Exercícios: Leis de Newt Leis de Newton

Exer
cício
s: Leis de Newt
on
Exercício
cícios:
Newto
01. (Supra) O air-bag é formado basicamente de três partes: um saco inflável de material
plástico, um gerador de gás dotado de sensores com microprocessador e um sistema de
disparo elétrico. O uso deste equipamento nos automóveis modernos tem por finalidade:
a) eliminar quaisquer forças de ação e reação nos passageiros.
b) reduzir a aceleração do automóvel.
c) reduzir danos físicos impostos aos passageiros pelo princípio da inércia.
d) desacelerar violentamente (em tempo mínimo) os passageiros.
e) aumentar o conforto dos passageiros com a elevação dos efeitos produzidos pelo
princípio da inércia.
02. (UEL) Um jogador de tênis, ao acertar a bola com a raquete, devolve-a para o campo do
adversário. Sobre isso, é correto afirmar:
a) De acordo com a Segunda Lei de Newton, a força que a bola exerce sobre a raquete é
igual, em módulo, à força que a raquete exerce sobre a bola.
b) De acordo com a Primeira Lei de Newton, após o impacto com a raquete, a aceleração
da bola é grande porque a sua massa é pequena.
c) A força que a raquete exerce sobre a bola é maior que a força que bola exerce sobre a
raquete, porque a massa da bola é menor que a massa da raquete.
d) A bola teve o seu movimento alterado pela raquete. A Primeira Lei de Newton explica
esse comportamento.
e) Conforme a Segunda Lei de Newton, a raquete adquire, em módulo, a mesma aceleração
que a bola.
03.(UFSC) Marque a(s) proposição(ões) verdadeira(s) e dê o valor total como resposta.
01. A velocidade média de um carro pode ser medida em m/s ou km/h.
02. Uma possível expressão para o módulo da força F que atua sobre uma partícula é F = m (xt
+ vt2), onde x é a posição da partícula, v sua velocidade, t o tempo decorrido desde o instante
inicial e m a massa da partícula.
04. Um corpo em repouso sobre uma superfície horizontal tem aceleração zero, mas
velocidade diferente de zero, medidas em um referencial em repouso em relação à
superfície.
r
r
08. A Segunda Lei de Newton diz que: F = ma em um referencial inercial.
16. A Terra gira em torno do Sol devido à atração gravitacional que o Sol exerce sobre ela.
32. Pode-se medir a corrente elétrica em um fio em W (watts).
04. (Unicamp) Dois objetos A e B equilibram-se quando colocados em pratos opostos de
uma balança de braços iguais. Quando colocados num mesmo prato da balança, eles
equilibram um terceiro objeto C, colocado no outro prato. Suponha, então, que sobre uma
mesa horizontal, sem atrito, uma certa força imprima ao ojbeto A uma aceleração de 10 m/s2.
Qual será a aceleração adquirida pelo objeto C quando submetido a essa mesma força?
05. (UFRGS) Um jipe choca-se frontalmente com um automóvel estacionado. A massa do jipe é
aproximadamente o dobro da massa do automóvel. Considerando que durante o tempo de
colisão atuam apenas as forças que os dois veículos se exercem mutuamente, pode-se
afirmar que, nesse mesmo intervalo de tempo:
a) a força média que o automóvel exerce sobre o jipe é maior em módulo do que a força
média que o jipe exerce sobre o automóvel.
b) a força média que o jipe exerce sobre o automóvel é maior em módulo do que a força
média que o automóvel exerce sobre o jipe.
c) a aceleração média que o automóvel sofre é maior em módulo do que a aceleração média
que o jipe sofre.
d) a aceleração média que o jipe sofre é maior em módulo do que a aceleração média que o
automóvel sofre.
e) a variação de velocidade que o jipe experimenta é maior em módulo do que a variação de
velocidade que o automóvel experimenta
06. (UFRGS) A figura representa duas massas I e II, de 1 kg cada uma, suspensas do teto de um
elevador pelas cordas 1 e 2, de massas desprezíveis.
Considere g = 10 m/s2.
