AVAL FIS 190909_Resolução

RESOLUÇÃO DA AVALIAÇÃO DE FÍSICA
– 2o ANO DO ENSINO MÉDIO –
DATA: 19/09/09
PROFESSOR: EVERTON
A primeira Lei de Newton afirma que, se a soma de todas as forças atuando sobre o corpo é zero, o
mesmo:
A condição dinâmica da Inércia (FR = 0 é o Movimento Retilíneo e Uniforme, logo a velocidade
(vetor) permanecerá constante.
Resp.: apresentará velocidade constante.
Dois corpos A e B de massas respectivamente iguais a 3,0kg e 7,0kg estão apoiados numa superfície
horizontal perfeitamente lisa. Uma força horizontal constante de intensidade F = 50,0N é aplicada no
bloco A, conforme ilustrado na figura.
A aceleração dos blocos vale:
A força que o bloco B atua no bloco A é de:
F – FB/A = mA.a
FA/B = mB.a
F = mT.a
Resp.: 35N
----- FA/B = 7.5 = 35N
----
50 = 10.a ---- a = 5m/s²
Um automóvel, com uma massa de 1200kg, tem uma velocidade de 72km/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:
V = Vo + a.t ---- 0 = 20 + a.10
----
a = -2m/s²
FR = m.a ---- -Ffreio = 1200.-2 ---- Ffreio = 2400N
Resp.: 2400
Um livro de peso igual a 4 N está apoiado, em repouso, na palma de sua mão. Complete as sentenças
abaixo.
I)
Uma força para baixo de 4 N é exercida sobre o livro pela Terra .
II)
Uma força para cima de 4N
é exercida sobre o(a)
livro
pela mão.
III) A força para cima (item II) é reação à força para baixo (item I)? Não.
Assinale a opção verdadeira:
Resp.:Terra, 4 N, livro, Não.
Um homem faz uma força vertical de 20N, na tentativa de
levantar uma caixa de 8,0kg, que está sobre uma mesa.
Nessa situação, o valor da força normal, em Newtons, é igual a:
N + F = P ---- N + 20 = 80 ---- N = 60N
Resp.: 60
Os corpos A, B e C a seguir representados, possuem massas m(A) = 3kg, m(B) = 2kg e m(C) = 5kg.
Considerando que estão apoiados sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa e que a força F
vale 20 N, determine a intensidade da força que o corpo A exerce no corpo B.
Observando os três blocos como um único sistema, podemos concluir que:
FR = mT.a
20 = 10.a ----- a = 2,0m/s²
Como a força que A exerce em B acelera os blocos B e C, podemos escrever:
FA/B = (mB + mC).a ---- FA/B = 7.2 = 14N
Rep.: 14N
No sistema a seguir, o fio e a polia são considerados ideais e o atrito entre as superfícies em contato é
desprezível. Abandonando-se o corpo B a partir do repouso, no ponto M, verifica-se que, após 2s, ele
passa pelo ponto N com velocidade de 8,0m/s.
Dados: g = 10 m/s², cos 37° = 0,8 e sen 37° = 0,6
Sabendo-se que a massa do corpo A é de 5kg, a massa do corpo B é:
V = Vo + a.t
8 = 0 + a.2
a = 4,0m/s²
FRA = PA – T = mA.a
FRB = T – PB = mB.a
FR = PA – PB = mT.a -----
Resp.: 3 kg
50 – mB.10.0,6 = (5 + mB).4
50 – 6mB = 20 + 4mB
10mB = 30
mB = 3,0kg
A mola da figura tem constante elástica 20N/m e encontra-se deformada de 20cm sob a ação do corpo
A, cujo peso é 5N.
Nessa situação, a balança, graduada em Newtons, marca:
N + Fel = P
N + K.x = P
N + 20.0,2 = 5
N = 1N
Resp.: 1 N
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 e a gravidade vale g = 10m/s².
Nessa situação, podemos concluir que o peso do corpo A e a força que a superfície exerce sobre o
bloco A, valem respectivamente:
Na condição de equilíbrio estático (repouso), podemos verificar que:
PB = PxA
80 = PA.sen45º
PA = 80 2
NA = PyA
NA = PA.cos45
NA = 80 2 .cos45º = 160N
Resp.: 80 2 e 160N
A figura a seguir mostra um peso de 500N sustentado por uma pessoa que aplica uma força F, auxiliada pelo sistema de roldanas de pesos desprezíveis e sem atrito.
O valor do módulo da força F, que mantém o sistema em equilíbrio, vale, em Newtons:
Na condição de equilíbrio, a distribuição de forças na polia móvel, será:
2T = P (como a tração no fio é a própria força F)
2F = 500
F = 250N
Resp.: 250
QUESTÕES DISCURSIVAS – INTERDISCIPLINARES
Um trabalhador empurra um conjunto formado por dois blocos A e B, exercendo sobre o primeiro uma
força horizontal de 50N, como representado na figura a seguir. O atrito entre os blocos e a superfície é
desprezado.
As massas dos blocos A e B, em unidades do S.I., podem ser determinadas através da operação entre
as matrizes X e Y, assim representadas:
Sabendo que 2X + Y = 0, determine:
a)
As massas dos blocos A e B, em kg.
2X = -Y
2mA = - (-8) ---- mA = 4,0kg
6mA = -mB + 30 --- 24 = -mB + 30 ---
mB = 6,0kg
b)
O módulo da aceleração do bloco A, em m/s².
FRA = F – FB/A = mA.a
FRB = FA/B = mB.a
F = mT.a
c)
----
50 = 10.a
----- a = 5,0m/s²
O módulo da força que A exerce em B, em Newtons.
FA/B = mB.a = 6.5 = 30N
No arranjo representado o fio e a polia são ideais, não há força de atrito e a gravidade vale g = 10m/s².
As massas dos blocos A e B valem mA e mB, respectivamente. A massa do bloco A(mA) e a
aceleração(a) do bloco B estão representadas em unidades do Sistema Internacional nas matrizes X e
Y, respectivamente, conforme ilustração a seguir.
Sabendo que a massa do bloco B é mB = 20Kg, det(X) = 80 e det(Y) = 20, determine:
a)
a massa do bloco A, em kg.
2mA – 80 = 80
b)
-----
a aceleração do bloco B, em m/s².
2a² - (-12) = 20 -----
c)
mA = 80kg
2a² = 32 --- a² = 16 --- a = 4,0m/s²
o módulo da força que traciona o fio, em Newton.
T = mA.a ------ T = 80.4 = 320N