Dinâmica - Resolução

01. (Enem 2018 PPL) Para que se faça a reciclagem das latas de alumínio são necessárias algumas ações, dentre elas:

1) recolher as latas e separá-las de outros materiais diferentes do alumínio por catação;

2) colocar as latas em uma máquina que separa as mais leves das mais pesadas por meio de um intenso jato de ar;

3) retirar, por ação magnética, os objetos restantes que contêm ferro em sua composição.

As ações indicadas possuem em comum o fato de

1. exigirem o fornecimento de calor.
2. fazerem uso da energia luminosa.
3. necessitarem da ação humana direta.
4. serem relacionadas a uma corrente elétrica.
5. ocorrerem sob a realização de trabalho de uma força.

02. (Enem 2016) Uma invenção que significou um grande avanço tecnológico na Antiguidade, a polia composta ou a associação de polias, é atribuída a Arquimedes (287 a.C. a 212 a.C.). O aparato consiste em associar uma série de polias móveis a uma polia fixa. A figura exemplifica um arranjo possível para esse aparato. É relatado que Arquimedes teria demonstrado para o rei Hierão um outro arranjo desse aparato, movendo sozinho, sobre a areia da praia, um navio repleto de passageiros e cargas, algo que seria impossível sem a participação de muitos homens. Suponha que a massa do navio era de 3 000 kg, que o coeficiente de atrito estático entre o navio e a areia era de 0,8 e que Arquimedes tenha puxado o navio com uma força , paralela à direção do movimento e de módulo igual a 400 N. Considere os fios e as polias ideais, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e que a superfície da praia é perfeitamente horizontal.

O número mínimo de polias móveis usadas, nessa situação, por Arquimedes foi

1. 3
2. 6
3. 7
4. 8
5. 10

03. (Enem 2016) O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. Afigura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1, de massa 150,0 g, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro.

Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a

1. 50,0 g.
2. 250,0 g.
3. 300,0 g.
4. 450,0 g.
5. 600,0 g.

04. (Enem 2016 PPL) No dia 27 de junho de 2011, o asteroide 2011 MD, com cerca de 10 m de diâmetro, passou a 12 mil quilômetros do planeta Terra, uma distância menor do que a órbita de um satélite. A trajetória do asteroide é apresentada na figura.

A explicação física para a trajetória descrita é o fato de o asteroide

1. deslocar-se em um local onde a resistência do ar é nula.
2. deslocar-se em um ambiente onde não há interação gravitacional.
3. sofrer a ação de uma força resultante no mesmo sentido de sua velocidade.
4. sofrer a ação de uma força gravitacional resultante no sentido contrário ao de sua velocidade.
5. estar sob a ação de uma força resultante cuja direção é diferente da direção de sua velocidade.

05. (Enem 2015 PPL) Num sistema de freio convencional, as rodas do carro travam e os pneus derrapam no solo, caso a força exercida sobre o pedal seja muito intensa. O sistema ABS evita o travamento das rodas, mantendo a força de atrito no seu valor estático máximo, sem derrapagem. O coeficiente de atrito estático da borracha em contato com o concreto vale μ_e = 1,0 e o coeficiente de atrito cinético para o mesmo par de materiais é μ_c= 0,75. Dois carros, com velocidades iniciais iguais a 108 km/h, iniciam a frenagem numa estrada perfeitamente horizontal de concreto no mesmo ponto. O carro 1 tem sistema ABS e utiliza a força de atrito estática máxima para a frenagem; já o carro 2 trava as rodas, de maneira que a força de atrito efetiva é a cinética. Considere g = 10 m/s2 .

As distâncias, medidas a partir do ponto em que iniciam a frenagem, que os carros 1 (d₁) e 2 (d₂) percorrem até parar são, respectivamente,

1. d₁ = 45m e d₂ = 60m.
2. d₁ = 60m e d₂ = 45m.
3. d₁ = 90m e d₂ = 120m.
4. d₁ = 5,8 x 10²m e d₂ = 7,8 x 10² m.
5. d₁ = 7,8 x 102 m e d₂ = 5,8 x 102m.

