Pêndulo simples

01- (UFRGS-2014)   A figura abaixo representa o movimento de um pêndulo que oscila sem atrito entre os pontos x1 e x2.

Qual dos seguintes gráficos melhor representa a energia mecânica total do pêndulo – ET – em função de sua posição horizontal? 

a)

b)

c)

d)

e)

02- (UFRGS-2012) Um determinado pêndulo simples oscila com pequena amplitude em um dado local da superfície terrestre, e seu período de oscilação é de 8.s. Reduzindo-se o comprimento desse pêndulo para 1/4 do comprimento original, sem alterar sua localização, é correto afirmar que sua frequência, em Hz, será de

a) 2.

b) 1/2.

c) 1/4.

d) 1/8.

e) 1/16.

Gabarito:

01- C

02- C

Força elétrica

01- (UFRGS-2019) Duas pequenas esferas idênticas, contendo cargas elétricas iguais, são colocadas no vértice de um perfil quadrado de madeira, sem atrito, conforme representa a figura 1 abaixo.

As esferas são liberadas e, devido à repulsão elétrica, sobem pelas paredes do perfil e ficam em equilíbrio a uma altura h em relação à base, conforme representa a figura 2.

Sendo P, Fe e N, os módulos, respectivamente, do peso de uma esfera, da força de repulsão elétrica entre elas e da força normal entre uma esfera e a parede do perfil, a condição de equilíbrio ocorre quando

a) P = Fe.

b) P = - Fe.

c) P – Fe = N.

d) Fe – P = N.

e) P + Fe = N.

02- (UFRGS-2011) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem.

Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, são montadas em suportes isolantes. A esfera A está positivamente carregada com carga Q, enquanto as esferas B e C estão eletricamente neutras. Colocam-se as esferas B e C em contato uma com a outra e, então, coloca-se a esfera A em contato com a esfera B, conforme representado na figura. 

Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as três esferas são simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no vácuo (k0 = 9 x 109 N.m²/C² ) e que a distância final (d) entre as esferas A e B é muito maior que seu raio, a força eletrostática entre essas duas esferas é ........ e de intensidade igual a ........ .

a) repulsiva – k0Q²/(9d2)

b) atrativa – k0Q²/(9d2)

c) repulsiva – k0Q²/(6d2)

d) atrativa – k0Q²/(4d2)

e) repulsiva – k0Q²/(4d²)

Gabarito:

01- A

02- A

Impulso de uma força

01- (UFRGS-2019) Impulso específico é uma medida da eficiência do uso do combustível por motores a jato para produzir o necessário impulso. Ele é calculado pela razão entre os módulos do impulso produzido pelo motor e do peso do combustível usado, Pc, isto é, I/Pc.

A figura abaixo representa a força produzida por um motor a jato durante 30 s.

Sabendo que o impulso específico do motor é de 2000 s e considerando o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s², a massa de combustível usado nesse intervalo de tempo foi de

a) 13,75 kg.

b) 137,5 kg.

c) 275,0 kg.

d) 1375 kg.

e) 2750 kg.

02- (UFRGS-2015) Um bloco de massa 1 kg move-se retilineamente com velocidade de módulo constante igual a 3 m/s, sobre uma superfície horizontal sem atrito. A partir de dado instante, o bloco recebe o impulso de uma força externa aplicada na mesma direção e sentido de seu movimento. A intensidade dessa força, em função do tempo, é dada pelo gráfico abaixo. A partir desse gráfico, pode-se afirmar que o módulo da velocidade do bloco após o impulso recebido é, em m/s, de:

a) -6.

b) 1.

c) 5.

d) 7.

e) 9.

03- (UFRGS-2014) Um objeto de massa igual a 2 kg move-se em linha reta com velocidade constante de 4 m/s. A partir de um certo instante, uma força de módulo igual a 2 N é exercida por 6 s sobre o objeto, na mesma direção de seu movimento. Em seguida, o objeto colide frontalmente com um obstáculo e tem seu movimento invertido, afastando-se com velocidade de 3 m/s. O módulo do impulso exercido pelo obstáculo e a variação da energia cinética do objeto, durante a colisão, foram, respectivamente,

a) 26 Ns e -91 J.

b) 14 Ns e -91 J.

c) 26 Ns e -7 J.

d) 14 Ns e -7 J.

e) 7 Ns e -7 J. 

Gabarito:

01- B

02- E

03- A

Quantidade de movimento (Momento linear)

01- (UFRGS-2019) A esfera de massa M cai, de uma altura h, verticalmente ao solo, partindo do repouso. A resistência do ar é desprezível.

A figura a seguir representa essa situação.

Sendo T o tempo de queda e g o módulo da aceleração da gravidade, o módulo da quantidade de movimento linear da esfera, quando atinge o solo, é

a) Mh/T.

b) Mgh/T.

c) Mg²/(2T²).

d) MgT.

e) MhT.

02- (UFRGS-2018) (UFRGS-2018) Considere as três afirmações abaixo.

I - Em qualquer processo de colisão entre dois objetos, a energia cinética total e a quantidade de movimento linear total do sistema são quantidades conservadas.

II - Se um objeto tem quantidade de movimento linear, então terá energia mecânica.

III - Entre dois objetos de massas diferentes, o de menor massa jamais terá quantidade de movimento linear maior do que o outro.

