dinamica - FÍSICA PARA POUCOS

EXERCÍCIOS DE FÍSICA - Professor João Rodrigo Escalari Quintiliano
DINÂMICA
1. (Fatec 2007) Uma dona de casa anda por sua
casa, carregando nas mãos uma bacia cheia de
água até a borda. Em determinado instante, ela
encontra pela frente sua filha pequena e, para não
colidir, freia bruscamente, o que causa o
transbordamento de boa parte da água.
Esse transbordamento pode ser explicado
a) pela lei de Snell-Descartes.
b) pelas leis de Newton.
c) pelo princípio de Pascal.
d) pela lei de Coulomb.
e) pelas leis de Ohm.
2. (Pucmg 2006) Um corpo é lançado para o espaço
sideral, longe das estrelas e planetas. Em relação à
sua massa e ao seu peso, é CORRETO afirmar que:
a) sua massa e seu peso variam.
b) apenas seu peso varia.
c) sua massa e seu peso não variam.
d) apenas sua massa varia.
3. (Pucpr 2005) Complete corretamente a frase a
seguir, relativa à primeira lei de Newton: "Quando a
força resultante, que atua numa partícula, for nula,
então a partícula:
a) estará em repouso ou em movimento retilíneo
uniforme".
b) poderá estar em movimento circular e uniforme".
c) terá uma aceleração igual à aceleração da
gravidade local".
d) estará com uma velocidade que se modifica com
o passar do tempo".
e) poderá estar em movimento uniformemente
retardado".
4. (Uel 2005) Em 21 de junho de 2004, a nave
espacial "SpaceShipOne" realizou um fato
memorável: foi o primeiro veículo espacial concebido
pela iniciativa privada a entrar em órbita em torno da
Terra, em uma altura pouco superior a 100 km.
Durante o intervalo de tempo em que a nave
alcançou sua máxima altitude, e com os motores
praticamente desligados, seu piloto abriu um pacote
de confeitos de chocolates para vê-los flutuar no
interior da nave. Assinale a alternativa que
apresenta corretamente a explicação da flutuação
dos confeitos.
a) A gravidade é praticamente zero na altitude
indicada.
b) Não há campo gravitacional fora da atmosfera da
Terra.
c) A força gravitacional da Terra é anulada pela
gravidade do Sol e da Lua.
d) As propriedades especiais do material de que é
feita a nave espacial blindam, em seu interior, o
campo gravitacional da Terra.
e) Nave e objetos dentro dela estão em "queda
livre", simulando uma situação de ausência de
gravidade.
5. (Ufscar 2005) Leia a tirinha a seguir na figura 1.
Imagine que Calvin e sua cama estivessem a céu
aberto, em repouso sobre um ponto P do equador
terrestre, no momento em que a gravidade foi
"desligada" por falta de pagamento da conta, ver
figura 2.
Tendo em vista que o ponto P' corresponde ao
ponto P horas mais tarde, e supondo que nenhuma
outra força atuasse sobre o garoto após "desligada"
a gravidade, o desenho que melhor representa a
posição de Calvin (ponto C) no instante considerado
é
6. (Unifesp 2005) A figura representa um caixote
transportado por uma esteira horizontal. Ambos têm
velocidade de módulo v, constante, suficientemente
pequeno para que a resistência do ar sobre o
caixote possa ser considerada desprezível.
na direção do
circunferência.
Pode-se afirmar que sobre esse caixote, na situação
da figura,
a) atuam quatro forças: o seu peso, a reação normal
da esteira, a força de atrito entre a esteira e o
caixote e a força motora que a esteira exerce sobre
o caixote.
b) atuam três forças: o seu peso, a reação normal da
esteira e a força de atrito entre o caixote e a esteira,
no sentido oposto ao do movimento.
c) atuam três forças: o seu peso, a reação normal da
esteira e a força de atrito entre o caixote e a esteira,
no sentido do movimento.
d) atuam duas forças: o seu peso e a reação normal
da esteira.
e) não atua força nenhuma, pois ele tem movimento
retilíneo uniforme.
7. (Pucpr 2005) Um corpo gira em torno de um ponto
fixo preso por um fio inextensível e apoiado em um
plano horizontal sem atrito. Em um determinado
momento, o fio se rompe.
É correto afirmar:
a) O corpo passa a descrever uma trajetória retilínea
na direção do fio e sentido contrário ao centro da
circunferência.
b) O corpo passa a descrever uma trajetória retilínea
com direção perpendicular ao fio.
c) O corpo continua em movimento circular.
d) O corpo pára.
e) O corpo passa a descrever uma trajetória retilínea
fio
e
sentido
do
centro
da
8. (Pucmg 2006) Em cada situação descrita a seguir,
há uma força resultante agindo sobre o corpo,
EXCETO em:
a) O corpo acelera numa trajetória retilínea.
b) O corpo se move com o módulo da velocidade
constante durante uma curva.
c) O corpo se move com velocidade constante sobre
uma reta.
d) O corpo cai em queda livre.
9. (Unesp 2007) Uma das modalidades esportivas
em que nossos atletas têm sido premiados em
competições olímpicas é a de barco a vela.
Considere uma situação em que um barco de 100
kg, conduzido por um velejador com massa de 60
kg, partindo do repouso, se desloca sob a ação do
vento em movimento uniformemente acelerado, até
atingir a velocidade de 18 km/h. A partir desse
instante, passa a navegar com velocidade
constante. Se o barco navegou 25 m em movimento
uniformemente acelerado, qual é o valor da força
aplicada sobre o barco? Despreze resistências ao
movimento do barco.
10. (Unesp 2007) Um corpo de 1,0 kg em repouso é
submetido à ação de 3 forças coplanares, como
ilustrado na figura. Esse corpo passa a se locomover
em movimento retilíneo acelerado no plano.
Pode-se afirmar que o módulo da aceleração do
corpo, em m/s£, a direção e o sentido do movimento
são, respectivamente,
a) 1, paralela ao eixo y e para cima.
b) 2, paralela ao eixo y e para baixo.
c) 2,5, formando 45° com x e para cima.
d) 4, formando 60° com x e para cima.
e) 4, paralela ao eixo y e para cima.
11. (Ufjf 2006) Considere um objeto de densidade
2,7x10¤ kg/m¤ e volume 10-¤ m¤ mantido totalmente
imerso num líquido incompressível de densidade
13,5 x 10¤kg/m¤, por meio de um dinamômetro preso
ao fundo do recipiente. O recipiente é colocado num
elevador.
a) Na figura a1, faça o diagrama de forças no objeto
e identifique as forças, como visto por um
observador em um referencial inercial, quando o
elevador sobe com velocidade constante. Na figura
a2, desenhe a força resultante.
b) Determine a força medida no dinamômetro na
situação do item a.
c) Na figura c1, faça o diagrama de forças no objeto
e identifique as forças, como visto por um
observador em um referencial inercial, quando o
elevador sobe acelerado com o módulo do vetor
aceleração igual a 5 m/s£. Na figura c2, desenhe a
força resultante. (Nota: não use as mesmas
denominações para forças que sejam diferentes das
obtidas no item a).
d) Determine a força medida no dinamômetro na
situação do item c.
