Lista 01: 4° Bimestre Módulo 06 – Dinâmica e o MCU 01. Considere

Lista 01: 4° Bimestre Módulo 06 – Dinâmica e o MCU
01. Considere um pêndulo simples de comprimento L e massa m abandonado da horizontal. Então, para que não
arrebente, o fio do pêndulo deve ter uma resistência à tração pelo menos igual a:
a) mg.
b) 2 mg.
c) 3 mg.
d) 4 mg.
e) 5 mg.
02. Um objeto percorre uma circunferência em movimento circular uniforme. A força resultante sobre esse objeto:
a) é nula, porque não há aceleração.
b) é dirigida para o centro.
c) é tangente à velocidade do objeto.
d) tem sentido contrário ao da velocidade.
03. A trajetória de uma partícula, representada na figura, é um arco de circunferência de raio
r = 2,0 m, percorrido com velocidade de módulo constante, v = 3,0 m/s.
O módulo da aceleração vetorial dessa partícula nesse trecho, em m/s2, é
a) zero.
b) 1,5.
c) 3,0.
d) 4,5.
e) impossível de ser calculado.
04. Um corpo descreve um movimento circular. A respeito das forças centrípeta (Fcp) e centrífuga (Fcf), é correto afirmar
que a força centrífuga (Fcf)
a) é menor que a Fcp, para que o corpo possa fazer a curva
b) é, pela 3a lei de Newton, a reação à Fcp
c) só pode ser uma força de contato
d) não existe em um referencial inercial
e) é a resultante das forças que atuam sobre o corpo
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
Vendedores aproveitam-se da morosidade do trânsito para vender amendoins, mantidos sempre aquecidos em uma
bandeja perfurada encaixada no topo de um balde de alumínio; dentro do balde, uma lata de leite em pó, vazada por
cortes laterais, contém carvão em brasa (figura 1). Quando o carvão está por se acabar, nova quantidade é reposta. A
lata de leite é enganchada a uma haste de metal (figura 2) e o conjunto é girado vigorosamente sob um plano vertical por
alguns segundos (figura 3), reavivando a chama.
Dados:
π = 3,1
g = 10 m/s2
05.
Mantendo o movimento circular de raio 80 cm, a menor velocidade que a lata deve possuir no ponto mais alto de sua
trajetória para que o carvão não caia da lata é, em m/s,
a) 2
b) 2
c) 2 2
d) 4
e) 4 2
06. No momento em que o braseiro atinge o ponto mais baixo de sua trajetória, considerando que ele descreve um
movimento no sentido anti-horário e que a trajetória é percorrida com velocidade constante, dos vetores indicados, aquele
que mais se aproxima da direção e sentido da força resultante sobre a lata é
07. Um automóvel trafega numa estrada com uma velocidade constante de 30 m/s. Em determinado instante, ele faz
uma curva de raio 4,5 × 102 m (raio de curvatura). Nesse instante, sua velocidade angular e o módulo de sua aceleração
valem respectivamente:
a) 6,7 × 10-2 rad/s e 0
b) 15 rad/s e 2,0 m/s2
c) 4,6 × 10-2 rad/s e 4,0 m/s2
d) 6,7 × 10-2 rad/s e 2,0 m/s2
08. Um carro de massa m = 1000 kg realiza uma curva de raio R = 20 m com uma velocidade angular w = 10 rad/s. A
força centrípeta atuando no carro em newtons vale:
a) 2,0 106.
b) 3,0 106.
c) 4,0 106 .
d) 2,0 105.
e) 4,0 105.
09. Considere um satélite artificial que está em órbita circular ao redor da Terra. Nessa condição, é correto afirmar que
a) seu vetor velocidade, vetor aceleração centrípeta e seu período são constantes.
b) seu vetor velocidade varia, seu vetor aceleração centrípeta e seu período são constantes.
c) seu vetor velocidade e seu vetor aceleração centrípeta variam e seu período é constante.
d) seu vetor velocidade e seu período são constantes e seu vetor aceleração centrípeta varia.
e) seu vetor velocidade, seu vetor aceleração centrípeta e seu período variam.
