Simulado de Mecânica

Simulado de Mecânica (Nível Intermediário)
01) Astrônomos observaram que a nossa galáxia, a Via
Láctea, está a 2,5x106 anos-luz de Andrômeda, a galáxia
mais próxima da nossa. Com base nessa informação,
estudantes em uma sala de aula afirmaram o seguinte:
I. A distância entre a Via Láctea e Andrômeda é de 2,5
milhões de km.
II. A distância entre a Via Láctea e Andrômeda é maior
que 2x1019 km.
III. A luz proveniente de Andrômeda leva 2,5 milhões de
anos para chegar à Via Láctea.
Está correto apenas o que se afirma em
a) I.
b) II.
c) III.
d) I e III.
e) II e III.
Obs: 1 ano tem aproximadamente 3x107 s e a velocidade
da luz no vácuo é 3x108 m/s.
02) Numa filmagem, no exato instante em que um
caminhão passa por uma marca no chão, um dublê se
larga de um viaduto para cair dentro de sua caçamba. A
velocidade v do caminhão é constante e o dublê inicia
sua queda a partir do repouso, de uma altura de 5 m da
caçamba, que tem 6 m de comprimento. A velocidade
ideal do caminhão é aquela em que o dublê cai bem no
centro da caçamba, mas a velocidade real v do caminhão
poderá ser diferente e ele cairá mais à frente ou mais
atrás do centro da caçamba. Para que o dublê caia dentro
da caçamba, v pode diferir da velocidade ideal, em
módulo, no máximo:
a) 1 m/s.
b) 3 m/s.
c) 5 m/s.
d) 7 m/s.
e) 9 m/s.
03) Um jovem, em um carrinho de rolimã, desce uma
rua, cujo perfil está representado na figura abaixo, em
um sistema de coordenadas em que o eixo Ox tem a
direção horizontal. No instante t = 0, o carrinho passa
em movimento pela posição y = y0 e x = 0.
Dentre os gráficos das figuras abaixo, os que melhor
poderiam descrever a posição x e a velocidade v do
carrinho em função do tempo t são, respectivamente,
a) I e II.
b) I e III.
c) II e IV.
d) III e II.
e) IV e III.
04) Uma esfera oca feita de papel tem diâmetro igual a
0,50m e gira com determinada frequência f, conforme
figura adiante. Um projétil é disparado numa direção que
passa pelo equador da esfera, com velocidade v =
500m/s. Observa-se que, devido à frequência de rotação
da esfera, a bala sai pelo mesmo orifício feito pelo
projétil quando penetra na esfera. A menor frequência f
da esfera é:
a) 200 Hz.
b) 300 Hz.
c) 400 Hz.
d) 500 Hz.
e) 600 Hz.
05) Uma menina, segurando uma bola de tênis, corre
com velocidade constante, de módulo igual a 10,8 km/h,
em trajetória retilínea, numa quadra plana e horizontal.
Num certo instante, a menina, com o braço esticado
horizontalmente ao lado do corpo, sem alterar o seu
estado de movimento, solta a bola, que leva 0,5 s para
atingir o solo. As distâncias sm e sb percorridas,
respectivamente, pela menina e pela bola, na direção
horizontal, entre o instante em que a menina soltou a
bola (t = 0 s) e o instante t = 0,5 s, valem:
a) sm = 1,25 m e sb = 0 m.
b) sm = 1,25 m e sb = 1,50 m.
c) sm = 1,50 m e sb = 0 m.
d) sm = 1,50 m e sb = 1,25 m.
e) sm = 1,50 m e sb = 1,50 m.
Obs: desconsiderar dissipações.
06) Na figura adiante, o coeficiente de atrito cinético
entre o bloco de 120 N e a superfície do plano é igual a
0,4, e é igual a 0,2 entre os dois blocos. O atrito na polia e
a massa da corda que une os dois blocos são
desprezíveis. Qual é, em newtons, o módulo da força F
necessária para provocar um movimento uniforme no
bloco inferior.