12. (Ufms 2006) Uma lâmpada está pendurada
verticalmente em uma corda no interior de um
elevador que está descendo. O elevador está
desacelerado a uma taxa igual a 2,3 m/s£ . Se a
tensão na corda for de 123 N, qual a massa da
lâmpada em kg?
(Considere g = 10 m/s£).
13. (Ueg 2006) "O mais audacioso passo da
aeronáutica (e astronáutica) brasileira desde SantosDumont."
Coincidentemente, em 2006, comemoramos os 100
anos do histórico vôo de Alberto Santos Dumont
(1873-1932) com o 14-Bis. Em 23 de outubro de
1906, ele voou cerca de 60 m a uma altura de 2 a 3
metros, no Campo de Bagatelle em Paris. Por este
feito, Santos Dumont é considerado por parte da
comunidade científica e da aeronáutica, e
principalmente em seu país de origem, o Brasil,
como o "Pai da Aviação". Cem anos depois, outro
brasileiro entra para a história. Marcos César
Pontes, em 2006, tornou-se o primeiro astronauta
brasileiro a participar de uma missão na Estação
Espacial Internacional (EEI), denominada "missão
centenário". Com base nestas informações, é
INCORRETO afirmar:
a) O princípio básico, tanto para a propulsão de
foguetes quanto para o vôo de um avião a jato, é a
terceira lei de Newton.
b) Comentou-se muito na imprensa que a gravidade
no espaço é zero. Isso é uma contradição, pois é ela
que mantém a EEI "presa" à Terra.
c) A magnitude do empuxo do foguete no
lançamento depende da variação temporal da sua
quantidade de movimento.
d) Um astronauta verificaria que, na EEI (g ¸ 8,6
m/s£), a parte submersa de um mesmo cubo de gelo
em um copo seria maior que na Terra.
14. (Pucmg 2006) A força resultante sobre um corpo
de massa 2 kg, inicialmente em repouso, varia com
o tempo, conforme o gráfico mostrado a seguir.
gradual perda de massa devido à combustão, a
aceleração imprimida ao conjunto nos instantes
iniciais de sua ascensão, relativamente ao solo, é,
aproximadamente,
a) 15 m/s£.
b) 24 m/s£.
c) 36 m/s£.
d) 42 m/s£.
e) 53 m/s£.
É CORRETO afirmar:
a) Nos primeiros 10s, sua velocidade diminui e, a
partir daí, ela permanece constante.
b) Entre os instantes 10 e 30s, o objeto está
acelerado.
c) Até o instante 10s, sua aceleração é negativa e, a
partir daí, sua velocidade é constante.
d) O trabalho realizado pela força foi de 250J.
15. (Pucmg 2006) Um automóvel, com uma massa
de 1200 kg, tem uma velocidade de 72 km/h quando
os freios são
acionados, provocando uma
desaceleração constante e fazendo com que o carro
pare em 10s. A força aplicada ao carro pelos freios
vale, em newtons:
a) 3600
b) 2400
c) 1800
d) 900
16. (Ufrs 2006) Arrasta-se uma caixa de 40 kg sobre
um piso horizontal, puxando-a com uma corda que
exerce sobre ela uma força constante, de 120 N,
paralela ao piso. A resultante dos forças exercidas
sobre a caixa é de 40 N.
(Considere a aceleração da gravidade igual a
10m/s£.)
Considerando-se que a caixa estava inicialmente em
repouso, quanto tempo decorre até que a velocidade
média do seu movimento atinja o valor de 3 m/s?
a) 1,0 s.
b) 2,0 s.
c) 3,0 s.
d) 6,0 s.
e) 12,0 s.
17. (Fgv 2006) Usado para missões suborbitais de
exploração do espaço, o VS-30, foguete de
sondagem brasileiro, possui massa total de
decolagem de, aproximadamente, 1 500 kg e seu
propulsor lhe imprime uma força de 95×10¤ N.
Supondo que um desses foguetes seja lançado
verticalmente em um local onde a aceleração da
gravidade tem valor 10 m/s£, desconsiderando a
18. (Pucsp 2005) Certo carro nacional demora 30 s
para acelerar de 0 a 108 km/h. Supondo sua massa
igual a 1200 kg, o módulo da força resultante que
atua no veículo durante esse intervalo de tempo é,
em N, igual a
a) zero
b) 1200
c) 3600
d) 4320
e) 36000
19. (Uerj 2005) Uma funcionária, de massa 50 kg,
utiliza patins para se movimentar no interior do
supermercado. Ela se desloca de um caixa a outro,
sob a ação de uma força F, durante um intervalo de
tempo de 0,5 s, com aceleração igual a 3,2 m/s£.
Desprezando as forças dissipativas, determine:
a) o impulso produzido por essa força F;
b) a energia cinética adquirida pela funcionária.
20. (Unifesp 2007) Na divulgação de um novo
modelo, uma fábrica de automóveis destaca duas
inovações em relação à prevenção de acidentes
decorrentes de colisões traseiras: protetores móveis
de cabeça e luzes intermitentes de freio. Em caso de
colisão traseira, "os protetores de cabeça,
controlados por sensores, são movidos para a frente
para proporcionar proteção para a cabeça do
motorista e do passageiro dianteiro dentro de
milisegundos. Os protetores [...] previnem que a
coluna vertebral se dobre, em caso de acidente,
reduzindo o risco de ferimentos devido ao efeito
chicote [a cabeça é forçada para trás e, em seguida,
volta rápido para a frente]". As "luzes intermitentes
de freio [...] alertam os motoristas que estão atrás
com maior eficiência em relação às luzes de freio
convencionais quando existe o risco de acidente.
Testes [...] mostram que o tempo de reação de
frenagem dos motoristas pode ser encurtado em
média de até 0,20 segundo se uma luz de aviso
piscante for utilizada durante uma frenagem de
emergência. Como resultado, a distância de
frenagem pode ser reduzida em 5,5 metros
[aproximadamente, quando o carro estiver] a uma
velocidade de 100 km/h".
(www.daimlerchrysler.com.br/noticias/Agosto
/Nova_ClasseE_2006/popexpande.htm)
a) Qual lei da física explica a razão de a cabeça do
motorista ser forçada para trás quando o seu carro
sofre uma colisão traseira, dando origem ao "efeito
chicote"? Justifique.
b) Mostre como foi calculada a redução na distância
de frenagem.
21. (Ufc 2007) Um pequeno automóvel colide
frontalmente com um caminhão cuja massa é cinco
vezes maior que a massa do automóvel. Em relação
a essa situação, marque a alternativa que contém a
afirmativa correta.
a) Ambos experimentam desaceleração de mesma
intensidade.
b) Ambos experimentam força de impacto de mesma
intensidade.
c) O caminhão experimenta desaceleração cinco
vezes mais intensa que a do automóvel.
d) O automóvel experimenta força de impacto cinco
vezes mais intensa que a do caminhão.
e) O caminhão experimenta força de impacto cinco
vezes mais intensa que a do automóvel.
22. (Ufpel 2006) Analise a afirmativa a seguir:
Em uma colisão entre um carro e uma moto, ambos
em movimento e na mesma estrada, mas em
sentidos contrários, observou-se que após a colisão
a moto foi jogada a uma distância maior do que a do
carro.