06. (Enem 2014) O pêndulo de Newton pode ser constituı́do por cinco pêndulos idênticos suspensos em um mesmo suporte. Em um dado instante, as esferas de três pêndulos são deslocadas para a esquerda e liberadas, deslocando-se para a direita e colidindo elasticamente com as outras duas esferas, que inicialmente estavam paradas.

O movimento dos pêndulos após a primeira colisão está representado em.

07. (Enem 2014) Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nı́vel, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nı́vel igual àquele em que foi abandonada.

Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera

1. manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo.
2. manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la.
3. diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la.
4. diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento.
5. aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento.

08. (Enem 2013) Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante T_A), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança.

Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda?

09. (Enem 2013) Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para se deslocar sobre uma superfı́cie. Logo, uma pessoa que sobe uma rampa em linha reta será auxiliada pela força de atrito exercida pelo chão em seus pés.

Em relação ao movimento dessa pessoa, quais são a direção e o sentido da força de atrito mencionada no texto?

1. Perpendicular ao plano e no mesmo sentido do movimento.
2. Paralelo ao plano e no sentido contrário ao movimento.
3. Paralelo ao plano e no mesmo sentido do movimento.
4. Horizontal e no mesmo sentido do movimento.
5. Vertical e sentido para cima.

18. (Enem 2011) Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência:

(I) Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior.

(II) A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la.

(III) Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possı́vel e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda.

O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.

A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a

1. energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido.
2. resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade.
3. aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.
4. força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado
5. velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.

11. (Enem 2011) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustı́vel é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.

CARVALHO, A. X. Z. Fı́sica Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a

1. liberação de calor dentro do motor ser impossı́vel.
2. realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.
3. conversão integral de calor em trabalho ser impossı́vel.
4. transformação de energia térmica em cinética ser impossı́vel.
5. utilização de energia potencial do combustı́vel ser incontrolável.

12. (Enem 2012 PPL) O freio ABS é um sistema que evita que as rodas de um automóvel sejam bloqueadas durante uma frenagem forte e entrem em derrapagem. Testes demonstram que, a partir de uma dada velocidade, a distância de frenagem será menor se for evitado o bloqueio das rodas.

O ganho na eficiência da frenagem na ausência de bloqueio das rodas resulta do fato d

1. o coeficiente de atrito estático tornar-se igual ao dinâmico momentos antes da derrapagem.
2. o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento.
3. o coeficiente de atrito estático ser menor que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento.
4. a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas, independentemente do coeficiente de atrito.
5. a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas e o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico.

13. (Enem 2012 PPL) Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando um móvel para mudá-lo de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter aprendido na escola que não poderia puxar o móvel, pois a Terceira Lei de Newton define que se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento.

Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto?

1. força de ação é aquela exercida pelo garoto.
2. força resultante sobre o móvel é sempre nula.
3. As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam.
4. A força de ação é um pouco maior que a força de reação
5. O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo.

14. (Enem 2012 PPL) Um automóvel, em movimento uniforme, anda por uma estrada plana, quando começa a descer uma ladeira, na qual o motorista faz com que o carro se mantenha sempre com velocidade escalar constante.

Durante a descida, o que ocorre com as energias potencial, cinética e mecânica do carro?

1. A energia mecânica mantém-se constante, já que a velocidade escalar não varia e, portanto, a energia cinética é constante.
2. A energia cinética aumenta, pois a energia potencial gravitacional diminui e quando uma se reduz, a outra cresce.
3. A energia potencial gravitacional mantém-se constante, já que há apenas forças conservativas agindo sobre o carro.
4. A energia mecânica diminui, pois a energia cinética se mantém constante, mas a energia potencial gravitacional diminui.
5. A energia cinética mantém-se constante, já que não há trabalho realizado sobre o carro.