10 . Um automóvel percorre uma curva circular e horizontal de raio 50 m a 54 km/h. Adote g = 10 m/s 2. O mínimo
coeficiente de atrito estático entre o asfalto e os pneus que permite a esse automóvel fazer a curva sem derrapar é
a) 0,25
b) 0,27
c) 0,45
d) 0,50
e) 0,54
11 . Albert Einstein, que revolucionou a Ciência um século atrás, definiu-se como um curioso apaixonado. Em 2005,
Ano Internacional da Física, o planeta vai comemorar o centenário da Teoria da Relatividade. Einstein adorava tocar
violino e andar de bicicleta. Dizia que "viver é como andar de bicicleta. Para manter o equilíbrio, é preciso continuar se
movendo".
As atividades recreativas e esportivas são formas que vão melhorar a qualidade de vida de todas as pessoas.
Andando de bicicleta numa curva, a força resultante que age no sistema é a denominada:
a) centrípeta.
b) empuxo.
c) elástica.
d) elétrica.
e) gravitacional.
12 . A figura a seguir representa um pêndulo cônico ideal que consiste em uma pequena esfera suspensa a um ponto
fixo por meio de um cordão de massa desprezível.
Para um observador inercial, o período de rotação da esfera, em sua órbita circular, é constante. Para o mesmo
observador, a resultante das forças exercidas sobre a esfera aponta
a) verticalmente para cima.
b) verticalmente para baixo.
c) tangencialmente no sentido do movimento.
d) para o ponto fixo.
e) para o centro da órbita.
13 . Um objeto movendo-se com velocidade de módulo constante, em uma pista circular, demora 6,28 s para passar
novamente por um mesmo ponto. Se o raio da trajetória for igual a 4,00 m, sua aceleração, em m/s2, será igual a
a) 0.
b) 0,40.
c) 1,00.
d) 4,00.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Na figura a seguir, temos a vista de cima de um disco circular horizontal que gira no sentido horário com velocidade
angular constante em torno de um eixo vertical que passa pelo seu centro. O círculo escurecido representa um pequeno
cilindro que repousa sobre o disco, enquanto este gira.
14 . No instante indicado na figura, os vetores velocidade e aceleração do cilindro e o vetor força resultante, atuando
sobre o mesmo, são mais bem representados em:
15 . No ponto A da figura a seguir, está representado o vetor velocidade v de uma partícula em movimento circular
uniforme.
Sendo F a força resultante que age na partícula, e a , a sua respectiva aceleração, o diagrama vetorial que melhor
representa os vetores F , a e v , no ponto A, é
16 . Um motoqueiro deseja realizar uma manobra radical num "globo da morte" (gaiola esférica) de 4,9m de raio.
Para que o motoqueiro efetue um "looping" (uma curva completa no plano vertical) sem cair, o módulo da velocidade
mínima no ponto mais alto da curva deve ser de
Dado: Considere g≈10m/s2.
a) 0,49m/s.
b) 3,5m/s.
c) 7m/s.
d) 49m/s.
e) 70m/s.
17 . Um pequeno disco está preso a um fio e executa um movimento circular no sentido horário sobre uma mesa
horizontal com atrito. Das opções apresentadas adiante, aquela que representa as forças que agem sobre o disco, além
do peso e da normal, é
18 . No modelo clássico do átomo de hidrogênio, do físico dinamarquês Niels Bohr, um elétron gira em torno de um
próton com uma velocidade constante de 2 × 106 m/s e em uma órbita circular de raio igual a 5 × 10-11 m. Se o elétron
possui massa 9 × 10-31 kg, a força centrípeta sobre ele é de
a) 7,2 × 10-14 N.
b) 3,6 × 10-14 N.
c) 8,0 × 10-10 N.
d) 7,2 × 10-8 N.
e) 3,6 × 10-8 N.
19 . A figura a seguir mostra um bloco se deslocando sobre um trilho semicircular no plano vertical PQR. O atrito e a
resistência do ar podem ser desprezados. Ao atingir o ponto Q, a aceleração do bloco tem módulo a = 2g (g é o valor da
aceleração gravitacional no local). Quando o bloco atingir o ponto P sua aceleração resultante será:
a) g, apontando de P para R.
b) 2g, apontando de P para R.
c) nula.
d) g, apontando verticalmente de cima para baixo.
e) 2g, apontando verticalmente de cima para baixo.
20 . Os satélites artificiais são utilizados para diversos fins, dentre eles, a comunicação. Nesse caso, adota-se,
preferencialmente, uma órbita geoestacionária, ou seja, o satélite gira ao redor da Terra em um tempo igual ao da rotação
da própria Terra, não modificando sua altitude, nem se afastando do equador.