Quais estão corretas?

a) Apenas I.

b) Apenas II.

c) Apenas III.

d) Apenas I e II.

e) I, II e III.

Gabarito:

01- D

02- B

Movimento circular

01- (UFRGS-2019) A figura abaixo representa um sistema de coroas dentadas de uma bicicleta, que está se movendo com velocidade constante. As coroas dentadas giram sem atrito em torno de seus eixos.

A coroa dentada dianteira de raio RD é movimentada pelos pedais e está ligada à coroa traseira de raio RE pela correia de massa desprezível. FP é a força aplicada no pedal cujo comprimento é RP a partir do centro da coroa.

Nessa situação, o módulo do torque transmitido à roda traseira, através da coroa de raio RE, é

a) RE RP FP / RD.

b) RE RD FP / RP.

c) RD RP FP / RE.

d) RP FP / (RERD).

e) RE FP / (RPRD).

02- (UFRGS-2018) A figura abaixo representa duas esferas, 1 e 2, de massas iguais a m, presas nas extremidades de uma barra rígida de comprimento L e de massa desprezível. O sistema formado é posto a girar com velocidade angular constante em torno de um eixo, perpendicular à página, que passa pelo ponto P.

Sendo vi a velocidade tangencial da esfera i (i=1,2) e Fi a força centrípeta nela resultante, as razões v1/v2 e F1/F2 entre os módulos dos respectivos vetores são, nessa ordem,

a) 1/3 e 1/2.

b) 1/2 e 1/4.

c) 1/2 e 1/2.

d) 1/2 e 3/2.

e) 3/2 e 1/2.

03- (UFRGS-2018) A figura abaixo representa duas esferas, 1 e 2, de massas iguais a m, presas nas extremidades de uma barra rígida de comprimento L e de massa desprezível. O sistema formado é posto a girar com velocidade angular constante em torno de um eixo, perpendicular à página, que passa pelo ponto P.

Em relação ao eixo de rotação em P, o centro de massa do sistema descreve uma trajetória circunferencial de raio

a) L/2.

b) L/3.

c) L/4.

d) L/6.

e) L/9.

04- (UFRGS-2017) Em voos horizontais de aeromodelos, o peso do modelo é equilibrado pela força de sustentação para cima, resultante da ação do ar sobre as suas asas. Um aeromodelo, preso a um fio, voa em um círculo horizontal de 6 m de raio, executando uma volta completa a cada 4 s. Sua velocidade angular, em rad/s, e sua aceleração centrípeta, em m/s², valem, respectivamente:

a) π e 6π².

b) π/2 e 3π²/2.

c) π/2 e π²/4.

d) π/4 e π²/4.

e) π/4 e π²/16.

05- (UFRGS-2016) A figura abaixo representa um móvel m que descreve um movimento circular uniforme de raio R, no sentido horário, com velocidade de módulo V.

Assinale a alternativa que melhor representa, respectivamente, os vetores velocidade V e aceleração a do móvel quando passa pelo ponto I, assinalado na figura.

a)

b)

c)

d)

e)

06- (UFRGS-2016) Considere, na figura abaixo, a representação de um automóvel, com velocidade de módulo constante, fazendo uma curva circular em uma pista horizontal.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A força resultante sobre o automóvel é ........ e, portanto, o trabalho por ela realizado é ........ .

a) nula – nulo

b) perpendicular ao vetor velocidade – nulo

c) paralela ao vetor velocidade – nulo

d) perpendicular ao vetor velocidade – positivo

e) paralela ao vetor velocidade – positivo

07- (UFRGS-2014) Um móvel percorre uma trajetória fechada, representada na figura abaixo, no sentido anti-horário.

Ao passar pela posição P, o móvel está freando. Assinale a alternativa que melhor indica, nessa

posição, a orientação do vetor aceleração total do móvel.

a) 1.

b) 2.

c) 3.

d) 4.

e) 5.

08- (UFRGS-2013) A figura apresenta esquematicamente o sistema de transmissão de uma bicicleta

convencional.

Na bicicleta, a coroa A conecta-se à catraca B através da correia P. Por sua vez, B é ligada à

roda traseira R, girando com ela quando o ciclista está pedalando.

Nesta situação, supondo que a bicicleta se move sem deslizar, as magnitudes das velocidades angulares, ωA, ωB e ωR, são tais que

a) ωA < ωB = ωR .

b) ωA = ωB < ωR .

c) ωA = ωB = ωR .

d) ωA < ωB < ωR .

e) ωA > ωB = ωR .

09- (UFRGS-2012) A figura abaixo apresenta, em dois instantes, as velocidades v1 e v2 de um automóvel que, em um plano horizontal, se desloca numa pista circular.

Com base nos dados da figura, e sabendo-se que os módulos dessas velocidades são tais que v1 > v2 é correto afirmar que

a) a componente centrípeta da aceleração é diferente de zero.

b) a componente tangencial da aceleração apresenta a mesma direção e o mesmo sentido da velocidade.

c) o movimento do automóvel é circular uniforme.

d) o movimento do automóvel é uniformemente acelerado.

e) os vetores velocidade e aceleração são perpendiculares entre si.

Gabarito:

01- A

02- C

03- D

04- B

05- C

06- B

07- D

08- A

09- A