Baseado em seus conhecimentos sobre mecânica e
na análise da situação descrita acima, bem como no
fato de que os corpos não se deformam durante a
colisão, é correto afirmar que, durante a mesma,
a) a força de ação é menor do que a força de
reação, fazendo com que a aceleração da moto seja
maior que a do carro, após a colisão, já que a moto
possui menor massa.
b) a força de ação é maior do que a força de reação,
fazendo com que a aceleração da moto seja maior
que a do carro, após a colisão, já que a moto possui
menor massa.
c) as forças de ação e reação apresentam iguais
intensidades, fazendo com que a aceleração da
moto seja maior que a do carro, após a colisão, já
que a moto possui menor massa.
d) a força de ação é menor do que a força de
reação, porém a aceleração da moto, após a
colisão, depende das velocidades do carro e da
moto imediatamente anteriores a colisão.
e) exercerá maior força sobre o outro aquele que
tiver maior massa e, portanto, irá adquirir menor
aceleração após a colisão.
23. (Pucmg 2006) Na questão a seguir, marque a
opção CORRETA.
a) A força elétrica é sempre atrativa.
b) A força centrípeta é igual à força centrífuga.
c) A Terra atrai a Lua com uma força maior que a
Lua atrai a Terra.
d) A Terra atrai o Sol com uma força igual àquela
com que o Sol atrai a Terra.
24. (Ufrs 2006) A massa de uma partícula X é dez
vezes maior do que a massa de uma partícula Y. Se
as partículas colidirem frontalmente uma com a
outra, pode-se afirmar que, durante a colisão, a
intensidade da força exercida por X sobre Y,
comparada à intensidade da força exercida por Y
sobre X, será
a) 100 vezes menor.
b) 10 vezes menor.
c) igual.
d) 10 vezes maior.
e) 100 vezes maior.
25. (Ufmg 2006) José aperta uma tachinha entre os
dedos, como mostrado nesta figura:
A cabeça da tachinha está apoiada no polegar e a
ponta, no indicador.
Sejam F(i) o módulo da força e p(i) a pressão que a
tachinha faz sobre o dedo indicador de José. Sobre
o polegar, essas grandezas são, respectivamente,
F(p) e p(p).
Considerando-se essas informações, é CORRETO
afirmar que
a) F(i) > F(p) e p(i) = p(p).
b) F(i) = F(p) e p(i) = p(p).
c) F(i) > F(p) e p(i) > p(p).
d) F(i) = F(p) e p(i) > p(p).
26. (Ufpe 2006) Um bloco A homogêneo, de massa
igual a 3,0 kg, é colocado sobre um bloco B,
também homogêneo, de massa igual a 6,0 kg, que
por sua vez é colocado sobre o bloco C, o qual
apoia-se sobre uma superfície horizontal, como
mostrado na figura a seguir. Sabendo-se que o
sistema permanece em repouso, calcule o módulo
da força que o bloco C exerce sobre o bloco B, em
newtons.
27. (Ufpe 2006) Uma vassoura, de massa 0,4 kg, é
deslocada para a direita sobre um piso horizontal
como indicado na figura. Uma força, de módulo
F(cabo) = 10 N, é aplicada ao longo do cabo da
vassoura. Calcule a força normal que o piso exerce
sobre a vassoura, em newtons. Considere
desprezível a massa do cabo, quando comparada
com a base da vassoura.
28. (Unifesp 2006) A figura representa um bloco B
de massa m½ apoiado sobre um plano horizontal e
um bloco A de massa mÛ a ele pendurado. O
conjunto não se movimenta por causa do atrito entre
o bloco B e o plano, cujo coeficiente de atrito
estático é ˜½.
Não leve em conta a massa do fio, considerado
inextensível, nem o atrito no eixo da roldana. Sendo
g o módulo da aceleração da gravidade local, podese afirmar que o módulo da força de atrito estático
entre o bloco B e o plano
a) é igual ao módulo do peso do bloco A.
b) não tem relação alguma com o módulo do peso
do bloco A.
c) é igual ao produto m½ . g . ˜½, mesmo que esse
valor seja maior que o módulo do peso de A.
d) é igual ao produto m½ . g . ˜½, desde que esse
valor seja menor que o módulo do peso de A.
e) é igual ao módulo do peso do bloco B.
29. (Unesp 2006) Dois blocos, A e B, com A
colocado sobre B, estão em movimento sob ação de
uma força horizontal de 4,5 N aplicada sobre A,
como ilustrado na figura.
Considere que não há atrito entre o bloco B e o solo
e que as massas são respectivamente mÛ = 1,8 kg e
m½ = 1,2 kg. Tomando g = 10 m/s£, calcule
a) a aceleração dos blocos, se eles se locomovem
juntos.
b) o valor mínimo do coeficiente de atrito estático
para que o bloco A não deslize sobre B.
30. (Uel 2005) Partindo do repouso, e utilizando sua
potência máxima, uma locomotiva sai de uma
estação puxando um trem de 580 toneladas.
Somente após 5 minutos, o trem atinge sua
velocidade máxima, 50 km/h. Na estação seguinte,
mais vagões são agregados e, desta vez, o trem
leva 8 minutos para atingir a mesma velocidade
limite. Considerando que, em ambos os casos, o
trem percorre trajetórias aproximadamente planas e
que as forças de atrito são as mesmas nos dois
casos, é correto afirmar que a massa total dos novos
vagões é:
a) 238 ton.
d) 438 ton.
b) 328 ton.
e) 728 ton.
c) 348 ton.
31. (Unesp 2005) A figura ilustra um bloco A, de
massa mÛ = 2,0 kg, atado a um bloco B, de massa
m½ = 1,0 kg, por um fio inextensível de massa
desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre
cada bloco e a mesa é ˜Ý. Uma força F = 18,0 N é
aplicada ao bloco B, fazendo com que ambos se
desloquem com velocidade constante.
Considerando g = 10,0 m/s£, calcule
a) o coeficiente de atrito ˜Ý.
b) a tração T no fio.
32. (Ufpe 2007)
Dois blocos, de massas M e M‚, estão ligados
através de um fio inextensível de massa desprezível
que passa por uma polia ideal, como mostra a
figura. O bloco 2 está sobre uma superfície plana e
lisa, e desloca-se com aceleração a = 1 m/s£.
Determine a massa M‚, em kg, sabendo que M = 1
kg.
Por meio de dois fios de massas desprezíveis, os
objetos P e Q acham-se suspensos, em repouso, ao
teto de um elevador que, para o referido observador,
se encontra parado. Para o mesmo observador,
quando o elevador acelerar verticalmente para cima
à razão de 1 m/s£, qual será o módulo da tensão no
fio 2?
(Considere a aceleração da gravidade igual a
10m/s£.)
a) 17,6 N.
b) 16,0 N.
c) 11,0 N.
d) 10,0 N.
e) 9,C N.
34. (Ufrj 2007) Um sistema é constituído por um
barco de 100 kg, uma pessoa de 58 kg e um pacote
de 2,0 kg que ela carrega consigo. O barco é
puxado por uma corda de modo que a força
resultante sobre o sistema seja constante, horizontal
e de módulo 240 newtons.
