UECEVEST – FÍSICA 1 Professor: Pedro Augusto Nome:............................................................. TD 01 01. Suponha que, no lugar de comprimento, massa e tempo, as grandezas fundamentais no Sistema Internacional fossem: comprimento [L], densidade [D] e tempo [T]. Assim, a unidade de medida de força seria a) DL/T2. b) DL3/T2. c) DL4/T2. d) DL2/T2. 02. Numa região em que g = 10m/s2, uma partícula é lançada horizontalmente, de um ponto P situado a uma altura h = 180m como ilustra a figura, com velocidade Vo = 80m/s. Depois de quanto tempo a partícula atingirá o solo? a) 4,0 s b) 3,0 s c) 6,0 s d) 5,0 s 03. Um homem rema um 5,00 km/h na ausência de ele gasta para remar 3,00 ponto de partida num dia correnteza é de 1,00 km/h? a) 1,25 h b) 1,20 h c) 1,15 h d) 1,10 h barco com velocidade de correnteza. Quanto tempo km rio abaixo e voltar ao em que a velocidade da 04. A figura mostra dois blocos de massas M1 e M2 ligados por uma corda inextensível e de massa desprezível que pode deslizar sem atrito através de uma polia, equilibrados por uma força F. Sendo M2 maior que M1, a força necessária F para manter este sistema em repouso tem módulo igual a: 05. Um peso P = 200 N está sustentado, em equilíbrio, pelo sistema de cordas mostrado na figura. Determine os valores das tensões na figura. 45º T1 90º T2 P a) 200√2 N e 200 N b) 100√2 N e 200 N c) 100 N e 50 N d) 150 N e 100 N 06. O corpo A, de massa 10 kg, apoiado sobre uma superfície horizontal, está parado, prestes a deslizar, preso por um fio ao corpo B, de massa 2,0 kg. Considerando-se o fio e a roldana ideais e adotandose g = 10 m/s2, o coeficiente de atrito estático entre o corpo A e a superfície vale: a) 0,10 b) 0,15 c) 0,20 d) 0,25 07. As leis de Kepler proporcionaram uma descrição da forma como se movem os planetas em torno do sol, mas não fornece indicações sobre por que o fazem desse modo, e não de outro. A lei da gravitação universal, formulada por Newton, prevê a interação atrativa entre dois corpos, planetas ou pequenas partículas que produz um movimento que, está de acordo com a descrição dada pelas leis de Kepler, das quais uma estabelece que a órbita de um planeta é uma elipse. Sendo uma circunferência um caso particular de uma elipse em que os dois focos coincidem um com o outro, considere circular a órbita da terra. A equação que relaciona a aceleração da gravidade terrestre, g, com a massa M, com o raio R da terra e com a constante da gravitação universal, G, é: a) g = R²/ GM b) g = GM/ R² c) g = G / MR² d) g = GM / 4R² M2 M1 F a) b) c) d) 1/2 (M2 - M1)g (M2 - M1)g 2 (M2 - M1)g (M2 - M1)g 08. A figura abaixo representa um recipiente contendo água (densidade 1,00 g/cm³) e óleo (densidade 0,80 g/cm³). Um pedaço de madeira é mergulhado no recipiente e permanece em equilíbrio com 60% de seu volume imenso na água, conforme indicado. A densidade da madeira, em g/cm³, é: a) 0,84 b) 0,88 c) 0,92 d) 0,96 Madeira água R 09. A figura abaixo mostra uma montanha-russa numa região onde g = 10 m/s2. Um carrinho abandonado em repouso em A, chega a B com velocidade 2,0 m/s. Desprezando as resistências passivas, a altura hB do ponto B: a) vale 4,8 m. b) é igual a 4,0 m. c) vale 5,0 m. d) é igual a 4,6 m. 10. Mais de 2000 espécies de núcleos atômicos foram identificados até hoje; a maioria deles é instável e, mais cedo ou mais tarde, irá liberar todo o excesso de energia que possui, ou parte dela, rompendo-se em duas ou mais partes. Um desses núcleos radiativos, inicialmente em repouso, decai pela emissão de um elétron e um neutrino com velocidades perpendiculares etre si. A quantidade de movimento do elétron tem intensidade 8,0.10-23 kg.m/s e a do neutrino 6,0x10-23 kg.m/s. A intensidade da quantidade de movimento do núcleo que recua, em unidades de 10-23kg.m/s, é: a) 2 b) 4 c) 6 d) 10 TD 02 01. Um anemômetro, instrumento utilizado para medição de velocidade do vento, pode ser construído a partir de uma hélice acoplada a circuitos que convertam sua velocidade angular em valores de tensão elétrica. De modo simplificado, pode-se assumir que a velocidade angular ω da hélice é proporcional à velocidade do vento v, e que a tensão elétrica u é proporcional à velocidade angular. Assim, ω = k ω.v e u = ku.