Lista de Exercícios

Lista de Exercícios de Física – Revisão Geral
Instruções: a lista deve ser impressa e resolvida a mão, vale 10h de atividades
complementares.
01. (UFRGS 2003) Um automóvel que trafega com velocidade de 5 m/s, em
uma estrada reta e horizontal, acelera uniformemente, aumentando sua
velocidade para 25 m/s em 5,2 s. Que distância percorre o automóvel
durante esse intervalo de tempo?
02. (UFRGS 2003) Um dinamômetro, em que foi suspenso um cubo de
madeira, encontra-se em repouso, preso a um suporte rígido. Nessa
situação, a leitura do dinamômetro é 2,5 N. Uma pessoa puxa, então, o
cubo verticalmente para baixo, fazendo aumentar a leitura do dinamômetro.
Qual será o módulo da força exercida pela pessoa sobre o cubo, quando a
leitura do dinamômetro for 5,5N?
03. (UFRGS 2003) Um caixote se encontra em repouso sobre o piso
horizontal de uma sala (considerada um sistema de referência inercial).
Primeiramente, é exercida sobre o caixote uma força horizontal Fo, de
módulo igual a 100 N, constatando-se que o caixote se mantém em repouso
devido ao atrito entre ele e o piso. A seguir, acrescenta-se ao sistema de
forças outra força horizontal Fl, de módulo igual a 20 N e de sentido
contrário a Fo, conforme representa a figura abaixo.
A respeito dessa nova situação, é correto afirmar que o trabalho realizado
subseqüentemente pela resultante das forças exercidas sobre o caixote, no
mesmo referencial da sala, é igual a
(A) zero, pois a força resultante é nula.
(B) 20 J para um deslocamento de 1 m.
(C) 160 J para um deslocamento de 2 m.
(D) 300 J para um deslocamento de 3 m.
(E) 480 J para um deslocamento de 4 m.
Justifique sua resposta.
04. (UFRGS 2002) Em uma manhã de março de 2001, a plataforma
petrolífera P-36, da Petrobrás, foi a pique. Em apenas três minutos, ela
percorreu os 1320 metros de profundidade que a separavam do fundo do
mar. Suponha que a plataforma, partindo do repouso, acelerou
uniformemente durante os primeiros 30 segundos, ao final dos quais sua
velocidade atingiu um valor V com relação ao fundo, a que, no restante do
tempo, continuou a cair verticalmente, mas com velocidade constante de
valor igual a V. Nessa hipótese, qual foi o valor V?
05. (UFRGS 2002) Um projétil é lançado verticalmente para cima, a partir
do nível do solo, com velocidade inicial de 30 m/s. Admitindo a desprezando
a resistência do ar, analise as seguintes afirmações a respeito do
movimento desse projétil.
I. 1s após o lançamento, o projétil se encontra na posição de altura 25
m com relação ao solo.
II. 3s após o lançamento, o projétil atinge a posição de altura máxima.
III. 5s após o lançamento, o projétil se encontra na posição de altura 25
m com relação ao solo.
Quais estão corretas? Justifique sua resposta.
06. (UFRGS 2002) Um automóvel que trafega em uma auto-estrada reta a
horizontal, com velocidade constante, está sendo observado de um
helicóptero. Relativamente ao solo, o helicóptero voa com velocidade
constante de 100 km/h, na mesma direção a no mesmo sentido do
movimento do automóvel. Para o observador situado no helicóptero, o
automóvel avança a 20 km/h. Qual é, então, a velocidade do automóvel
relativamente ao solo?
07. (UFRGS 2002) Uma pessoa em repouso sobre um piso horizontal
observa um cubo, de massa 0,20 kg, que desliza sobre o piso, em
movimento retilíneo de translação. Inicialmente, o cubo desliza sem atrito,
com velocidade constante de 2 m/s. Em seguida, o cubo encontra pela
frente, a atravessa em linha reta, um trecho do piso, de 0,3 m, onde existe
atrito. Logo após a travessia deste trecho, a velocidade de deslizamento do
cubo é de 1 m/s. Para aquele observador, qual foi o trabalho realizado pela
força de atrito sobre o cubo?
08. (UFRGS 2002) A figura abaixo representa as trajetórias dos projéteis
idênticos A, B, C e D, desde seu ponto comum de lançamento, na borda de
uma mesa, até o ponto de impacto no chão, considerado perfeitamente
horizontal. O projétil A é deixado cair a partir do repouso, a os outros três
são lançados com velocidades iniciais não nulas.
Desprezando o atrito com o ar, um observador em repouso no solo pode
afirmar que, entre os níveis da mesa a do chão,
(A) o projétil A é o que experimenta major variação de energia cinética.
(B) o projétil B é o que experimenta major variação de energia cinética.
(C) o projétil C é o que experimenta major variação de energia cinética.
(D) o projétil D é o que experimenta major variação de energia cinética.
(E) todos os projéteis experimentam a mesma variação de energia cinética.
09. (PUCRS 2005) Um corpo é lançado verticalmente para cima, com uma
velocidade de 40m/s, num lugar onde o módulo da aceleração da gravidade
é 10m/s2. Considerando-se que a única força atuante sobre o corpo é seu
peso, determine o tempo de subida do corpo.