Supondo que não haja movimento relativo entre as
partes do sistema, calcule o módulo da força
horizontal que a pessoa exerce sobre o pacote.
33. (Ufrs 2005) A figura a seguir representa dois
objetos, P e Q, cujos pesos, medidos com um
dinamômetro por um observador inercial, são 6 N e
10 N, respectivamente.
35. (Fatec 2006) O bloco da figura, de massa 5,0 kg,
move-se com velocidade constante de 1,0 m/s, num
plano horizontal, sob a ação da força ù, constante e
horizontal.
Se o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano
vale 0,20, e a aceleração da gravidade, 10 m/s£,
então o módulo de ù, em newtons, vale
a) 25 b) 20 c) 15 d) 10 e) 5,0
36. (Ufpe 2006) Um bloco A, de massa igual a 2,0
kg, é colocado sobre um bloco B, de massa igual 4,0
kg, como mostrado na figura. Sabendo-se que o
sistema permanece em repouso sobre uma mesa,
calcule a força que a mesa exerce sobre o bloco B,
em newtons.
37. (Ufsc 2006) O andaime suspenso (figura 1),
conhecido como máquina pesada ou trec trec, é
indicado para serviços de revestimento externo,
colocação de pastilhas, mármores, cerâmicas e
serviços de pedreiro. Um dispositivo situado no
andaime permite que o pedreiro controle o sistema
de polias para se movimentar verticalmente ao longo
de um prédio. A figura 2 mostra um andaime
homogêneo suspenso pelos cabos A, B, C e D, que
passam por polias situadas no topo do edifício e
formam ângulos de 90° com o estrado do andaime.
Chama-se: o peso do andaime de PÛ, e o seu
módulo de P'Û; o peso de um pedreiro que está no
andaime de P½, e o seu módulo P'½; as tensões
exercidas pelos cabos A, B, C e D no andaime de
TÛ, T½ , TÝ e T‹, e seus módulos de T'Û, T'½, T'Ý e T'‹,
respectivamente.
Considerando-se que o segmento de reta auxiliar ST
passa pelo centro do estrado dividindo-o em duas
partes de comprimentos iguais e que o andaime não
apresenta qualquer movimento de rotação, assina-le
a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
(01) T'Û + T'½ + T'Ý + T'‹ = P'Û + P'½ somente se o
andaime estiver em repouso.
(02) TÛ + T½ + TÝ + T‹ = -(PÛ+ P½) se o andaime
estiver descendo e acelerando.
(04) T'Û + T'½ = T'Ý + T'‹ se o pedreiro estiver sobre
o segmento de reta ST do estrado do andaime e o
andaime estiver em movimento uniforme na vertical.
(08) T'Ý + T'‹ > T'Û + T'½ somente se o pedreiro
estiver mais próximo da extremidade direita do
estrado do andaime, independentemente do
andaime estar em movimento na vertical.
(16) Se o pedreiro estiver mais próximo da
extremidade esquerda do estrado do andaime e o
andaime estiver em repouso, então T'Û + T'½ > T'Ý +
T'‹.
38. (Unifesp 2006) Suponha que um comerciante
inescrupuloso aumente o valor assinalado pela sua
balança, empurrando sorrateiramente o prato para
baixo com uma força ù de módulo 5,0 N, na direção
e sentido indicados na figura.
41. (Fuvest 2006) Para vencer o atrito e deslocar um
grande contêiner C, na direção indicada, é
necessária uma força F = 500N.
Na tentativa de movê-lo, blocos de massa m = 15kg
são pendurados em um fio, que é esticado entre o
contêiner e o ponto P na parede, como na figura.
Para movimentar o contêiner, é preciso pendurar no
fio, no mínimo,
Com essa prática, ele consegue fazer com que uma
mercadoria de massa 1,5 kg seja medida por essa
balança como se tivesse massa de
a) 3,0 kg.
b) 2,4 kg.
c) 2,1 kg.
d) 1,8 kg.
e) 1,7 kg.
39. (Unesp 2006) Um bloco de massa mÛ desliza no
solo horizontal, sem atrito, sob ação de uma força
constante, quando um bloco de massa m½ é
depositado sobre ele. Após a união, a força aplicada
continua sendo a mesma, porém a aceleração dos
dois blocos fica reduzida à quarta parte da
aceleração que o bloco A possuía. Pode-se afirmar
que a razão entre as massas, mÛ/m½, é
a) 1/3. b) 4/3. c) 3/2. d) 1.
e) 2.
40. (Fatec 2006) Dois blocos A e B de massas 10 kg
e 20 kg, respectivamente, unidos por um fio de
massa desprezível, estão em repouso sobre um
plano horizontal sem atrito. Uma força, também
horizontal, de intensidade F = 60N é aplicada no
bloco B, conforme mostra a figura.
O módulo da força de tração no fio que une os dois
blocos, em newtons, vale
a) 60. b) 50. c) 40. d) 30. e) 20.
a) 1 bloco
d) 4 blocos
b) 2 blocos
e) 5 blocos
c) 3 blocos
Obs: sen 45° = cos 45° ¸ 0,7
tan 45° = 1
42. (Fuvest 2006) Uma esfera de massa m³ está
pendurada por um fio, ligado em sua outra
extremidade a um caixote, de massa M=3 m³, sobre
uma mesa horizontal. Quando o fio entre eles
permanece não esticado e a esfera é largada, após
percorrer uma distância H³, ela atingirá uma
velocidade V³, sem que o caixote se mova. Na
situação em que o fio entre eles estiver esticado, a
esfera, puxando o caixote, após percorrer a mesma
distância H³, atingirá uma velocidade V igual a
a) 1/4 V³
d) 2 V³
b) 1/3 V³
e) 3 V³
c) 1/2 V³
43. (Ufrj 2006) Um bloco de massa m é abaixado e
levantado por meio de um fio ideal. Inicialmente, o
bloco é abaixado com aceleração constante vertical,
para baixo, de módulo a (por hipótese, menor do
que o módulo g da aceleração da gravidade), como
mostra a figura 1.
Em seguida, o bloco é levantado com aceleração
constante vertical, para cima, também de módulo a,
como mostra a figura 2. Sejam T a tensão do fio na
descida e T' a tensão do fio na subida.
Sendo o piso plano e as forças de atrito
desprezíveis, o módulo da força F e o da força de
tração na corrente são, em N, respectivamente:
a) 70 e 20.
b) 70 e 40.
c) 70 e 50.
d) 60 e 20.
e) 60 e 50.
45. (Fuvest 2004) Um sistema industrial é
constituído por um tanque cilíndrico, com 600 litros
de água e área do fundo S• = 0,6 m£, e por um
balde, com área do fundo S‚ = 0,2 m£. O balde está
vazio e é mantido suspenso, logo acima do nível da
água do tanque, com auxílio de um fino fio de aço e
de um contrapeso C, como indicado na figura.
Então, em t = 0 s, o balde passa a receber água de
uma torneira, à razão de 20 litros por minuto, e vai
descendo, com velocidade constante, até que
encoste no fundo do tanque e a torneira seja
fechada.
Determine a razão T'/T em função de a e g.