ω, onde kw e ku são constantes de proporcionalidade com as dimensões apropriadas. No Sistema Internacional de Unidades, velocidade é dada em m/s, velocidade angular em 1/s e tensão em Volts (V). Com base nessas suposições, pode-se escrever uma equação que relacione a tensão elétrica diretamente à velocidade do vento. Para que essa equação esteja dimensionalmente correta, é certo afirmar-se que o produto entre k w e ku deve ter dimensão de a) V·m/s. b) m/(V·s). c) V·s/m. d) s/(V·m). 02. Em Óbidos, no Pará, a velocidade do Rio Amazonas é da ordem de 7,2 km/h. um nativo, capaz de remar sua canoa a 4,0 m/s em relação à água deseja ir de P para Q. Para tal, em virtude da correnteza do Rio, deve rumar para o ponto R. O ângulo entre PQ e PR é tal que sem é igual a: a) 1/2 b) √3/2 c) √2/2 d) √5/5 Q P 03. Analisando o movimento de subida e descida de um corpo que é lançado verticalmente no espaço próximo à superfície da terra, sem considerar qualquer tipo de atrito, sobre a aceleração do corpo é correto afirmar que: a) muda de sinal quando sua velocidade muda de sentido. b) é a mesma ao longo de todo o movimento. c) no ponto mais alto da trajetória é nula. d) é máxima quando o corpo está na iminência de tocar o solo. 04. Três blocos A, B, C, cujas massas são m A = 8,0 kg, mB = 6,0 kg e mC = 4,0 kg, estão apoiados sobre uma superfície horizontal sem atrito como mostra a figura. Uma força horizontal F, de intensidade F = 90 N é aplicada ao conjunto. Calcule a intensidade da força que um bloco B exerce sobre o bloco C. a) 20 N b) 30 N c) 40 N d) 50 N 05. Um bloco B, de massa m B = 3,0 kg está apoiado sobre um bloco A, de massa m A = 5,0 kg. O conjunto é empurrado para cima, pela aplicação de uma força como mostra a figura. Sendo g = 10 m/s 2 e F = 120 N, calcule a aceleração do conjunto. a) 3,0 m/s2 b) 4,0 m/s2 c) 5,0 m/s2 d) 6,0 m/s2 06. Para a verificação experimental das leis da Dinâmica, foi montado o sistema a seguir. Nele, o atrito é desprezado, o fio e a polias são ideais. Os corpos A e B encontram-se em equilíbrio quando a mola "ultraleve" M está distendida de 5,0 cm. A constante elástica desta mola é: 10. Um rapaz de massa 80 kg e uma moça de massa 50 kg estão inicialmente em repouso sobre uma pista de gelo (Fig.). Os dois se empurram de modo que o rapaz adquire velocidade VR = 2,0 m/s. Calcule a velocidade da moça. a) 1,0 . 102 N/m b) 2,0 . 102 N/m c) 3,0 . 102 N/m d) 4,0 . 102 N/m 07. Um satélite artificial é visto cruzando o céu, poucas horas após o pôr-do-sol, em órbita polar circular. Observando o tempo que o satélite gasta para ir do horizonte norte ao sul, um estudante estimou que o período orbital é de 2 h e 20 min. Calcule a que altura acima da superfície da Terra está o satélite. Considere 2π x 1350 s como valor aproximado de 2 h e 20 min. e os dados: o produto GMT = 4 x 105 km3/s2, em que G é a constante gravitacional da Terra e M T refere-se à sua massa, e o raio da Terra RT = 6 x 103 km. a) 3 . 103 km b) 2 . 104 km c) 4 . 103 km d) 2 . 