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a) 96
b) 100
c) 150
d)200
e) 48
07) Um carrinho é largado do alto de uma montanha
russa, conforme a figura.
Ele se movimenta, sem atrito e sem soltar-se dos trilhos,
até atingir o plano horizontal. Sabe-se que os raios de
curvatura da pista em A e B são iguais. Considere as
seguintes afirmações:
I . No ponto A, a resultante das forças que agem sobre o
carrinho é dirigida para baixo.
lI. A intensidade da resultante centrípeta que age sobre o
carrinho é maior em A do que em B.
lII. No ponto B, o peso do carrinho é maior do que a
intensidade da força normal que o trilho exerce sobre
ele.
Está correto apenas o que se afirma
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
08) Um corpo de 1 kg, preso a uma mola ideal, pode
deslizar sem atrito sobre a haste AC, solidária à haste AB.
A mola tem constante elástica igual a 500N/m e o seu
comprimento sem deformação é de 40 cm. A velocidade
angular da haste AB quando o comprimento da mola é 50
cm, vale:
a) 5 rad/s.
b) 10 rad/s.
c) 15 rad/s.
d) 20 rad/s.
e) 25 rad/s.
09) Um avião, com velocidade constante e horizontal,
voando em meio a uma tempestade, repentinamente
perde altitude, sendo tragado para baixo e
permanecendo com aceleração constante vertical de
módulo a > g, em relação ao solo, durante um intervalo
de tempo t. Pode-se afirmar que, durante esse período,
uma bola de futebol que se encontrava solta sobre uma
poltrona desocupada
a) permanecerá sobre a poltrona, sem alteração de sua
posição inicial.
b) flutuará no espaço interior do avião, sem aceleração
em relação ao mesmo, durante o intervalo de tempo
t.
c) será acelerada para cima, em relação ao avião, sem
poder se chocar com o teto, independentemente do
intervalo de tempo t.
d) será acelerada para cima, em relação ao avião,
podendo se chocar com o teto, dependendo do
intervalo de tempo t.
e) será pressionada contra a poltrona durante o
intervalo de tempo t.
10) Usando um sistema formado por uma corda e uma
roldana, um homem levanta uma caixa de massa m,
aplicando na corda uma força F que forma um ângulo Ɵ
com a direção vertical, como mostra a figura. O trabalho
realizado pela resultante das forças que atuam na caixa
-peso e força da corda-, quando o centro de massa
da caixa é elevado, com velocidade constante v, desde
a altura ya até a altura yb, é:
a) nulo.
b) F (yb – ya).
c) mg (yb – ya).
d) F cos (Ɵ) (yb – ya).
e) mg (yb – ya) + mv²/2.
11) Um esqueitista treina em uma pista cujo perfil está
representado na figura abaixo. O trecho horizontal AB
está a uma altura h = 2,4 m em relação ao trecho,
também horizontal, CD. O esqueitista percorre a pista
no sentido de A para D. No trecho AB, ele está com
velocidade constante, de módulo v = 4 m/s; em seguida,
desce a rampa BC, percorre o trecho CD, o mais baixo
da pista, e sobe a outra rampa até atingir uma altura
máxima H, em relação a CD. A velocidade do
esqueitista no trecho CD e a altura máxima H são,
respectivamente, iguais a
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d) -5 m/s.
e) 5 m/s.
a) 5 m/s e 2,4 m.
b) 7 m/s e 2,4 m.
c) 7 m/s e 3,2 m.
d) 8 m/s e 2,4 m.
e) 8 m/s e 3,2 m.
Obs:
g = 10 m/s2
Desconsiderar:
- Efeitos dissipativos.
- Movimentos do esqueitista em relação ao esqueite.