)
) )
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)
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) II)
) )
) )
) )1
) )
I)
Quais os valores do módulo da força exercida pela corda 1 sobre o bloco I, respectivamente
nas situações em que o elevador se desloca para cima com velocidade constante de 2 m/s,
e em que o elevador está parado?
a) 10 N e 10 N.
b) 12 N e 10 N.
c) 10 N e 12 N.
d) 12 N e 12 N.
e) 22 N e 20 N.
07. Dois blocos, A e B, com massas, respectivamente, iguais a M
e MB, são, em dado instante,
abandonados nas posições mostradas no esquema a seguir. A superfície sob o bloco A é
horizontal, o barbante é inextensível e as massas, tanto a da polia como a do barbante, são
desprezíveis. Considerando a aceleração da gravidade local igual a 10 m/s2 e desprezando
totalmente as forças de atrito, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) e dê o valor total.
A
A
B
01. Sobre o bloco A atua apenas a força exercida pelo barbante.
02. Se MA for maior do que MB, o sistema não se moverá.
04. Se MA = 2 kg e MB = 3 kg, a tração no barbante é igual a 12 N.
08. Se MA = 2 kg e MB = 3 kg, a aceleração do sistema é igual a 6 m/s2.
16. Se o barbante se romper com o sistema em movimento, o bloco A continuará a se
mover com velocidade constante.
32. Se MA = 2 kg, a superfície exerce sobre o bloco A uma força de intensidade igual a 20 N.
64. Quando se multiplica por 2 o valor de MB, mantendo MA, a nova aceleração do sistema
fica multiplicada por 2.
08. A figura abaixo mostra o bloco A de 6 kg em contato com o bloco B de 4 kg, ambos em
r
movimento sobre uma superfície horizontal sem atrito, sob a ação da força horizontal F ,
de módulo 50 N. O módulo, em newtons, da resultante das forças que atuam sobre o bloco
A é:
F
A
B
09. (AFA) Um avião reboca dois planadores idênticos de massa m, com velocidade constante.
A tensão no cabo (II) é T. De repente o avião desenvolve uma aceleração a. Considerando
a força de resistência do ar invariável, a tensão no cabo (I) passa a ser:
(II)
(I)
a) T + ma.
b) T + 2ma.
c) 2T + 2ma.
d) 2T + ma.
10. Um carro de massa m = 1.800 kg move-se com velocidade escalar constante de v = 30 m/
s sobre uma rodovia circular plana e perfeitamente horizontal de raio R = 200 m. Considerando
o valor da aceleração da gravidade g = 10 m/s², assinale a(s) alternativa(s) correta(s) sobre
o movimento do automóvel e dê o valor total.
01. Entre os pneus do carro e a superfície da estrada, existe uma força de atrito, denominada
força de atrito estático quando o automóvel está em repouso em relação à rodovia e
chamada força de atrito cinético a partir do momento em que o veículo tem velocidade v
≠ 0.
02. Uma das forças que atuam sobre o automóvel em movimento é denominada força centrípeta e está direcionada para o centro da trajetória circular. Esta força se opõe em
sentido à força de atrito que existe entre os pneus do carro e a superfície da rodovia.
04. O vetor força resultante sobre o veículo em movimento com velocidade constante apresenta módulo nulo, pois a força centrípeta tem o mesmo módulo que a de atrito e, portanto,
as duas forças cancelam-se.
08. O coeficiente de atrito estático entre os pneus do carro e a superfície da estrada, durante
o movimento com velocidade constante e sem derrapagem sobre a rodovia, tem valor
igual a μ = 0,45.
16. O coeficiente de atrito cinético entre os pneus do automóvel e a superfície da estrada,
durante o movimento com velocidade constante e sem derrapagem sobre a rodovia, tem
valor igual a μ = 0,45.
32. Se a estrada circular fosse inclinada, de forma que a força normal sobre o carro tivesse
uma componente horizontal apontando para o centro da trajetória, então o valor do coeficiente de atrito cinético teria que ser maior que 0,45 para evitar a derrapagem do veículo
sobre a rodovia.
64. Se o coeficiente de atrito estático μe > 0,45, então o automóvel será mantido em movimento
circular, mas, se μe < 0,45 o carro derrapará radicalmente para fora da rodovia.
Exer
cício
s: AAtrit
trit
o
Exercício
cícios:
trito
01.
