Energia mecânica e força centrípeta · IME

Energia mecânica e força centrípeta: questões do IME

15 questões de Energia mecânica e força centrípeta (Física) no IME (2007–2020). Treine de graça com correção e comentário.

Criar conta grátis10 questões por dia, sem cartão de crédito.

Questões de Energia mecânica e força centrípeta no IME

15 no total

Uma amostra das questões. Crie uma conta para resolver todas com correção e comentário.

IME20201a faseQuestao 21FísicaEnergia mecânica e força centrípetaDificil

A energia cinética de um atleta de

60 kg

, durante uma corrida de

2700 m

, em função da distância percorrida, comporta-se assim: vale

750 J

(constante) de

0

900 m

; decresce linearmente de

750 J

480 J

entre

900 m

1800 m

; e cresce linearmente de

480 J

1920 J

entre

1800 m

2700 m

. O tempo gasto para o atleta completar a corrida foi de:

A) $09$ min e $00$ s
B) $08$ min e $10$ s
C) $08$ min e $20$ s
D) $08$ min e $34$ s
E) $08$ min e $50$ s

IME20191a faseQuestao 24FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMuito dificil

A figura mostra uma haste de massa desprezível com um apoio articulado em uma extremidade. A outra extremidade possui um recipiente apoiado em uma mola e amarrado ao solo por um fio. A haste é mantida horizontal e a mola comprimida. Uma bola é colocada no recipiente e, após o corte do fio, o sistema é liberado com distensão instantânea da mola. A constante elástica da mola, em N/m, para que, quando a prancha estiver perpendicular ao solo, a bola seja lançada e acerte o cesto, é: Dados: comprimento da prancha

1

m; distância do apoio ao cesto

5

m; massa da bola

200

g; deformação inicial da mola

10

cm;

g = 10

m/s². Despreze as dimensões da bola.

Imagens anexadas

A)400
B)500
C)2900
D)3400
E)12900

IME20191a faseQuestao 26FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMedia

Um cilindro de raio

R

rola, sem deslizar, em velocidade angular

ω

, sobre uma superfície plana horizontal até atingir uma rampa. Considerando que o rolamento na rampa também seja sem deslizamento e chamando de

g

a aceleração da gravidade, a altura máxima

h

que o eixo do cilindro alcança na rampa em relação à superfície plana é:

Imagens anexadas

A) $R + \frac{ω ^{2} R ^{2}}{g}$
B) $R + \frac{ω ^{2} R ^{2}}{2 g}$
C) $2 R + \frac{ω ^{2} R ^{2}}{g}$
D) $\frac{ω ^{2} R ^{2}}{g}$
E) $\frac{ω ^{2} R ^{2}}{2 g}$

IME20171a faseQuestao 20FísicaEnergia mecânica e força centrípetaDificil

Um corpo preso a uma corda elástica é abandonado em queda livre do topo de um edifício. Ao atingir o solo, penetra numa distância

x

abaixo do nível do solo até atingir o repouso. Diante do exposto, a força de resistência média que o solo exerce sobre o corpo é: Dados: • aceleração gravitacional:

g

; • constante elástica da corda:

k

; • massa do corpo:

M

; • altura do edifício em relação ao solo:

H

; • comprimento da corda:

L

; • distância que o corpo penetra no solo até atingir o repouso:

x

. Observação: a corda elástica relaxada apresenta comprimento menor que a altura do edifício.

A) $M g + \frac{M g H + k ( H L + Lx - H x )}{x} - k \frac{H ^{2} + x ^{2} + L ^{2}}{2 x}$
B) $M g + \frac{M g H + k ( H L - Lx - H x )}{2 x} - k \frac{H ^{2} + x ^{2} + L ^{2}}{x}$
C) $M g + \frac{M g H - k ( H L + Lx + H x )}{2 x} + k \frac{H ^{2} + x ^{2} + L ^{2}}{x}$
D) $M g - \frac{M g H - k ( H L - Lx - H x )}{x} + k \frac{H ^{2} + x ^{2} + L ^{2}}{2 x}$
E) $M g + \frac{M g H - k ( H L + Lx - H x )}{x} - k \frac{H ^{2} + x ^{2} + L ^{2}}{2 x}$

IME20151a faseQuestao 16FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMediaAnulada

Um corpo puntiforme de massa

m_{A}

parte do ponto

A

, percorrendo a rampa circular representada na figura, sem atrito, e colide com outro corpo puntiforme de massa

m_{B}

, que se encontrava inicialmente em repouso no ponto

B

. Sabendo que este choque é perfeitamente inelástico e que o corpo resultante deste choque atinge o ponto

C

, ponto mais alto da rampa, com a menor velocidade possível mantendo o contato com a rampa, a velocidade inicial do corpo no ponto

A

, em m/s, é Dados: • raio da rampa circular: 2 m; • aceleração da gravidade

g

: 10 m/s²; • massa

m_{A}

: 1 kg; • massa

m_{B}

: 1 kg.