44. (Fgv 2005) Dois carrinhos de supermercado
podem ser acoplados um ao outro por meio de uma
pequena corrente, de modo que uma única pessoa,
ao invés de empurrar dois carrinhos separadamente,
possa puxar o conjunto pelo interior do
supermercado. Um cliente aplica uma força
horizontal de intensidade F, sobre o carrinho da
frente, dando ao conjunto uma aceleração de
intensidade 0,5 m/s£.
Para o instante t = 6 minutos, com a torneira aberta,
na situação em que o balde ainda não atingiu o
fundo, determine:
a) A tensão adicional ÐF, em N, que passa a agir no
fio que sustenta o balde, em relação à situação
inicial, indicada na figura.
b) A altura da água H†, em m, dentro do tanque.
c) Considerando todo o tempo em que a torneira fica
aberta, determine o intervalo de tempo T, em
minutos, que o balde leva para encostar no fundo do
tanque.
NOTE E ADOTE:
O contrapeso equilibra o peso do balde, quando
vazio.
O volume das paredes do balde é desprezível.
46. (Pucsp 2007) Um caixote de madeira de 4,0 kg é
empurrado por uma força constante ù e sobe com
velocidade constante de 6,0 m/s um plano inclinado
de um ângulo ‘, conforme representado na figura.
O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o
plano é ˜. Nesta situação, pode-se afirmar que
a) a força de atrito será nula quando F sen š = P cos
š.
b) o bloco não se move para cima a partir de um
determinado š < 90°.
c) a força normal será nula para š = 90°.
d) a força de atrito será igual a F cos š + P sen š na
iminência do deslizamento.
e) o bloco poderá deslizar para baixo desde que ˜ =
tg š.
48. (Ufpel 2005)
A direção da força ù é paralela ao plano inclinado e
o coeficiente de atrito cinético entre as superfícies
em contato é igual a 0,5. Com base nisso, analise as
seguintes afirmações:
I) O módulo de ù é igual a 24 N.
II) ù é a força resultante do movimento na direção
paralela ao plano inclinado.
III) As forças contrárias ao movimento de subida do
caixote totalizam 40 N.
IV) O módulo da força de atrito que atua no caixote é
igual a 16 N.
Dessas afirmações, é correto apenas o que se lê em
a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) II e IV
e) III e IV
47. (Ufg 2007) Aplica-se uma força horizontal ù
sobre um bloco de peso P que está em repouso
sobre um plano que faz um ângulo š ´ 90° com a
horizontal, conforme a figura a seguir.
Um caminhão-tanque, após sair do posto, segue,
com velocidade constante, por uma rua plana que,
num dado trecho, é plana e inclinada. O módulo da
aceleração da gravidade, no local, é g=10m/s£, e a
massa do caminhão, 22t, sem considerar a do
combustível.
É correto afirmar que o coeficiente de atrito dinâmico
entre o caminhão e a rua é
a) ˜ = cot ‘. b) ˜ = csc ‘. c) ˜ = sen ‘.
d) ˜ = tan ‘. e) ˜ = cos ‘.
49. (Pucmg 2006) Na montagem mostrada na figura,
os corpos A e B estão em repouso e todos os atritos
são desprezíveis. O corpo B tem uma massa de 8,0
kg. Qual é então o peso do corpo A em newtons?
g = 10 m/s£
sen 45° = (Ë2)/2
cos 45° = (Ë2)/2
a) 80 b) 160Ë2
c) 40Ë2
d) 80Ë2
50. (Ufmg 2006) Marcos e Valério puxam, cada um,
uma mala de mesma massa até uma altura h, com
velocidade constante, como representado nestas
figuras:
Marcos puxa sua mala verticalmente, enquanto
Valério arrasta a sua sobre uma rampa. Ambos
gastam o mesmo tempo nessa operação.
Despreze as massas das cordas e qualquer tipo de
atrito.
Sejam P(M) e P(V) as potências e T(M) e T(V) os
trabalhos realizados por, respectivamente, Marcos e
Valério.
Considerando-se essas informações, é CORRETO
afirmar que
a) T(M) = T(V) e P(M) = P(V).
b) T(M) > T(V) e P(M) > P(V).
c) T(M) = T(V) e P(M) > P(V).
d) T(M) > T(V) e P(M) = P(V).
51. (Unesp 2006) Um automóvel de massa 1 200 kg
percorre um trecho de estrada em aclive, com
inclinação de 30° em relação à horizontal, com
velocidade constante de 60 km/h. Considere que o
movimento seja retilíneo e despreze as perdas por
atrito. Tomando g = 10 m/s£, e utilizando os dados
da tabela,
52. (Ufrj 2006) Um plano está inclinado, em relação
à horizontal, de um ângulo š cujo seno é igual a 0,6
(o ângulo é menor do que 45°).
Um bloco de massa m sobe nesse plano inclinado
sob a ação de uma forca horizontal ù , de módulo
exatamente igual ao módulo de seu peso, como
indica a figura a seguir.
a) Supondo que não haja atrito entre o bloco e o
plano inclinado, calcule o módulo da aceleração do
bloco.
b) Calcule a razão entre o trabalho W(F) da força ù e
o trabalho W(P) do peso do bloco, ambos em um
deslocamento no qual o bloco percorre uma
distância d ao longo da rampa.
53. (Unesp 2005) Um bloco sobe uma rampa
deslizando sem atrito, em movimento uniformemente
retardado, exclusivamente sob a ação da gravidade,
conforme mostrado na figura 1.
Ele parte do solo no instante t = 0 e chega ao ponto
mais alto em 1,2 s. O módulo da velocidade em
função do tempo é apresentado no gráfico na figura
2.
Considerando g = 10,0 m/s£, a altura em que o bloco
se encontrava em t = 0,4 s era
a) 0,5 m.
b) 1,0 m.
c) 1,6 m.
d) 2,5 m.
e) 3,2 m.
a potência desenvolvida pelo veículo será de
a) 30 kW.
b) 50 kW.
c) 60 kW.
d) 100 kW.
e) 120 kW.
54. (Fuvest 2005)
O mostrador de uma balança, quando um objeto é
colocado sobre ela, indica 100 N, como
esquematizado em A. Se tal balança estiver
desnivelada, como se observa em B, seu mostrador
deverá indicar, para esse mesmo objeto, o valor de
a) 125 N
b) 120 N
c) 100 N
d) 80 N
e) 75 N
a) vertical e para baixo.
b) vertical e para cima.
c) nula.
d) horizontal e para a direita.
e) horizontal e para a esquerda.
57. (Unifesp 2007) "A figura ilustra uma nova
tecnologia de movimentação de cargas em terra: em
vez de rodas, a plataforma se movimenta sobre uma
espécie de colchão de ar aprisionado entre a base
da plataforma (onde a carga se apóia) e o piso.
Segundo uma das empresas que a comercializa,
essa tecnologia 'se baseia na eliminação do atrito
entre a carga a ser manuseada e o piso, reduzindo
quase que totalmente a força necessária [para
manter o seu deslocamento]'"
("http://www.dandorikae.com.br/m_tecnologi
a.htm").
Essa "eliminação do atrito" se deve à força devida à
pressão do ar aprisionado que atua para cima na
face inferior da base da plataforma.