(AFA) No assoalho de um veículo, é colocado um caixote cujo coeficiente de atrito com o
assoalho é igual a 0,5. Se esse veículo se move na horizontal a 40 m/s, a menor distância, em
metros, que ele pode percorrer até parar, sem que o caixote escorregue, é igual a :
a) 50
b) 100
c) 160
d) 200
02.
(UFSM) Um corpo de massa igual a 10 kg desliza, em movimento retilíneo uniforme, sobre
uma mesa horizontal, sob a ação de uma força horizontal de módulo 10 N. Considerando a
aceleração gravitacional com módulo 10 m/s2, o coeficiente de atrito cinético entre o corpo e
a mesa é:
a) 10
b) 10
c) 0,1
d) 0,01
e) zero
03.
(Unicamp) Um carro de 800 kg, andando a 108 km/h, freia bruscamente e pára em 5 s.
a) Qual é a aceleração do carro?
b) Qual o valor da força de atrito que atua sobre o carro?
04.
(Mackenzie) O bloco de massa m representado na figura é lançado no ponto A de uma
superfície plana, com velocidade horizontal v, parando no ponto B a uma ditância d de A.
Sendo g a aceleração da gravidade, o valor do coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a
superfície é:
v
A
d
B
a)
b)
v2
g.d
d)
2.g.d
v2
2 . v2
e)
g.d
g.d
2 . v2
v2
c)
2.g.d
05.
Um bloco de madeira desloca-se sobre uma superfície horizontal, com velocidade constante, na direção e sentido da seta, puxado por uma pessoa, conforme a figura abaixo.
A resultante das forças que a superfície exerce sobre o bloco pode ser representada por:
b)
a)
c)
d)
06.
(Acafe) César e Alfredo pretendem deslocar uma caixa de 20 kg sobre uma superfície
horizontal plana. O coeficiente de atrito estático entre as superfícies em contato é 0,5. Eles
discutem sobre a maneira mais prática de realizar o trabalho. César sugere puxar a caixa com
uma corda, formando um ângulo de 30° com a horizontal, como mostra a figura 1. Alfredo
sugere empurrar a caixa, aplicando uma força que forme um ângulo de 30° com a horizontal,
como mostra a figura 2.
Figura 1
Figura 2
F
30º
30º
F
Pode-se afirmar que o método de __________ é melhor, pois o módulo da força F necessário
para colocar a caixa em movimento é menor e igual a __________ newtons.
A altenativa correta que completa as lacunas, em seqüência, é:
a) Alfredo – 100,0
b) Alfredo – 161,3
c) César – 114,9
d) César – 89,3
e) César – 76,8
07.
(UFRGS) Um livro encontra-se deitado sobre uma folha de papel, ambos em repouso sobre
uma mesa horizontal. Para aproximá-lo de si, um estudante puxa a folha em sua direção, sem
tocar no livro. O livro acompanha o movimento da folha e não desliza sobre ela. Qual a alternativa que melhor descreve a força que, ao ser exercida sobre o livro, o colocou em movimento?
a) É uma força de atrito cinético de sentido contrário ao do movimento do livro.
b) É uma força de atrito cinético de sentido igual ao do movimento do livro.
c) É uma força de atrito estático de sentido contrário ao do movimento do livro.
d) É uma força de atrito estático de sentido igual ao do movimento do livro.
e) É uma força que não pode ser caracterizada como força de atrito.
08.
(UFC) O bloco mostrado na figura está em repouso sob a ação da força horizontal F1, de
módulo igual a 10N, e da força de atrito entre o bloco e a superfície. Se uma outra força
horizontal F2, de módulo igual a 2N e sentido contrário, for aplicada ao bloco, a força resultante
sobre o mesmo será:
F1
F2
a) Nula
b) 2 N
c) 8 N
d) 10 N
e) 12 N
09.
(UFRJ) A figura mostra um bloco A, de 3Kg, apoiado sobre um bloco B de 4Kg. O bloco B,
por sua vez, está apoiado sobre uma superfície horizontal muito lisa, de modo que o atrito
entre eles é desprezível.
A
F
B
r
O conjunto é acelerado para a direita por uma força horizontal F de módulo igual a 14N, aplicada
no bloco B.
r
a) Determine a direção e o sentido da força de atrito ( fat ) exercida pelo bloco B sobre o bloco
A e calcule seu módulo.
b) Determine a direção e o sentido da reação fat, calcule seu módulo e indique em que corpo
está aplicada.
