Lista 3 _1° EM_ 1° Bimestre

Colégio FAAT
Ensino Fundamental e Médio
Lista de Exercícios 3_1° BIMESTRE
Nome:
Turma: 1° EM
Nº
Profa Kelly
Data:
Conteúdo:
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Leis de Newton;
Componentes da aceleração;
Componentes da força resultante.
1 - Na viagem de descobrimento, a frota de Cabral precisou navegar contra o vento uma boa parte
do tempo. Isso só foi possível devido à tecnologia de transportes marítimos mais moderna da época:
as caravelas. Nelas, o perfil das velas é tal que a direção do movimento pode formar um ângulo
agudo com a direção do vento, como indicado pelo diagrama de forças a seguir:
Considere uma caravela com massa de 20000 kg.
a) Determine a intensidade, a direção e o sentido da força resultante sobre a embarcação.
b) Calcule o módulo da aceleração da caravela.
2 – (CPS 2015) No Monumento às Bandeiras, situado no Parque do Ibirapuera em São Paulo, o
escultor Victor Brecheret representou a ação de escravos e portugueses empenhados em
transportar uma enorme canoa, arrastando-a pela mata.
Admita que, numa situação real, todos os homens que estão a pé exercem forças de iguais
intensidades entre si e que as forças exercidas pelos cavalos também tenham as mesmas
intensidades entre si.
Na malha quadriculada, estão representados o sentido e a direção dos vetores forca de um homem,
de um cavalo e do atrito da canoa com o chão. Como a malha é constituída de quadrados, também
é possível verificar que as intensidades da força de um cavalo e do atrito são múltiplos da
intensidade da força de um homem.
Legenda
⃗h: vetor que representa a força de um único homem.
c: vetor que representa a força de um único cavalo.
a⃗: vetor que representa a força de atrito da canoa com o chão.
Imagine que, em determinado momento, as forças horizontais sobre a canoa sejam unicamente a
de sete homens, dois cavalos e do atrito da canoa com o chão. A canoa tem massa igual a 1200 kg
e, devido às forças aplicadas, ela é movimentada com aceleração de 0,4 m/s².
Com base nessas informações, é correto afirmar que a intensidade da força exercida por um único
homem é, em newtons,
a) 180
d) 480
b) 240
e) 500
c) 360
3 – (EEAR 2017) Um objeto de massa 6 kg está sob a ação de duas forças F1 = 18 N e F2 = 24 N
perpendiculares entre si. Quanto vale, em m/s², a aceleração adquirida por esse objeto?
a) 3
b) 4
c) 5
d) 6
4 – (FUVEST 2017 - adaptada) Um atleta de peso 700 N corre 100 metros rasos em 10 segundos.
Os gráficos dos módulos da sua velocidade horizontal, v, e da sua aceleração horizontal, a, ambas
em função do tempo t, estão a seguir.
Determine
a) a distância d que o atleta percorreu durante os primeiros 7 segundos da corrida;
b) o módulo F da componente horizontal da força resultante sobre o atleta no instante t = 1 s.
5 – (UEPG 2017 - adaptada) A figura abaixo representa um conjunto sobre o qual é exercido uma
força igual a 10 N. Desprezando o atrito entre os blocos e a superfície, determine a aceleração
adquirida pelos blocos.
Dados:
g  10 m s2
mA  2 kg
mB  3 kg
6 – (PUCRJ 2017) As forças F1, F2, F3 e F4, na Figura, fazem ângulos retos entre si e seus módulos
são, respectivamente, 1 N, 2 N, 3 N e 4 N.
Calcule o módulo da força resultante, em N.
a) 0
d) 2 √2
b) √2
e) 10
c) 2
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
O salto em distância é uma modalidade olímpica de atletismo em que os competidores combinam
velocidade, força e agilidade para saltarem o mais longe possível a partir de um ponto prédeterminado. Sua origem remonta aos Jogos Olímpicos da Antiguidade. Nos Jogos Olímpicos da
Era Moderna ele é disputado no masculino desde a primeira edição, em Atenas no ano de 1896, e
no feminino desde os jogos de Londres, em 1948.
Foi apenas na 5ª edição das Paraolimpíadas, em Toronto (Canadá), em 1976, que atletas
amputados ou com comprometimento visual puderam participar pela primeira vez. Com isso, o
atletismo passou a contar com as modalidades de salto em distância e salto em altura.
A Física está presente no salto em distância, de forma simplificada, em quatro momentos:
1º momento: Antes de saltar o indivíduo corre por uma raia, flexiona as pernas, dando um último
passo, antes da linha que limita a área de corrida, que exerce uma força contra o chão. Desta forma
o atleta faz uso da Terceira Lei de Newton, e é a partir daí que executa o salto.
2º momento: A Segunda Lei de Newton nos deixa claro que, para uma mesma força, quanto maior
a massa corpórea do atleta menor sua aceleração, portanto, atletas com muita massa saltarão, em
princípio, uma menor distância, se não exercerem uma força maior sobre o chão, quando ainda em
contato com o mesmo.