Imagens anexadas

A)10
B)20
C) $415$
D) $105$
E) $85$

IME20141a faseQuestao 16FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMedia

Dois corpos iguais deslizam na mesma direção e em sentidos opostos em um movimento retilíneo uniforme, ambos na mesma velocidade em módulo e à mesma temperatura. Em seguida, os corpos colidem. A colisão é perfeitamente inelástica, sendo toda a energia liberada no choque utilizada para aumentar a temperatura dos corpos em 2 K. Diante do exposto, o módulo da velocidade inicial do corpo, em m/s, é Dado: • Calor específico dos corpos: 2 J/(kg·K).

A) $2$
B)2
C) $22$
D)4
E)6

IME20141a faseQuestao 21FísicaEnergia mecânica e força centrípetaFacil

Um bloco, que se movia à velocidade constante

v

em uma superfície horizontal sem atrito, sobe em um plano inclinado até atingir uma altura

h

, permanecendo em seguida em equilíbrio estável. Se a aceleração da gravidade local é

g

, pode-se afirmar que

A) $v^{2} = 2 g h$ .
B) $v^{2} > 2 g h$ .
C) $v^{2} < 2 g h$ .
D) $v^{2} = \frac{1}{2} g h$ .
E) $v^{2} = 4 g h$ .

IME20141a faseQuestao 29FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMedia

Um gerador eólico de diâmetro

d

é acionado por uma corrente de ar de velocidade

v

durante um tempo

t

na direção frontal à turbina. Sabendo-se que a massa específica do ar é

ρ

e o rendimento do sistema é

η

, sua potência elétrica é dada por

A) $\frac{π η ρ d ^{2} v ^{3}}{2}$
B) $\frac{π η ρ d ^{2} v ^{3}}{4}$
C) $\frac{π η ρ d ^{2} v ^{3}}{8}$
D) $\frac{π η ρ d ^{3} v ^{3}}{10}$
E) $\frac{π η ρ d ^{3} v ^{3}}{12}$

IME20131a faseQuestao 26FísicaEnergia mecânica e força centrípetaDificil

Um objeto puntiforme de massa

m

é lançado do ponto

A

descrevendo inicialmente uma trajetória circular de raio

R

, como mostrado na figura. Ao passar pelo ponto

P

(na lateral do círculo, à mesma altura do centro), o módulo da força resultante sobre o objeto é

17 m g

, sendo

g

a aceleração da gravidade. A altura máxima

h_{m a x}

que o objeto atinge na rampa é:

Imagens anexadas

A) $3 R$
B) $(17 - 1) R$
C) $(17 + 1) R$
D) $(17 + 2) R$
E) $18 R$

IME20101a faseQuestao 19FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMedia

Um bloco de

4

kg e velocidade inicial de

2

m/s percorre

70

cm em uma superfície horizontal rugosa até atingir uma mola de constante elástica

200

N/m. A aceleração da gravidade é

10

m/s

^{2}

e o bloco comprime

10

cm da mola até que sua velocidade se anule. Admitindo que durante o processo de compressão da mola o atrito desaparece, o valor do coeficiente de atrito da superfície rugosa é:

A) $0, 15$
B) $0, 20$
C) $0, 25$
D) $0, 30$
E) $0, 35$

IME20101a faseQuestao 24FísicaEnergia mecânica e força centrípetaDificil

Na Situação I da figura, em equilíbrio estático, a massa

M

, presa a molas idênticas, está a uma altura

h /3

. Na Situação II, a mola inferior é subitamente retirada. As molas, em repouso, têm comprimento

h /2

. O módulo da velocidade da massa

M

na iminência de tocar o solo na Situação II é (Observação:

g

é a aceleração da gravidade):

Imagens anexadas

A) $\frac{4 g h}{2 2}$
B) $\frac{3 g h}{2 2}$
C) $\frac{2 g h}{2 2}$
D) $\frac{g h}{2 2}$
E) $0$

IME20091a faseQuestao 19FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMedia

Um objeto com massa de

1

kg é largado de uma altura de

20

m e atinge o solo com velocidade de

10

m/s. A força

F

de resistência do ar que atua sobre o objeto varia com a altura conforme o gráfico acima: cresce linearmente de

0

(na altura

20

m) até

12

N (na altura

h

) e permanece constante, igual a

12

N, de

h

até o solo. Considerando

g = 10

m/s

^{2}

, a altura

h

, em metros, em que a força de resistência do ar passa a ser constante é

Imagens anexadas

A) $4$
B) $5$
C) $6$
D) $8$
E) $10$

Resolver as 15 questões de graça

Veja todas as questões de Física do IME.

Energia mecânica e força centrípeta: questões do IME

Questões de Energia mecânica e força centrípeta no IME

Treine direto nas questões reais