Questões de Concurso

Observe a figura a seguir, que representa um acelerômetro básico, constituído de massa sísmica presa a uma mola. 

Acelerômetro é um instrumento muito usado em meios navais, fundamental em sistemas inerciais e de navegação. Baseia-se na 2ª Lei de Newton e na Lei de Hooke. A ideia central é produzir um deslocamento diretamente proporcional à aceleração.

Um efeito indesejado ocorre quando a aceleração é bruscamente removida, pois tende a causar um movimento harmônico simples de frequência natural f_N. Esse comportamento transitório de oscilação em torno da posição de repouso prejudica a leitura de um acelerômetro, limitando seu uso, pois não pode ser aplicado em situações em que ocorrem vibrações de frequências próximas à frequência natural.

Considere que o acelerômetro mostrado na figura tenha a massa sísmica de 0,03kg e mola de constante elástica 4,8x10³N/m. A frequência natural desse acelerômetro, em Hz, é igual a : 

Observe a figura a seguir.

A figura acima representa uma besta, arma utilizada para atirar dardos. Nos exércitos medievais, o soldado que a operava era chamado besteiro. Seu funcionamento consiste em tensionar um arco feito de material elástico e travá-lo na posição tensionada. Depois, introduz-se um dardo em uma fileira talhada no braço da arma e libera-se a trava por meio de um gatilho, projetando, assim, o dardo para a frente com grande velocidade.

Considere o arco como uma mola ideal, com constante elástica 200N/m, e que é necessário distendê-lo 50cm, a partir da posição de repouso, para armar a besta. O trabalho realizado pelo besteiro e a velocidade com que um dardo de 125g é disparado a partir do repouso são, respectivamente:

Uma granada de mão, inicialmente em repouso, explodiu sobre uma mesa, de superfície horizontal e sem atrito, e fragmentou-se em três pedaços de massas M₁, M₂ e M₃ que adquiriram velocidades coplanares e paralelas ao plano da mesa, conforme representadas no desenho abaixo. Imediatamente após a explosão, a massa M₁=100 g adquire uma velocidade v₁= 30m/s e a massa M₂=200g adquire uma velocidade v₂ = 20 m/s, cuja direção é perpendicular à direção de v_1. A massa M₃=125g adquire uma velocidade inicial v₃ igual a: