REVISÃO PRIMEIRO SEMESTRE – 3º ANO EM – PROF. FLÁVIO BRANCALHÃO 01 - (PUC SP) O tênis de mesa é o jogo em que duas pessoas ou duplas usam raquetes de madeira para passar uma bolinha de um lado a outro, por cima de uma rede instalada em uma mesa. No tênis de mesa, a grandeza física velocidade é de suma importância, pois ela assume o papel de decidir o ponto ou disputá-lo com maior precisão. A bola pesa entre 2,40g e 2,53g e pode, após uma cortada de um atleta adulto, superar a velocidade de 200 km/h. A situação é complicada para quem tem de defender o golpe, pois a distância máxima percorrida pela bola, diagonal da mesa, é de aproximadamente 3m. Determine o tempo aproximado, em segundos, que a bola gasta para percorrer a máxima distância da mesa, quando sacada por um adulto com velocidade escalar de 207 km/h. Despreze a resistência do ar e considere retilínea a trajetória da bola. a) b) c) d) e) 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 02 - (UFTM) Em uma viagem pelo interior de Minas Gerais, um motorista, partindo do repouso da cidade de Sacramento às 20h30, chegou à cidade de Uberaba às 22h30 do mesmo dia. Considerando que a distância entre essas duas cidades é de 72 km, é correto afirmar que, nessa viagem, o veículo a) b) c) d) e) manteve velocidade superior a 72 km/h em todo o percurso. manteve uma velocidade constante e igual a 36 km/h. atingiu a velocidade de 10 m/s em algum instante. permaneceu parado durante algum intervalo de tempo após a sua partida. não ultrapassou a velocidade de 10 m/s. 03 - (UNESP) Dois automóveis estão parados em um semáforo para pedestres localizado em uma rua plana e retilínea. Considere o eixo x paralelo à rua e orientado para direita, que os pontos A e B da figura representam esses automóveis e que as coordenadas xA(0) = 0 e xB(0) = 3, em metros, indicam as posições iniciais dos automóveis. Os carros partem simultaneamente em sentidos opostos e suas velocidades escalares variam em função do tempo, conforme representado no gráfico. Considerando que os automóveis se mantenham em trajetórias retilíneas e paralelas, calcule o módulo do deslocamento sofrido pelo carro A entre os instantes 0 e 15 s e o instante t, em segundos, em que a diferença entre as coordenadas xA e xB, dos pontos A e B, será igual a 332 m. 04 - (UNICAMP SP) Para fins de registros de recordes mundiais, nas provas de 100 metros rasos não são consideradas as marcas em competições em que houver vento favorável (mesmo sentido do corredor) com velocidade superior a 2 m/s . Sabe-se que, com vento favorável de 2 m/s , o tempo necessário para a conclusão da prova é reduzido em 0,1 s . Se um velocista realiza a prova em 10 s sem vento, qual seria sua velocidade se o vento fosse favorável com velocidade de 2 m/s ? a) b) c) d) 8,0 m/s . 9,9 m/s . 10,1 m/s . 12,0 m/s . 05 - (UNESP) Em um dia de calmaria, um garoto sobre uma ponte deixa cair, verticalmente e a partir do repouso, uma bola no instante t0 = 0 s. A bola atinge, no instante t4, um ponto localizado no nível das águas do rio e à distância h do ponto de lançamento. A figura apresenta, fora de escala, cinco posições da bola, relativas aos instantes t0, t1, t2, t3 e t4. Sabe-se que entre os instantes t2 e t3 a bola percorre 6,25 m e que g = 10 m/s2. Desprezando a resistência do ar e sabendo que o intervalo de tempo entre duas posições consecutivas apresentadas na figura é sempre o mesmo, pode-se afirmar que a distância h, em metros, é igual a a) b) c) d) e) 25. 28. 22. 30. 20. 06 - (FUVEST SP) Arnaldo e Batista disputam uma corrida de longa distância. O gráfico das velocidades dos dois atletas, no primeiro minuto da corrida, é mostrado abaixo. Determine a) b) c) a aceleração aB de Batista em t = 10 s; as distâncias dA e dB percorridas por Arnaldo e Batista, respectivamente, até t = 50 s; a velocidade média vA de Arnaldo no intervalo de tempo entre 0 e 50 s. 07 - (UNESP) Um motorista dirigia por uma estrada plana e retilínea quando, por causa de obras, foi obrigado a desacelerar seu veículo, reduzindo sua velocidade de 90 km/h (25 m/s) para 54 km/h (15 m/s). Depois de passado o trecho em obras, retornou à velocidade inicial de 90 km/h. O gráfico representa como variou a velocidade escalar do veículo em função do tempo, enquanto ele passou por esse trecho da rodovia. Caso não tivesse reduzido a velocidade devido às obras, mas mantido sua velocidade constante de 90 km/h durante os 80 s representados no gráfico, a distância adicional que teria percorrido nessa estrada seria, em metros, de a) b) c) d) e) 1 650. 800. 950. 1 250. 350. 