Exercícios sobre Mecânica
Resolva esta lista de exercícios sobre Mecânica, área da Física subdividida em Mecânica Clássica, Mecânica Relativística e Mecânica Quântica.
(UFPR) Um ponto em movimento circular uniforme descreve 15 voltas por segundo em uma circunferência de 8,0 cm de raio. A sua velocidade angular, o seu período e a sua velocidade linear são, respectivamente:
A) 20 rad/s, (1/15) s, 280 π cm/s
B) 30 rad/s, (1/10) s, 160 π cm/s
C) 30 π rad/s, (1/15) s, 240 π cm/s
D) 60 π rad/s, 15 s, 240 π cm/s
E) 40 π rad/s, 15 s, 200 π cm/s
(Fatec) Na teoria da relatividade restrita de Einstein, dois conceitos estudados referem-se ao fato de que, ao considerar um objeto propagando-se à velocidade da luz, podemos verificar
A) a dilatação do tempo e a dilatação do comprimento.
B) a contração do tempo e a dilatação do comprimento.
C) a dilatação do tempo e a contração do comprimento.
D) a dilatação do tempo sem contração do comprimento.
E) a contração do tempo sem contração do comprimento.
(Fuvest - adaptada) No rótulo de uma lata de leite em pó lê-se “valor energético: 1509 kJ por 100 g (361 kcal)”. Se toda energia armazenada em uma lata contendo 400 g de leite fosse utilizada para levantar um objeto de 10 kg, a altura máxima atingida seria de, aproximadamente: (g = 10 m/s²)
A) h = 50,37 km
B) h = 71,36 km
C) h = 61,37 km
D) h = 60,36 km
E) h = 70,36 km
(Uerj) A figura abaixo ilustra uma ferramenta utilizada para apertar ou desapertar determinadas peças metálicas.
Para apertar uma peça, aplicando a menor intensidade de força possível, essa ferramenta deve ser segurada de acordo com o esquema indicado em:
A)
B)
C)
D)
Qual das forças abaixo é responsável pela deformação e elongação dos corpos?
A) força elétrica.
B) força normal.
C) força elástica.
D) força peso.
E) força de atrito.
A partir dos seus conhecimentos a respeito das leis de Kepler, qual das alternativas não corresponde a uma delas?
A) lei das órbitas elípticas
B) lei das áreas
C) lei dos períodos
D) lei da ação e reação
Determine a aceleração centrípeta de um automóvel com velocidade linear de 80 m/s que percorre uma curva com raio 5 m.
A)
B)
C)
D)
E)
Qual a força que ocorre sobre um pistão maior quando se faz uma força de 500 N sobre um pistão menor de uma prensa hidráulica, sabendo que seus raios são de 0,2 metros e 0,4 metros?
A) 200 N
B) 400 N
C) 600 N
D) 800 N
E) 1000 N
Qual a velocidade média, em metros por segundo, de um automóvel que se desloca 151,2 km em 1 hora?
A) 12 m/s
B) 18 m/s
C) 20 m/s
D) 31 m/s
E) 42 m/s
Sabendo que o peso de uma pessoa na Terra é de 800 N e em outro planeta é de 1200 N, calcule a aceleração da gravidade desse outro planeta, considerando que a aceleração da gravidade na Terra é de
A)
B)
C)
D)
E)
Determine a aceleração de um carro esportivo que partiu do repouso e atingiu uma velocidade de 198 km/h em 4s.
A)
B)
C)
D)
E)
Um tanque de água possui volume de
A)
B)
C)
D)
E)
Alternativa C.
Calcularemos a velocidade angular através da fórmula que a relaciona à frequência:
Depois, calcularemos o período através da fórmula que o relaciona à frequência:
Por fim, calcularemos a velocidade linear através da fórmula que a relaciona à velocidade angular e ao raio:
Alternativa C.
Na teoria da relatividade restrita de Einstein, quando um objeto está propagando-se à velocidade da luz, ele observa a dilatação do tempo e a contração do comprimento.
Alternativa D.
Inicialmente, calcularemos o valor energético de 400 gramas de leite, através de uma regra de três simples:
Depois, calcularemos a altura máxima atingida para levantar a lata, através da fórmula da energia potencial gravitacional:
Alternativa D.
Para apertar a peça com a menor intensidade de força possível, precisamos aplicar a força na extremidade e na vertical, já que quanto mais próximo a mão estiver do orifício direito, mais força é feita.
Alternativa D.
A força responsável pela deformação e elongação dos corpos é a força elástica, calculada através da lei de Hooke.
Alternativa D.
A lei de ação e reação não é uma das leis de Kepler, mas uma das leis de Newton. Ela diz respeito ao princípio de ação e reação das forças sobre os corpos.
Alternativa A.
Primeiramente, calcularemos a área do pistão maior:
E a área do pistão menor:
Por fim, substituiremos os dados na fórmula do teorema de Pascal:
Alternativa E.
Primeiramente, calcularemos a velocidade média através da sua fórmula:
Como é pedida a velocidade média em m/s, basta dividirmos km/h por 3,6:
Alternativa D.
Primeiramente, calcularemos a massa da pessoa na Terra:
Depois, calcularemos a aceleração da gravidade do planeta através da fórmula da força peso:
Alternativa B.
Primeiramente, converteremos a aceleração do carro de km/h para m/s:
Depois, calcularemos a aceleração através da fórmula que a relaciona à velocidade e ao tempo:
Alternativa A.
Primeiramente, para convertermos o volume de litros para metros cúbicos, basta dividirmos por 1000:
Depois, calcularemos a altura a partir do volume, que é dado pelo produto da largura, comprimento e altura:
Por fim, calcularemos a pressão hidrostática exercida pela água no fundo do tanque, através da lei de Stevin:
Considerando a densidade da água como