
d) (P ∙ L)/(3 ∙ F)
e) (P ∙ L)/(2 ∙ F)
Em uma espira condutora triangular equilátera, rígida e homogênea, com lado medindo 18 cm e massa igual a 4,0 g, circula uma corrente elétrica i de 6,0 A, no sentido anti-horário. A espira está presa ao teto por duas cordas isolantes, ideais e de comprimentos iguais, de modo que todo conjunto fique em equilíbrio, num plano vertical. Na mesma região, existe um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,05 T que atravessa perpendicularmente o plano da espira, conforme indicado no desenho abaixo. Considerando a intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s², a intensidade da força de tração em cada corda é de
Dados: cos 600 = 0,50; sen 600 = 0,87
a) 0,01 N
b) 0,02 N
c) 0,03 N
d) 0,04 N
e) 0,05 N
Um portão maciço e homogêneo de 1,60 m de largura e 1,80 m de comprimento, pesando 800 N está fixado em um muro por meio das dobradiças “A”, situada a 0,10 m abaixo do topo do portão, e “B”, situada a 0,10 m de sua parte inferior. A distância entre as dobradiças é de 1,60 m conforme o desenho abaixo. Elas têm peso e dimensões desprezíveis, e cada dobradiça suporta uma força cujo módulo da componente vertical é metade do peso do portão. Considerando que o portão está em equilíbrio, e que o seu centro de gravidade está localizado em seu centro geométrico, o módulo da componente horizontal da força em cada dobradiça “A” e “B” vale, respectivamente:
a) 130 N e 135 N
b) 135 N e 135 N
c) 400 N e 400 N
d) 450 N e 450 N
e) 600 N e 650 N
No interior de um recipiente vazio, é colocado um cubo de material homogêneo de aresta igual a 0,40 m e massa M = 40 kg. O cubo está preso a uma mola ideal, de massa desprezível, fixada no teto de modo que ele fique suspenso no interior do recipiente, conforme representado no desenho abaixo. A mola está presa ao cubo no centro de uma de suas faces e o peso do cubo provoca uma deformação de 5 cm na mola. Em seguida, coloca-se água no recipiente até que o cubo fique em equilíbrio com metade de seu volume submerso. Sabendo que a densidade da água é de 1000 kg/m³, a deformação da mola nesta nova situação é de
Dado: intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s²
Um cubo maciço e homogêneo, com 40 cm de aresta, está em equilíbrio estático flutuando em uma piscina, com parte de seu volume submerso, conforme desenho abaixo. Sabendo-se que a densidade da água é igual a 1 g/cm³ e a distância entre o fundo do cubo (face totalmente submersa) e a superfície da água é de 32 cm, então a densidade do cubo é:
a) 0,20 g/cm³
b) 0,40 g/cm³
c) 0,60 g/cm³
d) 0,70 g/cm³
e) 0,80 g/cm³
Uma das atrações mais frequentadas de um parque aquático é a “piscina de ondas”. O desenho abaixo representa o perfil de uma onda que se propaga na superfície da água da piscina em um dado instante. Um rapaz observa, de fora da piscina, o movimento de seu amigo, que se encontra em uma boia sobre a água e nota que, durante a passagem da onda, a boia oscila para cima e para baixo e que, a cada 8 segundos, o amigo está sempre na posição mais elevada da onda. O motor que impulsiona as águas da piscina gera ondas periódicas. Com base nessas informações, e desconsiderando as forças dissipativas na piscina de ondas, é possível concluir que a onda se propaga com uma velocidade de
a) 0,15 m/s
b) 0,30 m/s
c) 0,40 m/s
d) 0,50 m/s
e) 0,60 m/s