08 - (UNICAMP SP) Correr uma maratona requer preparo físico e determinação. A uma pessoa comum se recomenda, para o treino de um dia, repetir 8 vezes a seguinte sequência: correr a distância de 1 km à velocidade de 10,8 km/h e, posteriormente, andar rápido a 7,2 km/h durante dois minutos. a) b) Qual será a distância total percorrida pelo atleta ao terminar o treino? Para atingir a velocidade de 10,8 km/h, partindo do repouso, o atleta percorre 3 m com aceleração constante. Calcule o módulo da aceleração a do corredor neste trecho. 09 - (FUVEST SP) Uma estação espacial foi projetada com formato cilíndrico, de raio R igual a 100 m, como ilustra a figura abaixo. Para simular o efeito gravitacional e permitir que as pessoas caminhem na parte interna da casca cilíndrica, a estação gira em torno de seu eixo, com velocidade angular constante . As pessoas terão sensação de peso, como se estivessem na Terra, se a velocidade for de, aproximadamente, a) 0,1 rad/s b) 0,3 rad/s c) 1 rad/s d) 3 rad/s e) 10 rad/s Note e adote: A aceleração gravitacional na superfície da Terra é g = 10 m/s2. 10 - (UNICAMP SP) As máquinas cortadeiras e colheitadeiras de cana-de-açúcar podem substituir dezenas de trabalhadores rurais, o que pode alterar de forma significativa a relação de trabalho nas lavouras de cana-de-açúcar. A pá cortadeira da máquina ilustrada na figura abaixo gira em movimento circular uniforme a uma frequência de 300 rpm. A velocidade de um ponto extremo P da pá vale (Considere = 3) a) b) c) d) 9 m/s. 15 m/s. 18 m/s. 60 m/s. 11 - (FUVEST SP) Um ciclista pedala sua bicicleta, cujas rodas completam uma volta a cada 0,5 segundo. Em contato com a lateral do pneu dianteiro da bicicleta, está o eixo de um dínamo que alimenta uma lâmpada, conforme a figura abaixo. Os raios da roda dianteira da bicicleta e do eixo do dínamo são, respectivamente, R = 50 cm e r = 0,8 cm. Determine a) b) c) os módulos das velocidades angulares R da roda dianteira da bicicleta e D do eixo do dínamo, em rad/s; o tempo T que o eixo do dínamo leva para completar uma volta; a força eletromotriz que alimenta a lâmpada quando ela está operando em sua potência máxima. NOTE E ADOTE =3 O filamento da lâmpada tem resistência elétrica de 6 quando ela está operando em sua potência máxima de 24 W. Considere que o contato do eixo do dínamo com o pneu se dá em R = 50 cm. 12 - (FUVEST SP) Um DJ, ao preparar seu equipamento, esquece uma caixa de fósforos sobre o disco de vinil, em um tocadiscos desligado. A caixa se encontra a 10 cm do centro do disco. Quando o toca-discos é ligado, no instante t = 0, ele passa a girar com aceleração angular constante = 1,1 rad/s2, até que o disco atinja a frequência final f = 33 rpm que permanece constante. O coeficiente de atrito estático entre a caixa de fósforos e o disco é e= 0,09. Determine a) b) c) d) a velocidade angular final do disco, f, em rad/s; o instante tfem que o disco atinge a velocidade angular f; a velocidade angular cdo disco no instante tcem que a caixa de fósforos passa a se deslocar em relação ao mesmo; o ângulo total percorrido pela caixa de fósforos desde o instante t = 0 até o instante t = tc. Note e adote: Aceleração da gravidade local g =10 m/s2. =3 13 - (UERJ) A imagem abaixo ilustra uma bola de ferro após ser disparada por um canhão antigo. Desprezando-se a resistência do ar, o esquema que melhor representa as forças que atuam sobre a bola de ferro é: a) b) c) d) 14 - (Fac. de Ciências da Saúde de Barretos SP) A figura representa, esquematicamente, o instante em que um jogador chutou a bola para o gol adversário. No momento do chute, a bola encontrava-se parada sobre o solo, a uma distância de 32 m da linha do gol e, quando partiu, sua velocidade inicial tinha módulo de 20 m/s e estava inclinada de um ângulo α em relação à horizontal. Considerando g =10 m/s2, sen = 0,60 e cos = 0,80, é correto afirmar que, no instante em que passou sobre o gol adversário, a altura da bola, em metros, em relação ao solo, era a) 6,0. b) c) d) e) 4,0. 7,0. 5,0. 3,0. 15 - (FPS PE) Um jogador de golf desfere uma tacada, imprimindo à bola uma velocidade inicial com módulo v0 = 20 m/s e ângulo = 45º em relação ao eixo-x horizontal, de acordo com a figura abaixo. Desprezando a resistência aerodinâmica do ar e considerando que o módulo da aceleração da gravidade vale g = 10 m/s2, determine o alcance máximo A da bola de golf. a) b) c) d) e) 4 metros 200 metros 100 metros 20 metros 2 metros 16 - (UNESP) O gol que Pelé não fez Na copa de 1970, na partida entre Brasil e Tchecoslováquia, Pelé pega a bola um pouco antes do meio de campo, vê o goleiro tcheco adiantado, e arrisca um chute que entrou para a história do futebol brasileiro. No início do lance, a bola parte do solo com velocidade de 108 km/h (30 m/s), e três segundos depois toca novamente o solo atrás da linha de fundo, depois de descrever uma parábola no ar e passar rente à trave, para alívio do assustado goleiro. Na figura vemos uma simulação do chute de Pelé. (http://omnis.if.ufrj.br/~carlos/futebol/textoCatalogoExpo.pdf. Adaptado.) Considerando que o vetor velocidade inicial da bola após o chute de Pelé fazia um ângulo de 30º com a horizontal (sen30º = 0,50 e cos30º = 0,85) e desconsiderando a resistência do ar e a rotação da bola, pode-se afirmar que a distância horizontal entre o ponto de onde a bola partiu do solo depois do chute e o ponto onde ela tocou o solo atrás da linha de fundo era, em metros, um valor mais próximo de a) b) c) d) e) 52,0. 