12) Um gavião avista, abaixo dele, um melro e, para
apanhá-lo, passa a voar verticalmente, conseguindo
agarrá-lo. Imediatamente antes do instante em que o
gavião, de massa MG = 300 g, agarra o melro, de massa
MM= 100 g, as velocidades do gavião e do melro são,
respectivamente, VG = 80 km/h na direção vertical, para
baixo, e VM = 24 km/h na direção horizontal, para a
direita, como ilustra a figura abaixo. Imediatamente após
a caça, o vetor velocidade u do gavião, que voa
segurando o melro, forma um ângulo com o plano
horizontal tal que tgα é aproximadamente igual a:
a) 20.
b) 10.
c) 3.
d) 0,3.
e) 0,1.
13) Um observador, situado em um sistema de
referência inercial, constata que um corpo de massa
igual a 2 kg, que se move com velocidade constante de 15
m/s no sentido positivo do eixo x, recebe um impulso de
40 N.s em sentido oposto ao de sua velocidade. Para esse
observador, com que velocidade, especificada em
módulo e sentido, o corpo se move imediatamente após o
impulso?
a) -35 m/s.
b) 35 m/s.
c) -10 m/s.
14) Uma pistola dispara um projétil contra um saco de
areia que se encontra em repouso, suspenso a uma
estrutura que o deixa plenamente livre para se mover. O
projétil fica alojado na areia. Logo após o impacto, o
sistema formado pelo saco de areia e o projétil move-se
na mesma direção do disparo com velocidade de módulo
igual a 0,25 m/s. Sabe-se que a relação entre as massas
do projétil e do saco de areia é de 1/999. Qual é o
módulo da velocidade com que o projétil atingiu o alvo?
a) 25 m/s.
b) 100 m/s.
c) 250 m/s.
d) 999 m/s.
e) 1000 m/s.
15) No esquema representado, o homem exerce sobre a
corda uma força de 120 N e o sistema ideal se encontra
em equilíbrio. O peso da carga Q é:
a) 120N.
b) 200N.
c) 240N.
d) 316N.
e) 480N.
16) Um fio, cujo limite de resistência é de 25N, é
utilizado para manter em equilíbrio, na posição
horizontal, uma haste de metal, homogênea, de
comprimento AB = 80cm e peso = 15N. A barra é fixa em
A, numa parede, através de uma articulação, conforme
indica a figura a seguir. A menor distância x, para a qual
o fio manterá a haste em equilíbrio, é:
a) 16cm
b) 24cm
c) 30cm
d) 36cm
e) 40cm
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volume imerso. Quando colocada em outro liquido 2, a
mesma bolinha fica em equilíbrio com 20% de seu
volume acima da superfície do líquido. Se a densidade do
líquido 1 é igual a 1,20 g/cm³, qual é a densidade do
líquido 2 em g/cm³?
17) Um satélite artificial S descreve uma órbita elíptica
em torno da Terra, sendo que a Terra está no foco,
conforme a figura adiante. Indique a alternativa correta:
a) A velocidade do satélite é sempre constante.
b) A velocidade do satélite cresce à medida que o satélite
caminha ao longo da curva ABC.
c) A velocidade do ponto B é máxima.
d) A velocidade do ponto D é mínima.
e) A velocidade tangencial do satélite é sempre nula.
a) 0,48
b) 0,75
c) 1,25
d) 1,3
e) 2,0
18) Considere um planeta que tenha raio e massa duas
vezes maiores que os da Terra. Sendo a aceleração da
gravidade na superfície da Terra igual a 10m/s², na
superfície daquele planeta ela vale, em m/s²,
a) 2,5
b) 5,0
c) 10
d) 15
e) 20
19) No diagrama mostrado a seguir, x e y representam
dois líquidos não miscíveis e homogêneos, contidos num
sistema de vasos comunicantes em equilíbrio
hidrostático. Assinale o valor que mais se aproxima da
razão entre as densidades do liquido y em relação ao
liquido x.
a) 0,80
b) 0,90
c) 1,25
d) 2,5
e) 1,90
20) Uma bolinha de certo material, quando colocada em
um líquido 1, fica em equilíbrio com metade de seu
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