55. (Unesp 2004) A figura mostra um bloco de
massa m subindo uma rampa sem atrito, inclinada
de um ângulo š, depois de ter sido lançado com uma
certa velocidade inicial.
Desprezando a resistência do ar,
a) faça um diagrama vetorial das forças que atuam
no bloco e especifique a natureza de cada uma
delas.
b) determine o módulo da força resultante no bloco,
em termos da massa m, da aceleração g da
gravidade e do ângulo š. Dê a direção e o sentido
dessa força.
56. (Puc-rio 2007) Um pára-quedista salta de um
avião e cai em queda livre até sua velocidade de
queda se tornar constante. Podemos afirmar que a
força total atuando sobre o pára-quedista após sua
velocidade se tornar constante é:
Suponha que você dispõe dos seguintes dados:
- as faces superiores da plataforma e da carga
(sobre as quais atua a pressão atmosférica) são
horizontais e têm área total As = 0,50 m£;
- a face inferior (na qual atua a pressão do ar
aprisionado) é horizontal e tem área A• = 0,25 m£;
- a massa total da carga e da plataforma é M = 1000
kg;
- a pressão atmosférica local é p³ = 1,0 . 10¦ Pa;
- a aceleração da gravidade é g = 10 m/s£.
Quando a plataforma está em movimento, pode-se
afirmar que a pressão do ar aprisionado, em pascal,
é de:
a) 1,2 . 10¦.
b) 2,4 . 10¦.
c) 3,2 . 10¦.
d) 4,4 . 10¦.
e) 5,2 . 10¦.
58. (Unifesp 2007) Conforme noticiou um site da
Internet em 30.8.2006, cientistas da Universidade de
Berkeley, Estados Unidos, "criaram uma malha de
microfibras sintéticas que utilizam um efeito de
altíssima fricção para sustentar cargas em
superfícies lisas", à semelhança dos "incríveis pêlos
das patas das lagartixas".
("www.inovacaotecnologica.com.br").
Segundo esse site, os pesquisadores demonstraram
que a malha criada "consegue suportar uma moeda
sobre uma superfície de vidro inclinada a até 80°"
(veja a foto).
Dados sen 80° = 0,98; cos 80° = 0,17 e tg 80° = 5,7,
pode-se afirmar que, nessa situação, o módulo da
força de atrito estático máxima entre essa malha,
que reveste a face de apoio da moeda, e o vidro, em
relação ao módulo do peso da moeda, equivale a,
aproximadamente,
a) 5,7%.
b) 11%.
c) 17%.
d) 57%.
e) 98%.
59. (Pucsp 2007) Um corpo de massa m é
arremessado de baixo para cima com velocidade v³
em uma região da Terra onde a resistência do ar
não é desprezível e a aceleração da gravidade vale
g, atingindo altura máxima h.
A respeito do descrito, fazem-se as seguintes
afirmações:
I) Na altura h, a aceleração do corpo é menor do que
g.
II) O módulo da força de resistência do ar sobre o
corpo em h/2 é maior do que em h/4.
III) O valor da energia mecânica do corpo em h/2 é
igual ao valor da sua energia mecânica inicial.
Dessas afirmações, está correto apenas o que se lê
em
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
60. (Ufpe 2006) Uma vassoura, de massa 0,4 kg,
está posicionada sobre um piso horizontal como
indicado na figura. Uma força, de módulo F(cabo), é
aplicada para baixo ao longo do cabo da vassoura.
Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre
o piso e a base da vassoura é ˜e= 1/8, calcule
F(cabo), em newtons, para que a vassoura fique na
iminência de se deslocar. Considere desprezível a
massa do cabo, quando comparada com a base da
vassoura.
61. (Pucsp 2006) Um bloco de borracha de massa
5,0 kg está em repouso sobre uma superfície plana
e horizontal. O gráfico representa como varia a força
de atrito sobre o bloco quando sobre ele atua uma
força F de intensidade variável paralela à superfície.
O coeficiente de atrito estático entre a borracha e a
superfície, e a aceleração adquirida pelo bloco
quando a intensidade da força F atinge 30N são,
respectivamente, iguais a
a) 0,3; 4,0 m/s£
b) 0,2; 6,0 m/s£
c) 0,3; 6,0 m/s£
d) 0,5; 4,0 m/s£
e) 0,2; 3,0 m/s£
62. (Unesp 2005) Dois blocos idênticos, A e B, se
deslocam sobre uma mesa plana sob ação de uma
força de 10N, aplicada em A, conforme ilustrado na
figura.
Se o movimento é uniformemente acelerado, e
considerando que o coeficiente de atrito cinético
entre os blocos e a mesa é ˜ = 0,5, a força que A
exerce sobre B é:
a) 20N.
b) 15N.
c) 10N.
d) 5N.
e) 2,5N.
63. (Unifesp 2004) Em um salto de pára-quedismo,
identificam-se duas fases no movimento de queda
do pára-quedista. Nos primeiros instantes do
movimento, ele é acelerado. Mas devido à força de
resistência do ar, o seu movimento passa
rapidamente a ser uniforme com velocidade v•, com
o pára-quedas ainda fechado. A segunda fase tem
início no momento em que o pára-quedas é aberto.
Rapidamente, ele entra novamente em um regime
de movimento uniforme, com velocidade v‚.
Supondo que a densidade do ar é constante, a força
de resistência do ar sobre um corpo é proporcional à
área sobre a qual atua a força e ao quadrado de sua
velocidade. Se a área efetiva aumenta 100 vezes no
momento em que o pára-quedas se abre, pode-se
afirmar que
a) v‚/v = 0,08.
b) v‚/v = 0,1.
c) v‚/v = 0,15.
d) v‚/v = 0,21.
e) v‚/v = 0,3.
64. (Unesp 2004) Um bloco de massa 2,0 kg
repousa sobre outro de massa 3,0 kg, que pode
deslizar sem atrito sobre uma superfície plana e
horizontal. Quando uma força de intensidade 2,0 N,
agindo na direção horizontal, é aplicada ao bloco
inferior, como mostra a figura, o conjunto passa a se
movimentar sem que o bloco superior escorregue
sobre o inferior.
Nessas condições, determine
a) a aceleração do conjunto.
b) a intensidade da força de atrito entre os dois
blocos.
65. (Pucsp 2006) Um corpo de massa 2,0 kg é
amarrado a um elástico de constante elástica 200
N/m que tem a outra extremidade fixa ao teto. A 30
cm do teto e a 20 cm do chão, o corpo permanece
em repouso sobre um anteparo, com o elástico em
seu comprimento natural, conforme representado na
figura.
Retirando-se o anteparo, qual será o valor da
velocidade do corpo, em m/s, ao atingir o chão?
a) 0
b) 1,0 c) 2,0 d) 3,0 e) 4,0
66. (Ufg 2005) No sistema representado na figura
abaixo, as duas molas são iguais, têm 1 m de
comprimento e estão relaxadas. Quando o fio é
cortado, a esfera de massa 5,1 kg desce 1 m até
parar momentaneamente.
é de 11 micra.
c) Supondo que a hemácia seja deformada
elasticamente, encontre a constante de mola k, a
partir do gráfico.
68. (Ufrrj 2006) Um bloco de massa M , preso por
uma corda, encontra-se em repouso sobre um plano
inclinado perfeitamente liso que faz um ângulo š
com a horizontal.
