EFOMM 2023 Física - Questões

Um bloco de $2,0\ kg$ de massa é solto de uma altura de $10\ m$ do solo. Na iminência de tocar o chão, sua velocidade era de $11\ m/s$ e um termômetro sensível ligado ao corpo acusou uma variação de temperatura de $0,1 ^\circ C$ originada pela ação da resistência do ar sobre o bloco. Supondo que todo o calor produzido durante o processo tenha sido absorvido pelo bloco, determine o calor específico médio do corpo em $J/kg^\circ C$.

Dado: $g = 10 \ m/s^2$.

Um cubo é feito de um material com $\frac{1}{3}$ da densidade da água. Esse objeto flutua com um volume submerso igual a $V_s$ quando colocado em um balde com água apoiado no chão. O sistema balde $+$ água $+$ cubo é colocado dentro de um elevador que se move para cima com aceleração de módulo igual a $\frac{g}{2}$. Nessa situação, quanto vale o volume submerso?

Considere uma embarcação com massa total de $10.250\ kg$, flutuando em água salgada, com densidade de $1.025 \ kg/m^3$, e que esteja com seu volume submerso máximo permitido. Se essa embarcação passar por um trecho de água doce com densidade de $1.000 \ kg/m^3$, sofrerá um aumento do volume submerso. Qual quantidade de massa deve ser rejeitada do navio, para que o volume submerso da embarcação retorne ao valor inicial?

Considere um tubo cilíndrico feito com um material de coeficiente de dilatação linear $\alpha$ com um líquido de coeficiente de dilatação volumétrica $\gamma$ . Quanto vale a razão $\frac{\alpha}{\gamma}$, para que, após um aquecimento do conjunto por $1 \ ^\circ C$, a altura do líquido dentro do cilindro seja mantida?

Um objeto pontual com $2 \ kg$ de massa é preso a um fio rígido, com $1,5\ m$ de comprimento e massa desprezível, para formar um pêndulo. O pêndulo é elevado até formar um ângulo inicial de $60^\circ$ com a direção vertical e, em seguida, é solto com velocidade inicial nula. Após muitas oscilações, o sistema, que está sujeito a forças de atrito, atinge novamente o repouso em sua posição de equilíbrio. Calcule o trabalho realizado pelas forças dissipativas durante o movimento.

Dados:

$g=10 \ m/s^2$

$\hspace{2pt}\mathrm{sen}\ 60 ^\circ = \dfrac{\sqrt{3}}{2}$

$\cos \ 60^\circ = \dfrac{1}{2}$