Exercícios - Mecânica Clássica

Questões de vestibulares sobre mecânica clássica, mecânica newtoniana, lagrangeana e hamiltoniana.
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Exercício 1: (UFSC 2017)

As histórias em quadrinhos (HQ) de super-heróis vêm povoando o imaginário dos jovens de várias gerações desde a década de 1930. As histórias com personagens dotadas de superpoderes constituem-se numa forma de entretenimento, mas também possibilitam a divulgação científica. Podemos encontrar nas HQ situações em que princípios físicos são explorados. Hoje, o universo das HQ passou para o formato cinematográfico e grandes estúdios de cinema têm apostado no gênero. Na tabela abaixo, estão descritas algumas características de cinco super-heróis e alguns princípios físicos que podem ser associados a elas.

Com base nos dados da tabela, é correto afirmar que:


Exercício 2: (UFSC 2016)

Um professor de Física realiza um experimento sobre dinâmica para mostrar aos seus alunos. Ele puxa um bloco de 400 kg a partir do repouso, aplicando sobre a corda uma força constante de 350 N, como mostra a figura abaixo.
O sistema é constituído por fios inextensíveis e duas roldanas, todos de massa desprezível. Existe atrito entre a superfície horizontal e o bloco. Os coeficientes de atrito estático e de atrito cinético são 0,30 e 0,25, respectivamente.

Com base no que foi exposto, é CORRETO afirmar que:


Exercício 3: (UFSC 2016)

Quer subir de elevador até o espaço? Apesar de esta ideia já ter surgido há mais de 100 anos, um avanço em nanotecnologia pode significar que iremos de elevador até o espaço com um cabo feito de diamante ou de carbono. A empresa japonesa de construção Obayashi investiga a viabilidade de um elevador espacial, visando a uma estação espacial ligada ao equador por um cabo de 96000 quilômetros feito de nanotecnologia de carbono, conforme a figura abaixo. A estação espacial orbitaria a Terra numa posição geoestacionária e carros robóticos com motores magnéticos levariam sete dias para alcançar a estação espacial, transportando carga e pessoas até o espaço por uma fração dos custos atuais.

Disponível em: <http://ovnihoje.com/2014/10/14/elevador-cosmico-pode-alcancar-o-espaco-em-cabos-feitos-de-diamante/>. [Adaptado]. Acesso em: 29 jul. 2015.

Considerando que, fisicamente, seja possível a implementação desse elevador espacial, é CORRETO afirmar que:


Exercício 4: (UFSC 2015)

A BR-101, também conhecida como Rodovia Translitorânea, faz a ligação do Brasil de norte a sul. Sua duplicação, portanto, é uma obra de grande importância. A construção da nova ponte de Laguna, batizada em homenagem à lagunense Anita Garibaldi, a heroína de dois mundos (América Latina e Europa), faz parte da obra de duplicação dessa rodovia e substituirá a atual ponte de Laguna, a Ponte Henrique Lage, inaugurada em 1o de setembro de 1934. A construção da nova ponte de Laguna e a conclusão da duplicação da rodovia BR-101 darão um grande impulso ao desenvolvimento econômico desta região e, também, ao turismo.

Disponível em: <www.pontedelaguna.com.br> [Adaptado] Acesso em: 17 ago. 2014.

O desenho abaixo ilustra o sistema de guindaste usado para suspender os blocos de concreto que darão a base para a pista de rolamento dos veículos. Uma estrutura metálica fica apoiada sobre dois pilares (A e C), dando suporte ao guindaste que suspende os blocos de concreto, para que sejam fixados aos demais. Vamos admitir que a estrutura metálica possua uma massa de 200 toneladas (200x103 kg) cujo centro de massa esteja a 80,0 m do pilar A, que cada bloco possua uma massa de 10 toneladas e que o guindaste tenha uma massa de 5 toneladas. Adote g = 10 m/s2.

Com base nos dados acima, é CORRETO afirmar que:

 


Exercício 5: (UFSC 2015)

Dois amigos, Tiago e João, resolvem iniciar a prática de exercícios físicos a fim de melhorar o condicionamento. Tiago escolhe uma caminhada, sempre com velocidade escalar constante de 0,875 m/s, 300 m na direção norte e, em seguida, 400 m na direção leste. João prefere uma leve corrida, 800 m na direção oeste e, em seguida, 600 m na direção sul, realizando o percurso com velocidade média de módulo 1,25 m/s. Eles partem simultaneamente do mesmo ponto.

De acordo com o exposto acima, é CORRETO afirmar que:


Exercício 6: (UDESC 2017/2)

Em uma bola pesada são conectadas duas cordas, como mostra a Figura 3. Considere as duas cordas iguais e as seguintes situações:

I. Um puxão rápido na corda inferior fará com que ela se parta.
II. Um puxão lento na corda inferior fará com que a corda superior se parta.

Assinale a alternativa que explica por que ocorre a situação I.


Exercício 7: (UDESC 2017/2)

Os blocos de massas m1 e m2 estão presos entre si por um fio de massa desprezável, como mostra na Figura 8. Uma força horizontal e constante, Fo, é aplicada sobre a massa m2. Os coeficientes de atrito entre os blocos e a superfície de apoio são iguais a µ, e este conjunto se movimenta para a direita com aceleração constante.

Assinale a alternativa correta, em relação às leis de Newton.


Exercício 8: (UDESC 2017/1)

Um elevador está descendo com velocidade constante, analise as proposições.

I. A força exercida pelo cabo sobre o elevador é constante.
II. A energia cinética do elevador é constante.
III. A aceleração do elevador é constante e diferente de zero.
IV. A energia mecânica do sistema Terra – elevador é constante.
V. E energia potencial gravitacional Terra – elevador é constante.

Assinale a alternativa correta.


Exercício 9: (UFRGS 2015)

Dois blocos, 1 e 2, são arranjados de duas maneiras distintas e empurrados sobre uma superfície sem atrito, por uma mesma força horizontal F. As situações estão representadas nas figuras I e II abaixo.

Considerando que a massa do bloco 1 é m1 e que a massa do bloco 2 é m2 = 3 m1, a opção que indica corretamente a intensidade da força que atua entre os blocos, nas situações I e II, é, respectivamente:


Exercício 10: (Unespar 2016)

Considere a seguinte afirmação:

“Na ausência de forças, ou quando a força resultante é nula, um objeto em repouso mantém-se em repouso, e um objeto em movimento retilíneo uniforme mantém-se nesse movimento com velocidade constante, em módulo, direção e sentido”
(GONÇALVES FILHO, A.; TOSCANO, C Física, volume único: ensino médio. São Paulo: Scipione, 2005)

A afirmação acima refere-se a qual conceito físico?


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