103 km 08. Um balão de volume 160 m 3 e massa 120 kg está cheio de hidrogênio e é mantido em repouso por meio de um fio vertical como ilustra a figura. Sendo g = 10 m /s2 e sabendo que a densidade do ar é dar = 1,25 kg / m3, calcule a intensidade da tração no fio. a) 500 N b) 600 N c) 700 N d) 800 N 09. Um bloco de peso 5,0 N, partindo do repouso na base do plano, sobe uma rampa, sem atrito, sob a ação de uma força horizontal constante e de intensidade 10 N, conforme mostra a figura. Qual a energia cinética do bloco, quando atinge o topo do plano? a) 50 J b) 40 J c) 30 J d) 20 J a) 1,6 m/s b) 3,2 m/s c) 0,8 m/s d) 2,4 m/s TD 03 01. A descarga do rio Amazonas no mar é de cerca de 200 000 m³ de água por segundo e o volume nominal do açude Orós é da ordem de dois trilhões de litros. Supondo-se que o açude Orós estivesse completamente seco e que fosse possível canalizar a água proveniente da descarga do rio Amazonas para alimentá-lo, o tempo necessário para enchê-lo completamente seria da ordem de: a) 2 meses b) 2 dias c) 3 semanas d) 3 horas 02. Considere um movimento cuja posição s, em função do tempo t, está representado no gráfico. A distância percorrida pelo móvel entre os instantes t = 0 e t = 20s, em metros, vale: a) -40 b) zero c) 40 d) 80 03. Partindo do repouso, duas pequenas esferas de aço começam a cair, simultaneamente, de pontos diferentes localizados na mesma vertical, próximo a superfície da terra. Desprezado a resistência do ar, a distância entre as esferas durante a queda irá: a) aumentar b) diminuir c) permanecer a mesma d) aumentar, inicialmente, e diminuir, posteriormente. 04. Em uma região em que g = 10 m/s2 um motociclista move-se no interior de um globo da morte de raio R = 2,5 m. A massa da moto junto com o motociclista é m = 250 kg. Calcule a intensidade da força normal exercida pelo globo sobre a moto quando esta passa pelo ponto mais alto com velocidade v = 10 m/s a) 5,0 . 103 N b) 2,5 . 103 N c) 9,0 . 103 N d) 7,5 . 103 N 05. Um corpo está sob a ação de apenas três forças cuja resultante é nula. Duas dessas forças são perpendiculares e têm intensidades 5 N e 12 N. Qual a intensidade da terceira força? a) 12 N b) 13 N c) 14 N d) 15 N 06. Um bloco de massa 2 kg, próximo à superfície da Terra, desliza subindo um plano inclinado de 30° sob a ação de uma força constante e da força peso. Desprezando-se todas as forças de atrito e assumindo–se a aceleração devida à gravidade como sendo constante, se a aceleração do bloco tem módulo 1 m/s2, o módulo da força resultante nessa massa, em N, vale A) 0,5 B) /2 C) 2 D) 1 07. Considere m a massa de um satélite que está sendo projetado para descrever uma órbita circular a uma distância d, acima da superfície da terra. Sejam M e R a massa e o raio da terra, respectivamente, e G a constante gravitacional universal. Considerando-se apenas os efeitos gravitacionais da terra, o módulo da velocidade tangencial do satélite na órbita será A) [GM/d]1/2. B) [GM/(d+R)]1/2. C) [GM/R]1/2. D) [GMm/R]1/2. 08. A caixa preta de um avião de massa igual a 15 kg afunda no oceano, de modo que a uma profundidade de 500 m possui velocidade terminal de 25 cm/s. Sendo a aceleração da gravidade local igual a 10 m/s² a força total, em newtons, que a água faz sobre a caixa é: a) 15 b) 25 c) 150 d) 500 09. Um objeto de massa igual a 2,0 kg move-se em linha reta sobre um plano horizontal, com velocidade de 5 m/s. a partir do ponto 0, atua sobre o objeto uma força de atrito que o faz parar 10 m adiante do ponto 0. Considerando g = 10m/s², a intensidade da força de atrito, o trabalho por ela realizado e o coeficiente de atrito são respectivamente: a) 5,0 N, - 25 J e 0,250 b) 2,5 N, - 25 J e 0,125 c) 5,0 N, - 5,0 J e 0,125 d) 2,5 N, + 25 J e 0,250 10. Dois carrinhos A e B, de massas mA = 4,0 kg e mB = 2,0 kg, movem-se sobre um plano horizontal sem atrito, com velocidade de 3,0 m/s. Os carrinhos são mantidos presos um ao outro através de um fio que passa por dentro de uma mola comprimida (fig.1). Em determinado momento, o fio se rompe e a mola se distende, fazendo com que o carrinho A pare (fig.2), enquanto que o carrinho B passa a se mover com velocidade VB. Considere que toda a energia potencial elástica da mola tenha sido transferida para os carrinhos. A velocidade que o carrinho B adquire após o fio se romper vale, em m/s: a) 3,0 b) 6,0 c) 9,0 d) 15 BONS ESTUDOS!