64,5. 76,5. 80,4. 86,6. 17 - (FUVEST SP) Os modelos permitem-nos fazer previsões sobre situações reais, sendo, em geral, simplificações, válidas em certas condições, de questões complexas. Por exemplo, num jogo de futebol, a trajetória da bola, após o chute, e o débito cardíaco dos jogadores podem ser descritos por modelos. • Trajetória da bola: quando se despreza a resistência do ar, a trajetória da bola chutada, sob a ação da gravidade (g = 10 m/s2), é dada por h=d tgθ–5 (d2/v02) (1+tg2θ), em que v0 é a velocidade escalar inicial (em m/s), θ é o ângulo de elevação (em radianos) e h é a altura (em m) da bola a uma distância d (em m), do local do chute, conforme figura abaixo. • Débito cardíaco (DC): está relacionado ao volume sistólico VS (volume de sangue bombeado a cada batimento) e à frequência cardíaca FC pela fórmula DC = VS x FC. Utilize esses modelos para responder às seguintes questões: a) b) Durante uma partida, um jogador de futebol quer fazer um passe para um companheiro a 32 m de distância. Seu chute produz uma velocidade inicial na bola de 72 km/h. Calcule os valores de tgθ necessários para que o passe caia exatamente nos pés do companheiro. Dois jogadores, A e B, correndo moderadamente pelo campo, têm frequência cardíaca de 120 batimentos por minuto. O jogador A tem o volume sistólico igual a 4/5 do volume sistólico do jogador B. Os dois passam a correr mais rapidamente. A frequência cardíaca do jogador B elevase para 150 batimentos por minuto. Para quanto subirá a frequência cardíaca do jogador A se a variação no débito cardíaco (DCfinal – DCinicial) de ambos for a mesma? 18 - (UNESP) O fluxo () representa o volume de sangue que atravessa uma sessão transversal de um vaso sanguíneo em um determinado intervalo de tempo. Esse fluxo pode ser calculado pela razão entre a diferença de pressão do sangue nas duas extremidades do vaso (P1 e P2), também chamada de gradiente de pressão, e a resistência vascular (R), que é a medida da dificuldade de escoamento do fluxo sanguíneo, decorrente, principalmente, da viscosidade do sangue ao longo do vaso. A figura ilustra o fenômeno descrito. (John E. Hall e Arthur C. Guyton. Tratado de fisiologia médica, 2011. Adaptado.) Assim, o fluxo sanguíneo pode ser calculado pela seguinte fórmula, chamada de lei de Ohm: (P1 P2 ) R Considerando a expressão dada, a unidade de medida da resistência vascular (R), no Sistema Internacional de Unidades, está corretamente indicada na alternativa a) b) c) d) e) kg s m5 kg m 4 s kg s 2 m kg m4 s kg 2 m 5 s2 19 - (UFU MG) A permeabilidade de um material, como o solo, por exemplo, consiste em uma propriedade que permite verificar a facilidade do escoamento de água através de seus poros. Ela é dada pela relação matemática V/t = K.A.(H/L), conhecida por Lei de Darcy. K é o índice empregado, justamente, para estabelecer parâmetros de permeabilidade do solo. Nesta lei, V representa o volume de água que escoa por uma seção reta de área A, num determinado tempo t. H é a altura de queda da água dentro do solo, em relação a uma distância horizontal L. Tomando o Sistema Internacional de Unidades (SI) como padrão, e considerando a análise dimensional da lei citada, a unidade do índice K é dada em: a) b) c) d) L/m3.s m/s m3/s m2/s 20 - (UFT TO) Uma pequena esfera de chumbo com massa igual a 50 g é amarrada por um fio, de comprimento igual a 10 cm e massa desprezível, e fixada no interior de um automóvel conforme figura. O carro se move horizontalmente com aceleração constante. Considerando-se hipoteticamente o ângulo que o fio faz com a vertical igual a 45 graus, qual seria o melhor valor para representar o módulo da aceleração do carro? Desconsidere o atrito com o ar, e considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s2. a) b) c) d) e) 5,3 m/s2 8,2 m/s2 9,8 m/s2 7,4 m/s2 6,8 m/s2 21 - (UNESP) O bungee jump é um esporte radical no qual uma pessoa salta no ar amarrada pelos tornozelos ou pela cintura a uma corda elástica. Considere que a corda elástica tenha comprimento natural (não deformada) de 10 m. Depois de saltar, no instante em que a