Questões de Física do ano 2007

A figura acima mostra uma jovem usando um canhão de sopro (C), montado sobre uma mesa, cujo projétil é uma pequena bola de chumbo. O alvo a ser atingido é um bloco de ferro (B), de massa m, suspenso por um eletroímã (M). O experimento é arranjado de forma que a bola sai do canhão exatamente no instante em que o bloco de ferro é liberado, em queda livre, ao se desligar o eletroímã. Desconsidere as forças de atrito e considere a aceleração da gravidade local igual a g.

Ainda tendo o texto como referência e com base nas leis de Newton, julgue os itens a seguir.

I Não há conservação de energia mecânica no movimento do bloco de ferro.

II A energia cinética do bloco de ferro aumenta com o tempo de queda, t, de acordo com equação  .

III Considerando que o experimento seja realizado na superfície da Terra, o trabalho realizado para elevar o bloco de ferro de volta ao ponto de partida é igual a  , em que v_f é o módulo da velocidade do bloco imediatamente antes de ele tocar a mesa.

IV A energia mecânica total do projétil é igual à variação da energia potencial, devido a sua queda.

Estão certos apenas os itens

A figura acima mostra uma jovem usando um canhão de sopro (C), montado sobre uma mesa, cujo projétil é uma pequena bola de chumbo. O alvo a ser atingido é um bloco de ferro (B), de massa m, suspenso por um eletroímã (M). O experimento é arranjado de forma que a bola sai do canhão exatamente no instante em que o bloco de ferro é liberado, em queda livre, ao se desligar o eletroímã. Desconsidere as forças de atrito e considere a aceleração da gravidade local igual a g.

Assuma as seguintes condições para o experimento: h = 2 m, d = 2 m e g = 10 m/s². Assinale a opção que expressa a componente horizontal da velocidade que o projétil deve ter, em m/s, para atingir o alvo.

A)

B)

C)

D)

A figura acima apresenta uma situação que pode ser usada no ensino de conceitos relativos às leis de Newton. Durante uma viagem de trem, uma estudante observa o comportamento de um pêndulo simples composto por uma bola de massa m ligada ao teto do trem por um fio fino com massa desprezível. Acerca dessa situação e considerando que o pêndulo não esteja oscilando, julgue os itens a seguir.

I Caso o trem esteja se movendo em linha reta, na direção horizontal e com velocidade constante, então o pêndulo estará na vertical em relação a um sistema referencial localizado no trem.

II Caso o trem esteja se movendo na horizontal e fazendo uma curva para a direita, em relação à estudante, então a mesma verá o pêndulo se deslocando para a sua direita.

III Durante o processo de frenagem do trem, que se move em linha reta e na horizontal, o pêndulo se aproximará da estudante.

IV Caso o trem esteja subindo uma ladeira com velocidade constante, o pêndulo estará inclinado em relação a uma normal ao plano da mesa da estudante.

A quantidade de itens certos é igual a

A figura acima mostra uma criança descendo em um toboágua. Admitindo que ela é liberada do topo, a uma altura h = 8 m em relação à base, com velocidade inicial igual a zero, que a aceleração da gravidade, g, é igual a 10 m/s² e desconsiderando as forças de atrito, então o módulo, da velocidade da criança na parte mais baixa do toboágua será mais próximo de

Uma jovem com altura h = 1,7 m e 50 kg salta de bungee-jump a uma altura de 45,0 m acima do nível do rio, como mostra a figura acima. No estado relaxado, a corda do bungee-jump tem um comprimento L = 25,0 m. Assumindo que a aceleração da gravidade g = 10 m/s², que a corda é elástica, de massa desprezível e obedece a lei de Hooke, com constante de mola igual a k = 100 N/m, assinale a opção correspondente ao valor aproximado, em newtons, do módulo da força resultante sobre a jovem no ponto mais baixo de sua trajetória.