15. (Enem 2014 PPL) Durante um reparo na estação espacial internacional, um cosmonauta, de massa 90 kg, substitui uma bomba do sistema de refrigeração, de massa 360 kg, que estava danificada. Inicialmente, o cosmonauta e a bomba estão em repouso em relação à estação. Quando ele empurra a bomba para o espaço, ele é empurrado no sentido oposto. Nesse processo, a bomba adquire uma velocidade de 0,2 m/s em relação à estação.

Qual é o valor da velocidade escalar adquirida pelo cosmonauta, em relação à estação, após o empurrão?

1. 0,05 m/s
2. 0,20 m/s
3. 0,40 m/s
4. 0,50 m/s
5. 0,80 m/s

16. (Enem 2011 PPL)

A figura respresenta o processo mais usado nas hidrelétricas para obtenção de energia elétrica no Brasil. As transformações de energia nas posições I → II e II → III da figura são, respectivamente,

1. energia cinética → energia elétrica e energia potencial → energia cinética.
2. energia cinética → energia potencial e energia cinética → energia elétrica.
3. energia potencial → energia cinética e energia cinética → energia elétrica.
4. energia potencial → energia elétrica e energia potencial → energia cinética.
5. energia potencial → energia elétrica e energia cinética → energia elétrica.

17. (Enem 2011) Com a crescente demanda de energia elétrica, decorrente do modo de vida da sociedade moderna, tornou-se necessário que mais de uma fonte de energia seja estudada e aplicada, levando-se em conta os impactos ambientais e sociais a serem gerados em curto e longo prazo. Com isso, o uso da energia nuclear tem sido muito debatido no mundo. O questionamento principal é se valerá a pena construir centrais de produção nuclear ou é preferível investir em outros tipos de energias que sejam renováveis.

Disponível em: http://energiaeambiente.wordpress.com. http://www.comciencia.br. Acesso em: 27 jan. 2009 (adaptado).

Um argumento favorável ao uso da energia nuclear é o fato de

1. seu preço de instalação ser menor que o das demais fontes de energia.
2. o tratamento de seus rejeitos ser um processo simples.
3. de ser uma energia limpa, de baixo custo, que não causa impactos ambientais.
4. ser curto o tempo de atividade dos resíduos produzidos na sua geração.
5. ser uma energia limpa embora não seja renovável.

18. (Enem 2011) Segundo Aristóteles, uma vez deslocados de seu local natural, os elementos tendem espontaneamente a retornar a ele, realizando movimentos chamados de naturais.

Já em um movimento denominado forçado, um corpo só permaneceria em movimento enquanto houvesse uma causa para que ele ocorresse. Cessada essa causa, o referido elemento entraria em repouso ou adquiriria um movimento natural.

PORTO, C. M. A física de Aristóteles: uma construção ingênua? Revista Brasileira de Ensino de Física. V. 31, n° 4 (adaptado).

Posteriormente, Newton confrontou a ideia de Aristóteles sobre o movimento forçado através da lei da

1. inércia.
2. ação e reação.
3. gravitação universal.
4. conservação da massa.
5. conservação da energia

19. (Enem 2010) No nosso dia a dia deparamo-nos com muitas tarefas pequenas e problemas que demandam pouca energia para serem resolvidos e, por isso, não consideramos a eficiência energética de nossas ações. No global, isso significa desperdiçar muito calor que poderia ainda ser usado como fonte de energia para outros processos. Em ambientes industriais, esse reaproveitamento é feito por um processo chamado de cogeração. A figura a seguir ilustra um exemplo de cogeração na produção de energia elétrica.

HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado).

Em relação ao processo secundário de aproveitamento de energia ilustrado na figura, a perda global de energia é reduzida por meio da transformação de energia

1. térmica em mecânica.
2. mecânica em térmica.
3. química em térmica.
4. química em mecânica.
5. elétrica em luminosa.