Dados:
Ë2 = 1,41
g = 10 m/s£
Calcule:
a) o valor da constante elástica k das molas;
b) a energia cinética da massa após ter descido 75
cm.
67. (Unicamp 2004) A elasticidade das hemácias,
muito importante para o fluxo sangüíneo, é
determinada arrastando-se a hemácia com
velocidade constante V através de um líquido. Ao
ser arrastada, a força de atrito causada pelo líquido
deforma a hemácia, esticando-a, e o seu
comprimento pode ser medido através de um
microscópio (vide esquema). O gráfico apresenta o
comprimento L de uma hemácia para diversas
velocidades de arraste V. O comprimento de
repouso desta hemácia é L³ = 10 micra.
Sendo N a força exercida pelo plano no bloco,
podemos afirmar que N é
a) igual, em módulo, à força peso.
b) o par ação-reação da força peso.
c) igual, em módulo, à projeção da força peso na
direção da normal ao plano.
d) igual, em módulo, à projeção da força peso na
direção da corda.
e) maior, em módulo, que a força exercida pela
corda.
69. (Unifesp 2007) Na representação da figura, o
bloco A desce verticalmente e traciona o bloco B,
que se movimenta em um plano horizontal por meio
de um fio inextensível. Considere desprezíveis as
massas do fio e da roldana e todas as forças de
resistência ao movimento.
a) A força de atrito é dada por F(atrito) = - bV, com b
sendo uma constante. Qual é a dimensão de b, e
quais são as unidades no SI?
b) Sendo b = 1,0 x 10-© em unidades do SI, encontre
a força de atrito quando o comprimento da hemácia
Suponha que, no instante representado na figura, o
fio se quebre. Pode-se afirmar que, a partir desse
instante,
a) o bloco A adquire aceleração igual à da
gravidade; o bloco B pára.
b) o bloco A adquire aceleração igual à da
gravidade; o bloco B passa a se mover com
velocidade constante.
c) o bloco A adquire aceleração igual à da
gravidade; o bloco B reduz sua velocidade e tende a
parar.
d) os dois blocos passam a se mover com
velocidade constante.
e) os dois blocos passam a se mover com a mesma
aceleração.
a) Utilizando um referencial cartesiano com a origem
localizada no ponto de lançamento, qual a abscissa
x e a ordenada y da posição desse projétil no
instante t = 12 s?
Dados: sen 53° = 0,80; cos 53°= 0,60.
b) Utilizando este pequeno trecho da trajetória do
projétil:
70. (Ufpe 2007) Um bloco desliza, com atrito, sobre
um hemisfério e para baixo. Qual das opções a
seguir melhor representa todas as forças que atuam
sobre o bloco?
Desenhe no ponto O, onde está representada a
velocidade « do projétil, a força resultante ù que nele
atua. Qual o módulo dessa força?
73. (Ufrrj 2006) Um homem está puxando uma caixa
sobre uma superfície, com velocidade constante,
conforme indicado na figura 1.
Escolha, dentre as opções a seguir, os vetores que
poderiam representar as resultantes das forças que
a superfície exerce na caixa e no homem.
71. (Pucmg 2006) Leia atentamente as afirmativas a
seguir e marque a opção CORRETA.
I. Se a aceleração de uma partícula for nula, a
partícula não pode estar em movimento.
II. Se a aceleração de uma partícula tiver módulo
constante, a direção de seu movimento pode
variar.
III. Se a aceleração de uma partícula for diferente de
zero, a partícula pode ter velocidade nula.
a) Todas as afirmativas são corretas.
b) Apenas a afirmativas I e II são corretas.
c) Apenas as afirmativas I e III são corretas.
d) Apenas as afirmativas II e III são corretas.
72. (Unifesp 2006) Um projétil de massa m = 0,10 kg
é lançado do solo com velocidade de 100 m/s, em
um instante t = 0, em uma direção que forma 53°
com a horizontal. Admita que a resistência do ar seja
desprezível e adote g = 10 m/s£.
74. (Ufpel 2005) "A palavra 'pesado', em latim, é
'gravis'. Vem daí o termo "mulher grávida". É por
isso que a força peso é chamada gravitacional".
"Aprendendo Física 1" - Chiquetto e outros pág. 136-243. Ed. Scipione.
Um jogador chuta a bola: uma das forças é aplicada
na bola e a outra no pé, conforme figura 1.
Satétite: uma força é aplicada no satélite e a outra,
na Terra, conforme figura 2.
Considerando a situação descrita, assinale a(s)
proposição(ões) CORRETA(S).
Observe agora a situação a seguir, que envolve a
mesma lei física presente nos exemplos anteriores.
Sobre uma mesa horizontal, repousa um livro de
Física de 1,2kg de massa. Sobre ele, está um livro
de Geografia, também em equilíbrio, de massa igual
a 0,8kg. Considere a aceleração da gravidade na
Terra igual a 10m/s£ e, na Lua, aproximadamente
um sexto desse valor.
Em relação à situação apresentada, é correto
afirmar que
a) o módulo da força exercida, na Terra, pelo livro de
Física sobre o de Geografia vale 12N.
b) o módulo da força exercida, na Terra, pelo livro de
Física sobre a mesa vale 4N.
c) o módulo da força exercida, na Terra, pelo livro de
Física sobre a mesa vale 20N.
d) o módulo da força exercida, na Lua, pelo livro de
Física sobre o de Geografia é zero.
e) o módulo da força exercida pelo livro de Física
sobre o livro de Geografia será menor na Lua, já que
suas massa diminuem.
(01) Se a mesa deslizar com velocidade constante,
atuarão somente as forças peso e normal sobre o
livro.
(02) Se a mesa deslizar com velocidade constante, a
força de atrito sobre o livro não será nula.
(04) Se a mesa deslizar com aceleração constante,
atuarão sobre o livro somente as forças peso,
normal e a força.
(08) Se a mesa deslizar com aceleração constante,
a força de atrito que atua sobre o livro será
responsável pela aceleração do livro.
(16) Como o livro está em repouso em relação à
mesa, a força de atrito que age sobre ele é igual, em
módulo, à força.
(32) Se a mesa deslizar com aceleração constante,
o sentido da força de atrito que age sobre o livro
será da esquerda para a direita.
76. (Ita 2005) Considere uma rampa de ângulo š
com a horizontal sobre a qual desce um vagão, com
aceleração @, em cujo teto está dependurada uma
mola de comprimento Ø, de massa desprezível e
constante de mola k, tendo uma massa m fixada na
sua extremidade. Considerando que س é o
comprimento natural da mola e que o sistema está
em repouso com relação ao vagão, pode-se dizer
que a mola sofreu uma variação de comprimento ÐØ
= Ø - س dada por
75. (Ufsc 2005) Um homem empurra uma mesa com
uma força horizontal ù da esquerda para a direita,
movimentando-a neste sentido. Um livro solto sobre
a mesa permanece em repouso em relação a ela.
a) ÐØ = mgsenš/k
b) ÐØ = mgcosš/k
c) ÐØ = mg/k
d) ÐØ = m Ë(a£ - 2ag cosš + g£ / k)
e) ÐØ = m Ë(a£ - 2ag senš + g£ / k)
77. (Ita 2006) Considere um automóvel de peso P,
com tração nas rodas dianteiras, cujo centro de
massa está em C, movimentando-se num plano
horizontal. Considerando g = 10 m/s£, calcule a
aceleração máxima que o automóvel pode atingir,
sendo o coeficiente de atrito entre os pneus e o piso
igual a 0,75.
