Questões de Vestibular de Física - Dinâmica

Em um local em que a aceleração gravitacional vale 10 m/s² , uma pessoa eleva um objeto de peso 400 N por meio de uma roldana fixa, conforme mostra a figura, utilizando uma corda que suporta, no máximo, uma tração igual a 520 N.

A máxima aceleração que a pessoa pode imprimir ao objeto durante a subida, sem que a corda se rompa, é

Uma esfera de massa m = 200 g está presa à extremidade de uma mola helicoidal ideal. Essa mola possui constante elástica k = 400 N/m, comprimento natural L₀ e tem sua outra extremidade fixa em um pino vertical (P) fixo em uma superfície horizontal. Essa esfera é colocada para girar até que a mola passe a medir L = 40 cm, quando a velocidade escalar da esfera se estabiliza, mantendo-se constante e igual a v = 12 m/s.


Desprezando todos os atritos, o comprimento natural da mola (L₀ ) é

Considere que um disco horizontal de massa m gira em movimento circular e uniforme com velocidade angular ω ao redor de um eixo vertical fixo que passa pelo seu centro. Não é possível calcular a energia cinética desse disco com a expressão m.v²/2, pois pontos diferentes dele podem apresentar diferentes velocidades escalares v. Para esse caso, define-se a energia cinética de rotação do disco como sendo dada pela expressão , em que I representa o momento de inércia do disco, grandeza que informa como sua massa está distribuída ao redor do eixo de rotação. No sistema internacional de unidades, a unidade de medida do momento de inércia pode ser expressa por

A figura mostra uma esfera, de 250 g, em repouso, apoiada sobre uma mola ideal comprimida. Ao ser liberada, a mola transfere 50 J à esfera, que inicia, a partir do repouso e da altura indicada na figura, um movimento vertical para cima.

Desprezando-se a resistência do ar e adotando-se g=10 m/s2 , a máxima altura que a esfera alcança, em relação à altura de sua partida, é

Um bloco de massa m = 4 kg é mantido em repouso, preso a uma corda de densidade linear de massa µ = 4 × 10^–3 kg/m, que tem sua outra extremidade fixa no ponto A de uma parede vertical. Essa corda passa por uma roldana ideal presa em uma barra fixa na parede, formando um ângulo de 60º com a barra. Considere que um diapasão seja colocado para vibrar próximo desse sistema e que ondas estacionárias se estabeleçam no trecho AB da corda.

Sabendo que a velocidade de propagação de uma onda por uma corda de densidade linear de massa μ, submetida a uma força de tração T, é dada por v = , que g = 10 m/s2 , que cos 60º = sen 30º = 0,5 e considerando as informações da figura, pode-se afirmar que a frequência fundamental de ondas estacionárias no trecho AB da corda é