pessoa passa pela posição A, a corda está totalmente na vertical e com seu comprimento natural. A partir daí, a corda é alongada, isto é, tem seu comprimento crescente até que a pessoa atinja a posição B, onde para instantaneamente, com a corda deformada ao máximo. Desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que, enquanto a pessoa está descendo pela primeira vez depois de saltar, ela a) b) c) d) e) atinge sua máxima velocidade escalar quando passa pela posição A. desenvolve um movimento retardado desde a posição A até a posição B. movimenta-se entre A e B com aceleração, em módulo, igual à da gravidade local. tem aceleração nula na posição B. atinge sua máxima velocidade escalar numa posição entre A e B. 22 - (UNESP) Em um trecho retilíneo e horizontal de uma ferrovia, uma composição constituída por uma locomotiva e 20 vagões idênticos partiu do repouso e, em 2 minutos, atingiu a velocidade de 12 m/s. Ao longo de todo o percurso, um dinamômetro ideal acoplado à locomotiva e ao primeiro vagão indicou uma força de módulo constante e igual a 120 000 N. Considere que uma força total de resistência ao movimento, horizontal e de intensidade média correspondente a 3% do peso do conjunto formado pelos 20 vagões, atuou sobre eles nesse trecho. Adotando g = 10 m/s2, calcule a distância percorrida pela frente da locomotiva, desde o repouso até atingir a velocidade de 12 m/s, e a massa de cada vagão da composição. 23 - (UFU MG) A figura abaixo representa um sistema com três polias que auxiliam no içamento de caixas do nível A para o nível B, utilizando como contrapeso um bloco de 500 Kg de massa, que desce até o nível C, de forma acelerada. A massa do cabo é desprezível frente à dos blocos, e as polias possuem funcionamento ideal. Dado: g = 10m/s2. Para levantar uma caixa de 300 Kg de massa, a tração a que o cabo será submetido, será de a) b) c) d) 3.000 N 4.980 N 3.750 N 8.000 N 24 - (UFTM) Um passageiro de um avião segura um pêndulo constituído de um fio inextensível de massa desprezível e de uma esfera. Inicialmente, enquanto o avião está em repouso na pista do aeroporto, o pêndulo é mantido na vertical com a esfera em repouso em relação à Terra, conforme a figura 1. O piloto imprime ao avião uma aceleração escalar constante para que o avião atinja a velocidade necessária para a decolagem, percorrendo a distância de 1 500 m em linha reta. Nesse intervalo de tempo, o pêndulo permanece inclinado de um ângulo constante em relação à vertical, como representado na figura 2. Considerando desprezível a resistência do ar sobre o pêndulo e sabendo que sen = 0,6, cos = 0,8 e g = 10 m/s2, a velocidade atingida pelo avião, em m/s, em sua corrida para a decolagem, após percorrer os 1 500 m, foi de a) b) c) d) e) 150. 200. 300. 100. 250. 25 - (UNESP) Em uma obra, para permitir o transporte de objetos para cima, foi montada uma máquina constituída por uma polia, fios e duas plataformas A e B horizontais, todos de massas desprezíveis, como mostra a figura. Um objeto de massa m = 225 kg, colocado na plataforma A, inicialmente em repouso no solo, deve ser levado verticalmente para cima e atingir um ponto a 4,5 m de altura, em movimento uniformemente acelerado, num intervalo de tempo de 3 s. A partir daí, um sistema de freios passa a atuar, fazendo a plataforma A parar na posição onde o objeto será descarregado. Considerando g = 10 m/s2, desprezando os efeitos do ar sobre o sistema e os atritos durante o movimento acelerado, a massa M, em kg, do corpo que deve ser colocado na plataforma B para acelerar para cima a massa m no intervalo de 3 s é igual a a) b) c) d) e) 275. 285. 295. 305. 315. 26 - (UNESP) Em uma operação de resgate, um helicóptero sobrevoa horizontalmente uma região levando pendurado um recipiente de 200 kg com mantimentos e materiais de primeiros socorros. O recipiente é transportado em movimento retilíneo e uniforme, sujeito às forças peso (P) , de resistência do ar horizontal (F) e tração (T) , exercida pelo cabo inextensível que o prende ao helicóptero. Sabendo que o ângulo entre o cabo e a vertical vale , que sen = 0,6, cos = 0,8 e g = 10 m/s2, a intensidade da força de resistência do ar que atua sobre o recipiente vale, em N, a) b) c) d) e) 500. 1 250. 1 500. 1 750. 2 000. 27 - (UNESP) Observe a tirinha. Uma garota de 50 kg está em um elevador sobre uma balança calibrada em newtons. O elevador move-se verticalmente, com aceleração para cima na subida e com aceleração para baixo na descida. O módulo da aceleração é constante e igual a 2 m/s2 em ambas situações. Considerando g = 10 m/s2, a diferença, em newtons, entre o peso aparente da garota, indicado na balança, quando o elevador sobe e quando o elevador desce, é igual a a) b) c) d) e) 50. 