Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 10)

✍️ Dissertativa Proponha e descreva como avaliar, com equações e estimativas numéricas, a viabilidade de um sistema de recuperação de energia cinética (KERS) instalado em ônibus urbanos. Considere massas, energia recuperável… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Dois automóveis que se chocam e ficam aderidos: m1 = 1500 kg a 20 m/s e m2 = 1000 kg a -10 m/s (sentidos opostos). a) Calcule a velocidade final do conjunto após colisão perfeitamente inelástica. b) Calcule a energia… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere um espelho côncavo usado para concentrar radiação solar em um coletor. Explique como variar o raio de curvatura R altera o ponto focal f, a irradiância na região focal (assuma área do coletor constante) e as… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um espelho côncavo tem distância focal f = 0.10 m. Um objeto de altura ho = 0.04 m é colocado a do = 0.15 m do vértice do espelho. Calcule a distância da imagem di (m), a altura da imagem hi (m) e caracterize a imagem… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete e explique um arranjo prático, usando um espelho côncavo, para concentrar luz solar em um ponto para aquecimento eficiente (cozinhar ou aquecer água). Descreva posições relativas, escolha de f, previsão da… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete e explique como combinar um espelho plano e um espelho côncavo para inspecionar uma superfície de 0,50 m com aumento linear aproximado de 2,0; inclua as equações usadas, critério para escolha do raio de curvatura… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um espelho esférico côncavo tem distância focal f = 10,0 cm. Um objeto de altura h = 4,0 cm é colocado ao longo do eixo principal a do = 30,0 cm do vértice. a) Determine posição e tamanho da imagem usando a equação dos… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um espelho esférico côncavo tem raio de curvatura R = 0,60 m. Um objeto de altura ho = 0,050 m é colocado a do = 0,45 m do vértice do espelho. Calcule: (a) a distância da imagem (di) usando a equação do espelho; (b) a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Compare qualitativa e quantitativamente a formação de imagens por (a) espelho plano, (b) espelho côncavo com f = 0,25 m e (c) espelho convexo com f = -0,15 m, para um objeto colocado a d_o = 0,75 m. Apresente cálculos… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, usando a equação dos espelhos 1/f = 1/do + 1/di e as definições de distância e aumento, por que um espelho plano sempre forma imagem virtual de tamanho igual ao objeto, enquanto espelhos esféricos podem ampliar… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique como a posição relativa entre objeto e espelho côncavo (distância do objeto do vértice) determina os tipos de imagem formados (real/virtual, invertida/ direita, aumentada/reduzida). Na resposta, use a equação do… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma barra homogênea de comprimento 4,0 m e massa 10 kg está apoiada por um pivô sem atrito em x = 1,0 m (medido da extremidade esquerda). Uma força vertical descendente de 250 N atua em x = 3,5 m. Determine a massa m a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma viga rígida e homogênea de comprimento 4,0 m e massa 20 kg está apoiada em dois apoios sem atrito nas extremidades. Sobre a viga, a 1,0 m da extremidade esquerda, aplica-se uma carga para baixo de 200 N. Determine as… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma caixa retangular de massa 20 kg, base 0,40 m e altura 0,60 m, repousa sobre uma superfície horizontal com coeficiente de atrito estático µ = 0,30. Uma força horizontal de 100 N é aplicada na aresta superior… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um carrinho de entrega tem massa m = 50 kg. Um motor aplica uma força horizontal constante de 200 N para frente; o atrito entre rodas e piso é desprezível. Posteriormente, um freio aplica uma força de 150 N contrária ao… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, com base nas leis de Newton, como o cinto de segurança e o airbag reduzem lesões. Considere um ocupante de massa 70 kg que passa de 20 m/s a 0 em 0,5 s; calcule aceleração média e força média e discuta o efeito… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um bloco de 5,0 kg é puxado horizontalmente com força de 30 N sobre um piso onde o coeficiente de atrito cinético é µ_k = 0,40. Analise as forças atuantes, determine a aceleração e discuta como a compreensão dessas leis… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma escada homogênea de comprimento 4,0 m e massa 12 kg encosta numa parede lisa (sem atrito), formando 60° com o chão. A base está sobre um piso com coeficiente de atrito estático µ. Determine o menor valor de µ que… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma escada homogênea de comprimento 5,0 m e massa 10 kg encosta numa parede lisa (sem atrito). A base da escada está sobre o solo com coeficiente de atrito estático µs = 0,50. Usando g = 10 m/s², determine o menor ângulo… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma prancha rígida homogênea de comprimento 2,0 m e peso 200 N está apoiada num fulcro localizado a 0,5 m da extremidade esquerda. Para evitar que a prancha tombe quando uma carga de 300 N é colocada na extremidade… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma escada homogênea de massa 12 kg e comprimento 4,0 m encosta numa parede formando 60° com o chão. O centro de massa está no centro geométrico. O coeficiente de atrito entre escada e chão é µ = 0,40. Descreva as… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma prancha uniforme de 2,0 m e massa 8,0 kg apoia-se em dois apoios: A em x = 0,0 m e B em x = 1,2 m. O peso da prancha (m·g) age em x = 1,0 m. Uma pessoa exerce uma carga vertical de 50 N em x = 1,8 m. Verifique se a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma prancha uniforme de comprimento 6,0 m e massa 20 kg (peso 200 N) é apoiada em dois pontos localizados a 1,0 m de cada extremidade (apoios em x = 1,0 m e x = 5,0 m). Uma pessoa de 80 kg (peso 800 N) aproxima-se da… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma viga rígida e uniforme de comprimento 3,0 m e massa 10 kg está articulada em uma parede por um apoio (pivô) em sua extremidade esquerda. A viga está horizontal e em equilíbrio. No ponto a 2,0 m do pivô, atua uma… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique as condições de equilíbrio estático de um corpo rígido sob forças concorrentes e aplique-as para calcular as reações em um apoio articulado: viga horizontal de 4,0 m, peso equivalente da viga Wv = 40 N atuando… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um projétil é lançado de uma plataforma com v0 = 30 m/s a 40° acima da horizontal desde altura h0 = 5 m. Descreva passo a passo como calcular: a) alcance horizontal até o impacto no solo; b) energia cinética no impacto… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Dois projéteis A e B são lançados do mesmo ponto com mesma velocidade v0 = 30 m/s; A a 40° e B a 50°. a) Calcule altura máxima e alcance de cada um (g = 10 m/s²). b) Explique, com fórmulas, como se dá a transformação… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, com equações e sem apresentar cálculos experimentais, por que dois corpos de massas diferentes soltos do mesmo ponto no mesmo instante atingem o solo ao mesmo tempo na ausência de resistência do ar. Considere g… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um drone voa horizontalmente a 30 m/s a 50 m de altura e solta sementes sem velocidade relativa inicial. a) Descreva o procedimento para calcular o intervalo horizontal de dispersão. b) Calcule esse intervalo (g = 10… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um experimento para avaliar se o ajuste linear entre força e aceleração (F = m·a) observado em um conjunto de medições é compatível com um único valor de massa. Descreva hipótese, variáveis, procedimentos de… Ver resposta esperada e explicação