O Brasilsat B4 é um satélite de telecomunicações que se encontra em uma órbita geoestacionária de raio,
aproximadamente, 3,6 × 104 km. Nessas condições, os valores aproximados da velocidade e da aceleração centrípeta a
que está submetido são, respectivamente:
a) 2,6 km/s ; 1,9 × 10-4 km/s2
b) 5,0 × 108 km/s ; 1,4 × 104 km/s2
c) 2,6 km/s ; 7,4 × 10-3 km/s2
d) 5,0 × 108 km/s ; 1,9 × 10-4 km/s2
e) 15,0 km/s ; 5,4 × 105nkm/s2
21 . Identifique se é verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações a seguir.
(
 
) O movimento circular uniforme é o movimento de uma partícula com velocidade V constante.
( ) A força centrípeta é uma força de reação à força centrífuga.
( ) As forças de atração gravitacional entre dois corpos de diferentes massas possuem o mesmo módulo.
( ) Massa é a medida de inércia de um corpo.
A sequência correta é
a) V - F - F - V.
b) F - V - F - F.
c) F - V - V - V.
d) V - V - V - F.
e) F - F - V - V.
22 . Durante uma apresentação da Esquadrilha da Fumaça, um dos aviões descreve a trajetória circular representada
nesta figura:
Ao passar pelo ponto MAIS baixo da trajetória, a força que o assento do avião exerce sobre o piloto é
a) igual ao peso do piloto.
b) maior que o peso do piloto.
c) menor que o peso do piloto.
d) nula.
23 .Uma pessoa gira uma bola presa a um fio. Por mais rápido que seja o movimento da bola, as duas extremidades do
fio nunca chegam a ficar no mesmo plano horizontal.
Considere o sistema de referência inercial:
As projeções das forças T - tração no fio - e P - peso da bola - sobre os eixos X e Y, respectivamente, estão melhor
representadas em:
24 . Considere que a Lua descreve uma órbita circular em torno da Terra. Assim sendo, assinale a opção em que estão
mais bem representadas a força resultante ( F r) sobre o satélite e a sua velocidade ( V ).
25 .Uma partícula executa um movimento circular uniforme. Indique a alternativa que melhor representa as forças sobre
a partícula vistas a partir de um referencial inercial.
26 . Uma partícula de massa m descreve uma trajetória circular com movimento uniforme, no sentido horário, como
mostra a figura.
Qual dos seguintes conjuntos de vetores melhor representa a força resultante F atuando na partícula, a velocidade v e
a aceleração a da partícula, no ponto P indicado na figura?
27 . Um circuito, onde são disputadas corridas de automóveis, é composto de dois trechos retilíneos e dois trechos em
forma de semicírculos, como mostrado na figura.
Um automóvel está percorrendo o circuito no sentido anti-horário, com velocidade de módulo constante.
Quando o automóvel passa pelo ponto P, a força resultante que atua nele está no sentido de P para
a) K.
b) L.
c) M.
d) N.
28 . Um fio, de comprimento L, prende um corpo, de peso P e dimensões desprezíveis, ao teto. Deslocado lateralmente,
o corpo recebe um impulso horizontal e passa a descrever um movimento circular uniforme num plano horizontal, de
acordo com a figura a seguir.
A força resultante centrípeta sobre o corpo tem intensidade
a) T
b) P
c) T - P
d) T cos è
e) T sen è
29 . Um carro consegue fazer uma curva plana e horizontal, de raio 100m, com velocidade constante de 20m/s. Sendo
g = 10m/s2, o mínimo coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista deve ser:
a) 0,20
b) 0,25
c) 0,30
d) 0,35
e) 0,40
30 . Em uma estrada, um automóvel de 800 kg com velocidade constante de 72km/h se aproxima de um fundo de vale,
conforme esquema a seguir.
Dado: g=m/s2
Sabendo que o raio de curvatura nesse fundo de vale é 20m, a força de reação da estrada sobre o carro é, em newtons,
aproximadamente,
a) 2,4.105
b) 2,4.104
c) 1,6.104
d) 8,0.103
e) 1,6.103
Gabarito:
1: [C]
2: [B]
3: [D]
4: [D]
5: [C]
6: [A]
7: [D]
8: [A]
9: [C]
10: [C]
11: [A]
12: [E]
13: [D]
14: [D]
15: [C]
16: [C]
17: [D]
18: [D]
19: [D]
20: [A]
21: [E]
22: [B]
23: [C]
24: [D]
25: [C]
26: [D]
27: [C]
28: [E]
29: [E]
30: [B]