100. 150. 200. 250. 28 - (UNESP) No gráfico a seguir são apresentados os valores da velocidade V, em m/s, alcançada por um dos pilotos em uma corrida em um circuito horizontal e fechado, nos primeiros 14 segundos do seu movimento. Sabese que de 8 a 10 segundos a trajetória era retilínea. Considere g = 10 m/s2 e que para completar uma volta o piloto deve percorrer uma distância igual a 400 m. A partir da análise do gráfico, são feitas as afirmações: I. O piloto completou uma volta nos primeiros 8 segundos de movimento. II. O piloto demorou 9 segundos para completar uma volta. III. A força resultante que agiu sobre o piloto, entre os instantes 8 e 10 segundos, tem módulo igual a zero. IV. Entre os instantes 10 e 12 segundos, agiu sobre o piloto uma força resultante, cuja componente na direção do movimento é equivalente a três vezes o seu peso. São verdadeiras apenas as afirmações a) b) c) d) e) I e III. II e IV. III e IV. I, III e IV. II, III e IV. 29 - (UFRN) Em Tirinhas, é muito comum encontrarmos situações que envolvem conceitos de Física e que, inclusive, têm sua parte cômica relacionada, de alguma forma, com a Física. Considere a tirinha envolvendo a “Turma da Mônica”, mostrada a seguir. Supondo que o sistema se encontra em equilíbrio, é correto afirmar que, de acordo com a Lei da Ação e Reação (3ª Lei de Newton), a) b) c) d) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre a corda formam um par ação-reação. a força que a Mônica exerce sobre o chão e a força que a corda faz sobre a Mônica formam um par ação-reação. a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que a corda faz sobre a Mônica formam um par ação-reação. a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre o chão formam um par ação-reação. 30 - (UEL PR) “Top Spin” é uma das jogadas do tênis na qual o tenista, usando a raquete, aplica à bola um movimento de rotação (que ocorre em torno do seu próprio eixo) sobreposto ao movimento de translação, conforme esquematizado na figura abaixo: Figura: Representação da jogada top spin Com base nos conhecimentos de mecânica, e considerando a representação da figura, é correto afirmar que a) b) c) d) e) a trajetória do centro de massa da bola pode ser descrita por uma espiral, devido à composição dos movimentos de translação e de rotação. a bola alcançará uma distância maior devido ao seu movimento de rotação. a força que a raquete aplica à bola é a mesma que a bola aplica à raquete, porém em sentido contrário. a energia cinética adquirida no movimento ascendente da bola é transformada em energia potencial no movimento descendente. o torque aplicado à bola pela raquete resulta no seu movimento de translação. 31 - (UFTM) Após a cobrança de uma falta, num jogo de futebol, a bola chutada acerta violentamente o rosto de um zagueiro. A foto mostra o instante em que a bola encontra-se muito deformada devido às forças trocadas entre ela e o rosto do jogador. A respeito dessa situação são feitas as seguintes afirmações: I. A força aplicada pela bola no rosto e a força aplicada pelo rosto na bola têm direções iguais, sentidos opostos e intensidades iguais, porém, não se anulam. II. A força aplicada pelo rosto na bola é mais intensa do que a aplicada pela bola no rosto, uma vez que a bola está mais deformada do que o rosto. III. A força aplicada pelo rosto na bola atua durante mais tempo do que a aplicada pela bola no rosto, o que explica a inversão do sentido do movimento da bola. IV. A força de reação aplicada pela bola no rosto, é a força aplicada pela cabeça no pescoço do jogador, que surge como consequência do impacto. É correto o contido apenas em a) b) c) d) e) I. I e III. I e IV. II e IV. II, III e IV. 32 - (UFU MG) Na atualidade, têm-se difundido exercícios de alongamento e respiração conhecidos como Pilates. Algumas das atividades são realizadas em aparelhos específicos, muitos dos quais empregam molas em seu funcionamento. O gráfico abaixo revela a intensidade de força F que age sobre as molas, devido à deformação (x). No instrumento para exercícios com as pernas, a mola se comporta segundo a curva A, ao passo que, em outro, para exercitar os braços, a mola se comporta segundo a curva B. a) b) Supondo que, para o exercício com as pernas, sejam necessárias molas “mais firmes”, ao passo que, para os braços, utilizem-se molas “mais maleáveis”, avalie se a forma como elas estão empregadas nos respectivos instrumentos está correta ou não e explique sua resposta. Para uma pessoa distender 50 cm a mola usada no exercício com as pernas, que força deverá aplicar? 