79. (Pucpr 2005) Duas esferas rígidas 1 e 2, de
mesmo diâmetro, estão em equilíbrio dentro de uma
caixa, como mostra a figura a seguir.
Considerando nulo o atrito entre todas as
superfícies, assinale o diagrama que representa
corretamente as forças de contato que agem sobre a
esfera 2 nos pontos A, B e C.
78. (Ufrn 2005) Aracneide é uma aranha que mora
no teto de um quarto. Ela é marrom, mede 1,5 cm e
pesa 2,0×10-£ N.
Considere que Aracneide está andando de cabeça
para baixo em um teto horizontal e, enquanto anda,
no mínimo seis de suas patas permanecem em
contato com o teto.
Denominemos por N a força normal que atua em
Aracneide e por F(pata) a força média exercida em
cada pata quando esta se encontra em contato com
o teto.
80. (Pucpr 2005) Um pedaço de ferro é colocado
próximo de um ímã, conforme a figura a seguir:
Nessas condições, pode-se afirmar que N é vertical
e aponta para
a) cima e que F(pata) é maior ou igual a 5,0×10-¤.
b) baixo e que F(pata) é menor ou igual a 3,3×10-¤N.
c) cima e que F(pata) é menor ou igual a 3,3×10-¤N.
d) baixo e que F(pata) é maior ou igual a 5,0×10-¤N.
Assinale a alternativa correta:
a) é o ferro que atrai o ímã.
b) a atração do ferro pelo ímã é igual à atração do
ímã pelo ferro.
c) é o ímã que atrai o ferro.
d) a atração do ímã pelo ferro é mais intensa do que
a atração do ferro pelo ímã.
e) a atração do ferro pelo ímã é mais intensa do que
a atração do ímã pelo ferro.
GABARITO
1. [B]
2. [B]
3. [A]
6. [D]
7. [B]
8. [C]
19. a) 80 N.s
4. [E]
5. [C]
b) 64 J
20. a) Ação e reação
b) v = ÐS/Ðt ë (100/3,6) = ÐS/0,2 ë ÐS =
27,77.0,2 = 5,5 m
9. Pela equação de Torricelli
v£ = v³£ + 2.a.ÐS
5£ = 0£ + 2.a.25
25 = 50.a ë a = 0,5 m/s£
Pela equação fundamental da dinâmica
F = m.a
F = (100 + 60).0,5 = 160.0,5 = 80 N
21. [B]
22. [C]
23. [D]
25. [D]
26. 90 N.
27. 12 N.
10. [E]
31. a) 0,60
11.
32. M‚ = 9 kg.
29. a) 1,5 m/s£
24. [C]
28. [A]
b) 0,1
30. [C]
b) 12,0N
33. [C]
34. Pela segunda lei de Newton, F = m.a
Assim 240 = (100 + 58 + 2).a
240 = 160.a ==> a = 240/160 = 1,5 m/s£
Apenas sobre o pacote de 2 kg
F = m.a = 2.1,5 = 3,0 N
35. [D]
36. 60 N
37. 04 + 08 + 16 = 28
38. [D]
39. [A]
b) FD = 108 N
d) F'D = 162 N
41. [D]
42. [C]
12. Sobre a lâmpada estão atuando duas forças
verticais, o peso e a tração de sustentação. Pela 2.a
lei de Newton é verdadeiro escrever, para um
sistema descendente: P - T = m.a
Disto vem: mg - T = m.a ==> mg - ma = T
m.(g - a) = T ==> m.[10 - (-2,3)] = 123
m.(12,3) = 123 ==> m = 23/12,3 = 10 kg
43. Considerando o princípio fundamental da
Dinâmica, F(resultante) = massa x aceleração temse:
Na descida: mg - T = ma
Na subida: T' - mg = ma
Isolando as trações:
T = mg - ma = m(g - a)
T' = mg + ma = m(g + a)
Assim T'/T = (g + a)/(g - a)
13. [D]
14. [B]
15. [B]
16. [D]
17. [E]
F(resultante) = massa.aceleração
95000 - peso = 1500.a
95000- 15000 = 1500.a
80000 = 1500.a ==> a = 80000/1500 =53m/s£
18. [B]
40. [E]
44. [C]
45. a) zero
b) 1,2 m
c) 15 min
46. [E]
47. [B]
48. [D]
49. [D]
50. [A]
51. [D]
52. a) Pela 2.a lei de Newton, aplicada numa direção
paralela ao plano, tem-se:
mgcosš-mgsenš = ma
Substituindo os dados do problema, obtem-se a
aceleração do bloco:
a = g(cosš-senš) = 10(0,8-0,6) = 2,0 m/s£.
b) O trabalho realizado pelo peso, no deslocamento
ascendente:
W(P) = -mgdsenš
O trabalho realizado pela força F é
W(F) = mgdcosš.
A razão entre os dois trabalhos:
W(F)/W(P) = (mgdcosš)/(-mgdsenš) = -(0,8/0,6) = (4/3).
53. [B]
54. [D]
73. [C]
74. [C]
76. [E]
b) mg.senš; direção paralela ao plano, no sentido
para baixo (oposto ao do lançamento)
56. [C]
57. [B]
59. [B]
60. F(cabo) = 1 N
61. [A]
62. [D]
58. [E]
77. Chamando de R e r as reações dianteira e
traseira, respectivamente, e de Fat a força de atrito
na roda dianteira, pode-se escrever, para que o
carro esteja em equilíbrio:
No eixo vertical: R + r = P
Como o carro é um corpo extenso, seu equilíbrio só
é garantido se ocorrer torque resultante nulo. Assim:
R.2 + Fat.0,6 - r.1,4 = 0
R.2 + 0,75.R.0,6 - r.1,4 = 0
2R + 0,45R = 1,4.r
2,45R = 1,4.r ==> r = 1,75R
Substituindo este resultado na primeira expressão
de equilíbrio tem-se:
R + 1,75R = P ==> P = 2,75R
Pela 2.a lei de Newton:
F(resultante) = F(tração pelo atrito) = m.a
63. [B]
0,75.R = m.a ==> 0,75.R = (P/g).a
b) 0,8 N
0,75R = (2,75R/g).a ==> a = g.0,75/2,75
65. [A]
66. a) k ¸ 300 N/m
b) EÝ = 19,5 J
67. a) L¡.M¢.T-¢ e kg/s b) 10-¢£N
68. [C]
A força resultante é o peso do projétil.
| ù | = mg = 0,10 . 10 (N)
| ù | = 1,0N
75. 01 + 08 + 32 = 41
55. a) ver figura resposta
64. a) 0,4 m/s£
b) Observe a figura a seguir:
69. [B]
71. [D]
72. a) x = 720m e y = 240m
70. [E]
c) 10-§N/m
a ¸ 2,7 m/s£
78. [C]
79. [A]
80. [B]