3º momento: Durante a fase de voo do atleta ele é atraído pela força gravitacional e não há nenhuma
força na direção horizontal atuando sobre ele, considerando que a força de atrito com o ar é muito
pequena. No pouso, o local onde ele toca por último o solo é considerado a marca para sua
classificação (alcance horizontal).
4º momento: Chegando ao solo, o atleta ainda se desloca, deslizando por uma determinada
distância que irá depender da força de atrito entre a região de contato com o solo, principalmente
entre a sola da sua sapatilha e o pavimento que constitui o piso. No instante em que o atleta para
completamente, a resultante das forças sobre ele é nula.
7 - (CFTRJ 2017) Imagine dois atletas, A e B, de salto em distância. A massa do atleta A é igual a
90 kg e a massa do atleta B é igual a 60 kg. Após a corrida eles conseguem imprimir ao solo, antes
do salto, força de igual intensidade. Sendo a aceleração do competidor A dada por aA e a aceleração
do competidor B dada por aB, determine qual seria a aceleração do competidor A em função da
aceleração do competidor B.
a) aA = 3.aB
c) aA = 3.aB/2
b) aA = 2.aB
d) aA = 2.aB/2
8 – (IFCE 2016) Em um dos filmes do Homem Aranha ele consegue parar uma composição de
metrô em aproximadamente 60 s. Considerando que a massa total dos vagões seja de 30000 kg e
que sua velocidade inicial fosse de 72 km/h, o módulo da força resultante que o herói em questão
deveria exercer em seus braços seria de
a) 10000 N
d) 25000 N
b) 15000 N
e) 30000 N
c) 20000 N
9 – (IFCE 2016) Para que uma partícula de massa m adquira uma aceleração de módulo a, é
necessário que atue sobre ela uma força resultante F. O módulo da força resultante para uma
partícula de massa 2m adquirir uma aceleração de módulo 3a é
a) 7F
d) 5F
b) 4,5F
e) 6F
c) 2,6F
10 – (COL NAVAL 2016) Durante um teste de desempenho, um carro de massa 1200 kg alterou
sua velocidade, conforme mostra o gráfico abaixo.
Considerando que o teste foi executado em uma pista retilínea, pode-se afirmar que força resultante
que atuou sobre o carro foi de
a) 1200 N
d) 4800 N
b) 2400 N
e) 6000 N
c) 3600 N
11 – (OBF 2016 - adaptada) Um corpo maciço descreve um movimento circular uniformemente
variado, sobre uma mesa horizontal e preso por um fio inextensível. Inicialmente em t = 0 s, sua
velocidade escalar vale 3,0 m/s e após 2 s sua velocidade passa a valer 4,0 m/s. Desprezando
todos os atritos, determine o módulo de sua aceleração vetorial no tempo t = 2 s, sabendo-se que
o raio da trajetória é igual a 8 m.
12 – Um avião de massa 4,0 toneladas descreve uma curva circular de raio R = 200 m com
velocidade escalar constante igual a 216 km/h. Qual a intensidade da resultante das forças que
agem na aeronave?
13 – (IFBA 2014) Muitos parques de diversão se utilizam de princípios físicos para seu completo
funcionamento. O “chapéu mexicano”, por exemplo, é um brinquedo no qual o indivíduo fica girando
sentado em uma cadeira pendurada por uma corrente de 5 metros de comprimento a uma
velocidade de 12,1 m/s.
Considerando que o valor da gravidade local seja g = 9,8 m/s², podemos afirmar que as pessoas
que andam no chapéu mexicano ficam submetidas a uma aceleração centrípeta de
aproximadamente
a) g
d) 5g
b) 2g
e) 10g
c) 3g
14 – (UNESP 2013) A figura representa, de forma simplificada, o autódromo de Tarumã, localizado
na cidade de Viamão, na Grande Porto Alegre. Em um evento comemorativo, três veículos de
diferentes categorias do automobilismo, um kart (K), um fórmula 1 (F) e um stock-car (S), passam
por diferentes curvas do circuito, com velocidades escalares iguais e constantes.
As tabelas 1 e 2 indicam, respectivamente e de forma comparativa, as massas de cada veículo e
os raios de curvatura das curvas representadas na figura, nas posições onde se encontram os
veículos.
TABELA 1
TABELA 2
Veículo
Massa
Curva
Raio
kart
M
Tala Larga
2R
fórmula 1
3M
do Laço
R
stock-car
6M
Um
3R
Sendo FK, FF e FS os módulos das forças resultantes centrípetas que atuam em cada um dos
veículos nas posições em que eles se encontram na figura, é correto afirmar que
a) FS < FK < FF.
d) FF < FS < FK.
b) FK < FS < FF.
e) FS < FF < FK.
c) FK < FF < FS.
GABARITO
Questão
1
Resposta
a) FR = 1000 N vertical para cima;
b) a = 0,05 m/s².
2
B
3
C
4
a) d = 67 m;
b) F = 280 N.
5
a = 2 m/s²
6
D
7
D
8
A
9
E
10
C
11
a = 2,06 m/s²
12
FR = 72 kN
13
D
14
B