33 - (UEL PR) Analise a figura a seguir. A questão da acessibilidade nas cidades é um desafio para o poder público. A fim de implementar as políticas inclusivas, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) criou normas para acessibilidade arquitetônica e urbanística. Entre elas estão as de construção de rampas de acesso, cuja inclinação com o plano horizontal deve variar de 5% a 8,33%. Uma inclinação de 5% significa que, para cada metro percorrido na horizontal, a rampa sobe 0,05 m. Recorrentemente, os acessos por rampas não respeitam essas normas, gerando percursos longos em inclinações exageradas. Conforme a figura, observou-se uma rampa de acesso, com altura de 1 metro e comprimento da rampa igual a 2 metros. Se essa rampa fosse construída seguindo as normas da ABNT, com inclinação de 5%, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a diferença de comprimento dessas rampas, em metros. a) b) 5 20 c) 2 1 20 d) 401 2 e) 4,01 1 20 34 - (UFG GO) Para se levar caixas contendo mercadorias ao topo de uma montanha em uma estação de esqui, usa-se um trenó para subir uma rampa cuja inclinação é = 30°. O trenó é puxado por um motor e sobe com uma velocidade constante de 7,5 m/s. Dado: g=10 m/s2 Em dado instante do transporte de mercadorias, a última caixa se desprende, estando à altura h=5 m. Considerando que o atrito é desprezível na rampa e que a caixa fica livre a partir do instante em que se solta, a) b) desenhe um diagrama contendo as forças que atuam sobre a caixa e determine sua aceleração; calcule o tempo que a caixa levará para retornar à base da rampa. 35 - (MACK SP) Na figura abaixo, a mola M, os fios e a polia possuem inércia desprezível e o coeficiente de atrito estático entre o bloco B, de massa 2,80 kg, e o plano inclinado é = 0,50. O sistema ilustrado se encontra em equilíbrio e representa o instante em que o bloco B está na iminência de entrar em movimento descendente. Sabendo-se que a constante elástica da mola é k = 350 N/m, nesse instante, a distensão da mola M, em relação ao seu comprimento natural é de Dados: g = 10 m/s2, sen = 0,80 e cos = 0,60 a) b) c) d) e) 0,40 cm 0,20 cm 1,3 cm 2,0 cm 4,0 cm 36 - (MACK SP) Ao montar o experimento ao lado no laboratório de Física, observa-se que o bloco A, de massa 3 kg, cai com aceleração de 2,4 m/s2, e que a mola ideal, de constante elástica 1240 N/m, que suspende o bloco C, está distendida de 2 cm. O coeficiente de atrito entre o bloco B e o plano inclinado é 0,4. Um aluno determina acertadamente a massa do bloco B como sendo Adote g = 10 m/s2, cos 37º = sen 53º = 0,8 e cos 53º = sen 37º = 0,6 a) b) c) d) e) 1,0 kg 2,0 kg 2,5 kg 4,0 kg 5,0 kg 37 - (UFSC) Na montagem da estrutura para um show musical, será necessário transportar um piano de cauda de 500 kg para o palco. Para facilitar esse trabalho, foi montado um plano inclinado e um sistema de roldanas, como representado na figura. Se os fios e as polias utilizados forem ideais, se desprezarmos o atrito entre o piano e a superfície inclinada e considerarmos g = 10 m/s2, o módulo da força vertical que o homem deverá fazer para que o piano suba pelo plano inclinado com velocidade constante deverá ser, em newtons, igual a a) b) c) d) e) 1 250. 2 500. 3 750. 5 000. 750. 38 - (ACAFE SC) O tratamento de tração é a aplicação de uma força de tração sobre uma parte do corpo. A tração ainda é usada principalmente como uma prescrição em curto prazo até que outras modalidades, como a fixação externa ou interna, sejam possíveis. Isso reduz o risco da síndrome do desuso. Seja um paciente de massa 50 kg submetido a um tratamento de tração como na figura abaixo, que está deitado em uma cama onde o coeficiente de atrito entre a mesma e o paciente é = 0,26. Sabendo-se que o ângulo entre a força de tração e a horizontal é 30º, a alternativa correta que apresenta a máxima massa, em kg, que deve ser utilizada para produzir tal força de tração sem que o paciente se desloque em cima da cama é: a) b) c) d) 25 13 10 50 39 - (FAMECA SP) Um candelabro foi colocado sobre uma mesa plana e horizontal e ligado por um fio ideal a outro corpo que ficou pendurado, como representado no desenho. Quando a vela foi acesa o sistema estava em repouso. Sabe-se que a massa do corpo pendurado é 0,2 kg e que o coeficiente de atrito estático entre as superfícies do candelabro e da mesa é 0,4. Adotando g = 10 m/s2, é correto afirmar que, quando o sistema estiver prestes a escorregar, a massa do candelabro e da vela, juntos, será, em kg, igual a a) b) c) d) e) 0,5. 0,8. 0,2. 0,4. 0,1. 40 - (FGV) A figura representa dois alpinistas A e B, em que B, tendo atingido o cume da montanha, puxa A por uma corda, ajudando- o a terminar a escalada. O alpinista A pesa 1 000 N e está em equilíbrio na encosta da montanha, com tendência de deslizar num ponto de inclinação de 60º com a horizontal (sen 60º = 0,87 e cos 60º = 0,50); há atrito de coeficiente 0,1 entre os pés de A e a rocha. No ponto P, o alpinista fixa uma roldana que tem a função exclusiva de desviar a direção da corda. A componente horizontal da força que B exerce sobre o solo horizontal na situação descrita, tem intensidade, em N, a) b) c) d) e) 380. 