10. (PUCRS 2005) Um jogador de tênis recebe uma bola com velocidade de
20,0m/s e a rebate na mesma direção e em sentido contrário com
velocidade de 30,0m/s. Se a bola permanecer 0,100s em contato com a
raquete, qual será o módulo da sua aceleração média?
11. (PUCRS 2005) Para a percepção inteligível de dois sons consecutivos, o
intervalo de tempo entre os mesmos deve ser igual ou maior que 0,100s.
Portanto, num local onde a velocidade de propagação do som no ar é de
350m/s, para que ocorra eco. Qual a distância mínima entre uma pessoa
gritando seu nome na direção de uma parede alta e a referida parede?
12. (PUCRS 2006) Responder à questão com base na figura e na situação descrita a
seguir.
Dois projéteis P1 e P2, de mesma massa, são lançados simultaneamente
do topo de um prédio, atingem a mesma altura máxima e posteriormente
chegam juntos ao solo. A figura abaixo representa as trajetórias dos dois
projéteis, a partir dos seus pontos de lançamento até o ponto em que
atingem o solo. Os efeitos do ar são desprezados em ambos os movimentos
e assume-se que o topo do prédio e o solo são perfeitamente horizontais.
No momento do lançamento, a energia cinética do projétil P1 é _________
do projétil P2. Na altura máxima, a energia potencial gravitacional do
projétil P1 é _________ do projétil P2. Ao longo de suas trajetórias, a
aceleração a que o projétil P1 está sujeito é _________ do projétil P2.
13. (PUCRS 2006) Um bloco A, de massa mA, está apoiado sobre o
carrinho B, de massa mB, que se move com aceleração constante de 2
m/s2, em relação a um observador em repouso no solo, como mostra a
figura abaixo. Despreza-se a resistência do ar.
Admitindo todas as unidades de medida no Sistema Internacional, para que
o bloco A não se movimente em relação ao bloco B, o valor da força de
atrito entre as superfícies de A e de B deve ser numericamente igual a
A) zero
B) 2 mA
C) 2 mB
D) 2 (mB - mA)
E) 2 (mB + mA)
Justifique sua resposta.
14. (UNICAMP 2009) Os avanços tecnológicos nos meios de transporte
reduziram de forma significativa o tempo de viagem ao redor do mundo. Em
2008 foram comemorados os 100 anos da chegada em Santos do navio
Kasato Maru, que, partindo de Tóquio, trouxe ao Brasil os primeiros
imigrantes japoneses. A viagem durou cerca de 50 dias. Atualmente, uma
viagem de avião entre São Paulo e Tóquio dura em média 24 horas. A
velocidade escalar média de um avião comercial no trecho São Paulo-Tóquio
é de 800 km/h.
a) O comprimento da trajetória realizada pelo Kasato Maru é igual a
aproximadamente duas vezes o comprimento da trajetória do avião no
trecho São Paulo-Tóquio. Calcule a velocidade escalar média do navio em
sua viagem ao Brasil.
b) A conquista espacial possibilitou uma viagem do homem à Lua realizada
em poucos dias e proporcionou a máxima velocidade de deslocamento que
um ser humano já experimentou. Considere um foguete subindo com uma
aceleração resultante constante de módulo aR = 10 m/s² e calcule o tempo
que o foguete leva para percorrer uma distância de 800 km, a partir do
repouso.
15. (UNICAMP 2007) Em muitas praças de pedágio de rodovias existe um
sistema que permite a abertura automática da cancela. Ao se aproximar,
um veículo munido de um dispositivo apropriado é capaz de trocar sinais
eletromagnéticos com outro dispositivo na cancela. Ao receber os sinais, a
cancela abre-se automaticamente e o veículo é identificado para posterior
cobrança. Para as perguntas a seguir, desconsidere o tamanho do veículo.
a) Um veículo aproxima-se da praça de pedágio a 40 Km/h. A cancela
recebe os sinais quando o veículo se encontra a 50 m de distância. Qual é o
tempo disponível para completa abertura da cancela?
b) O motorista percebe que a cancela não abriu e aciona os freios
exatamente quando o veículo se encontra a 40 m da mesma, imprimindo
uma desaceleração de módulo constante. Qual deve ser o valor dessa
desaceleração para que o veículo pare exatamente na cancela?
16. (UNICAMP 2009) A tração animal pode ter sido a primeira fonte externa
de energia usada pelo homem e representa um aspecto marcante da sua
relação com os animais.
a) O gráfico a seguir mostra a força de tração exercida por um cavalo como
função do deslocamento de uma carroça. O trabalho realizado pela força é
dado pela área sob a curva F×d. Calcule o trabalho realizado pela força de
tração do cavalo na região em que ela é constante.
b) No sistema internacional, a unidade de potência é o watt (W) = 1 J/s. O
uso de tração animal era tão difundido no passado que James Watt,
aprimorador da máquina a vapor, definiu uma unidade de potência tomando
os cavalos como referência. O cavalo-vapor (CV), definido a partir da idéia
de Watt, vale aproximadamente 740 W. Suponha que um cavalo,
transportando uma pessoa ao longo do dia, realize um trabalho total de
444000 J. Sabendo que o motor de uma moto, operando na potência
máxima, executa esse mesmo trabalho em 40 s, calcule a potência máxima
do motor da moto em CV.