430. 500. 820. 920. 41 - (UNISA SP) Um bloco A, de massa m, está colocado sobre um bloco B, de massa M, estando ambos inicialmente em repouso. O coeficiente de atrito estático entre os blocos A e B é O bloco B está sobre uma superfície plana horizontal sem atrito. Uma força constante F é aplicada horizontalmente em B, conforme mostra a figura. Nas condições descritas e sabendo que a aceleração da gravidade no local é g, a expressão que determina a intensidade máxima da força F, que não provoca deslizamento entre os blocos, é a) F = g(M + m). b) F c) F = gM +m. d) F e) F = g(m + M). (m M). g M m. g 42 - (MACK SP) Um corpo de 5 kg está em movimento devido à ação da força F , de intensidade 50 N, como mostra a figura ao lado. O coeficiente de atrito cinético entre a superfície de apoio horizontal e o bloco é 0,6 e a aceleração da gravidade no local tem módulo igual a 10 m/s2. A aceleração com a qual o corpo está se deslocando tem intensidade a) b) c) d) e) 2,4 m/s2 3,6 m/s2 4,2 m/s2 5,6 m/s2 6,2 m/s2 43 - (UNIFOR CE) Quando os freios de um carro são acionados, o veículo ainda percorre uma distância até parar totalmente. Essa distância depende de vários fatores. Um deles é o tempo de reação que varia de pessoa para pessoa. Além disso, a superfície da pista, o tipo de asfalto, o sistema de freios e dos pneus do carro contribuem para fazer com que a distância percorrida pelo carro, até atingir o repouso, aumente ou diminua. No caso em que a pista esteja molhada, a distância aumenta, pois o atrito com a pista diminui. Nesse sentido, considere um carro de Fórmula I movendo-se numa pista reta, com velocidade escalar V0. Sendo e o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista, qual é a menor distância na qual o carro de Fórmula I pode ser parado pela ação dos freios? a) b) V02 2a V0 x 2a x c) x V02 2a d) x V02 2g e) x V02 2 e g 44 - (UNESP) As figuras 1 e 2 representam dois esquemas experimentais utilizados para a determinação do coeficiente de atrito estático entre um bloco B e uma tábua plana, horizontal. No esquema da figura 1, um aluno exerceu uma força horizontal F no fio A e mediu o valor 2,0 cm para a deformação da mola, quando a força F atingiu seu máximo valor possível, imediatamente antes que o bloco B se movesse. Para determinar a massa do bloco B, este foi suspenso verticalmente, com o fio A fixo no teto, conforme indicado na figura 2, e o aluno mediu a deformação da mola igual a 10,0 cm, quando o sistema estava em equilíbrio. Nas condições descritas, desprezando a resistência do ar, o coeficiente de atrito entre o bloco e a tábua vale a) b) c) d) e) 0,1. 0,2. 0,3. 0,4. 0,5. 45 - (MACK SP) No esquema abaixo, a polia e o fio são considerados ideais e os corpos A e B se deslocam com velocidade escalar constante e igual a 2,0 m/s. Sabendo-se que a quantidade de movimento do corpo A tem módulo 3,0 kg.m/s e que a massa do corpo B é 10 kg, o coeficiente de atrito dinâmico entre sua base de apoio e o plano horizontal de deslocamento é a) b) c) d) e) 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 46 - (UESPI) Um menino puxa através de uma corda ideal o seu caminhão de brinquedo, de massa 200 g, com uma força horizontal de módulo constante, F (ver figura). Um bloco de massa 100 g encontra-se inicialmente em repouso sobre a carroceria do caminhão. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a carroceria vale 0,8. A resistência do ar e o atrito entre o caminhão e o solo são desprezíveis. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2. Qual o valor máximo de F tal que o bloco não deslize sobre a carroceria do caminhão? (Para efeito de cálculo, considere o caminhão e o bloco como partículas materiais.) a) b) c) d) e) 0,8 N 1,6 N 2,4 N 3,2 N 4,6 N 47 - (UPE) Um bloco de aço é colocado sobre uma tábua de apoio que vai se inclinando aos poucos. Quando o bloco fica na iminência de escorregar, a tábua forma com a horizontal o ângulo , de acordo com a figura a seguir: Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a tábua vale e = 0,40, é CORRETO afirmar que a distância x indicada na figura, em centímetros, vale a) b) c) d) e) 25 10 12 20 4 48 - (UNESP) Em um show de patinação no gelo, duas garotas de massas iguais giram em movimento circular uniforme em torno de uma haste vertical fixa, perpendicular ao plano horizontal. Duas fitas, F1 e F2, inextensíveis, de massas desprezíveis e mantidas na horizontal, ligam uma garota à outra, e uma delas à haste. Enquanto as garotas patinam, as fitas, a haste e os centros de massa das garotas mantêm-se num mesmo plano perpendicular ao piso plano e horizontal. Considerando as informações indicadas na figura, que o módulo da força de tração na fita F 1 é igual a 120 N e desprezando o atrito e a resistência do ar, é correto afirmar que o módulo da força de tração, em newtons, na fita F2 é igual a a) b) c) d) e) 120. 240. 60. 210. 180. 49 - (FUVEST SP) O pêndulo de um relógio é constituído por uma haste rígida com um disco de metal preso em uma de suas extremidades. O disco oscila entre as posições A e C, enquanto a outra extremidade da haste permanece imóvel no ponto P. A figura ao lado ilustra o sistema. A força resultante que atua no disco quando ele passa por B, com a haste na direção vertical, é a) b) nula. vertical, com sentido para cima. c) d) e) vertical, com sentido para baixo. horizontal, com sentido para a direita. horizontal, com sentido para a esquerda. Note e adote: g é a aceleração local da gravidade. 50 - (FUVEST SP) Nina e José estão sentados em cadeiras, diametralmente opostas, de uma roda gigante que gira com velocidade angular constante. Num certo momento, Nina se encontra no ponto mais alto do percurso e José, no mais baixo; após 15 s, antes de a roda completar uma volta, suas posições estão invertidas. A roda gigante tem raio R = 20 m e as massas de Nina e José são, respectivamente, MN= 60 kg e MJ= 70 kg. Calcule a) b) c) o módulo v da velocidade linear das cadeiras da roda gigante; o módulo aRda aceleração radial de Nina e de José; os módulos NNe NJdas forças normais que as cadeiras exercem, respectivamente, sobre Nina e sobre José no instante em que Nina se encontra no ponto mais alto do percurso e José, no mais baixo. NOTE E ADOTE =3 Aceleração da gravidade g = 10 m/s2 51 - (MACK SP) No trecho de estrada ilustrado, a curva pontilhada é um arco circular e o raio da circunferência que o contém mede 500 m. A placa sinaliza que a velocidade máxima permitida, ao longo dessa linha, é 90 km/h. Considerando a segurança da estrada e admitindo-se que essa velocidade máxima possa ocorrer independentemente do atrito entre os pneus do automóvel e a pavimentação plana da pista, o ângulo de inclinação mínimo, entre o plano da pista e a horizontal, indicado na figura, deve medir, aproximadamente, a) b) c) d) e) 5,25º 6,10º 7,15º 8,20º 9,10º TEXTO: 1 - Comum à questão: 52 Andar de bondinho no complexo do Pão de Açúcar no Rio de Janeiro é um dos passeios aéreos urbanos mais famosos do mundo. Marca registrada da cidade, o Morro do Pão de Açúcar é constituído de um único bloco de granito, despido de vegetação em sua quase totalidade e tem mais de 600 milhões de anos. 52 - (UNICAMP SP) O passeio completo no complexo do Pão de Açúcar inclui um trecho de bondinho de aproximadamente 540 m, da Praia Vermelha ao Morro da Urca, uma caminhada até a segunda estação no Morro da Urca, e um segundo trecho de bondinho de cerca de 720 m, do Morro da Urca ao Pão de Açúcar. A velocidade escalar média do bondinho no primeiro trecho é v1 = 10,8 km/h e, no segundo, é v2 = 14,4 km/h. Supondo que, em certo dia, o tempo gasto na caminhada no Morro da Urca somado ao tempo de espera nas estações é de 30 minutos, o tempo total do passeio completo da Praia Vermelha até o Pão de Açúcar será igual a a) b) c) d) 33 min. 36 min. 42 min. 50 min. GABARITO: 1) Gab: E 2) Gab: C 3) Gab: xA = 125 m t = 20 s 4) Gab: C 5) Gab: E 6) Gab: a) aB = 0,2 m/s2 b) dA = 125 m dB = 160 m c) vA = 2,5 m/s 7) Gab: E 8) Gab: a) dtotal = 9920 m b) a = 1,5 m/s2 9) Gab: B 10) Gab: C 11) Gab: a) R = 12rad/s D = 750rad/s b) TD = 8 10-3s c) = 12V 12) Gab: a) f = 3,3 rad/s b) tf = 3s c) c = 3 rad/s d) = 4,1 rad 13) Gab: A 14) Gab: B 15) Gab: D 16) Gab: C 17) Gab: 1 2 a) tg 2 ou tg b) FCfinal = 157,5 bpm 18) Gab: D 19) Gab: B 20) Gab: C 21) Gab: E 22) Gab: Distância percorrida: 720 m Massa de cada vagão: 15000 kg 23) Gab: C 24) Gab: A 25) Gab: A 26) Gab: C 27) Gab: D 28) Gab: E 29) Gab: C 30) Gab: C 31) Gab: A 32) Gab: a) As molas estão empregadas de forma errada e invertida, pois a mola da curva “A” sofre uma deformação maior com uma força menor se comparada com a mola da curva “B”. Como a mola para as pernas devem ser “mais firme”, recomenda-se que use a representada pela curva “B”. Para o braço, a mola cujo comportamento é expresso pela curva “A”. b) F = 250 N 33) Gab: D 34) Gab: a) b) a = 5 m/s2 4,0 s 35) Gab: E 36) Gab: E 37) Gab: A 38) Gab: B 39) Gab: A 40) Gab: D 41) Gab: E 42) Gab: D 43) Gab: E 44) Gab: B 45) Gab: B 46) Gab: C 47) Gab: A 48) Gab: E 49) Gab: B 50) Gab: a) v = 4m/s b) aR = 0,8m/s2 c) NN = 552N e NJ = 756N 51) Gab: C 52) Gab: B