10.
(UFPR) Um caminhão transporta um bloco de mármore de 4000 kg por uma estrada plana
e horizontal e num dado instante sua velocidade é de 20 m/s. O bloco não está amarrado
nem encostado nas laterais da carroceria. Considere o coeficiente de atrito estático entre o
bloco e a carroceria igual a 0,40 e a aceleração da gravidade 10 m/s². É correto afirmar:
01. Necessitando parar o caminhão em menos de 50 m, o bloco escorregará em direção à
cabina do motorista.
02. A carroceria exerce uma força vertical sobre o bloco de módulo igual a 40 kN.
04. Num certo instante o caminhão necessita parar. O trabalho realizado sobre o bloco será
igual a 160 kJ.
08. A força resultante exercida pela carroceria sobre o bloco tem direção vertical quando o
caminhão está acelerado.
16. Para percorrer com segurança uma curva com raio 225 m, de modo que o bloco não
escorregue lateralmente, a velocidade do caminhão deve ser menor ou igual a 30 m/s.
Exer
cício
s: Plan
o In
clin
ado
Exercício
cícios:
Plano
Inclin
clinado
01. (UFMG) A figura mostra dois blocos de mesma massa, inicialmente à mesma altura. Esses
blocos são arremessados para cima, com velocidade de mesmo módulo.
O bloco I é lançado verticalmente e o bloco II é lançado ao longo de um plano inclinado sem
atrito. As setas indicam o sentido do movimento.
I
II
A altura máxima atingida pelo bloco I é H1 e o tempo gasto para atingir essa altura é t1. O bloco
II atinge a altura máxima H2 em um tempo t2.
Considere a resistência do ar desprezível. Com base nessas informações, é correto afirmar
que:
a) H1 = H2 e t1 = t2
b) H1 = H2 e t1 < t2
c) H1 ≠ H2 e t1 = t2
d) H1 ≠ H2 e t1 < t2
02.
(UEL) Da base de um plano inclinado de ângulo θ com a horizontal, um corpo é lançado
para cima escorregando sobre o plano. A aceleração da gravidade é g. Despreze o atrito e
considere que o movimento se dá segundo a reta de maior declive do plano. A aceleração do
movimento retardado do corpo tem módulo:
a) g
b)
g
cos θ
g
sen θ
d) g . cos θ
e) g . sen θ
c)
03.
(Enem) A figura abaixo ilustra um bloco em repouso sobre um plano inclinado:
q
//=//=//=//=//=//=//
Pode-se afirmar que:
a) A força de atrito é igual à força peso do bloco.
b) Não existe força de atrito atuando no bloco.
c) A força de atrito somente aparece quando o bloco se desloca.
d) A força de atrito diminui à medida que o ângulo diminui.
e) A força de atrito é maior que o peso do bloco.
04.
(PUC) Um corpo escorrega, em movimento uniformemente variado, por um plano inclinado
perfeitamente liso, partindo do repouso de um ponto O. Ele atinge a velocidade de 4,0 m/s
após percorrer 4,0 m. Ao passar um ponto intermediário, a 1,0 m de O, sua velocidade é de,
em m/s:
a) 3,0
b) 2,0
c) 1,5
d) 1,0
e) 0,5
05.
m/s
m/s
m/s
m/s
m/s
(PUC) Um corpo desliza, sem aceleração, num plano inclinado de 30°. Podemos afirmar
que o coeficiente de atrito entre o plano e o bloco é:
a) 0
b) 1
c)
3
3
d)
e)
06.
3
2
1
2
(UniRio) Um carro é freado e suas rodas travadas ao descer uma rampa.
)
))
q
Num dia seco, o carro pára antes do final da descida. Num dia chuvoso, isto ocorrerá se :
a) Fat < P . sen θ, em qualquer circunstância.
b) Fat < P . sen θ, dependendo do local onde se inicia a freada e a velocidade naquele instante.
c) Fat = P . sen θ, em qualquer circunstância.
d) Fat = P . sen θ, dependendo do local onde se inicia a freada e da velocidade naquele instante.
e) Fat > P . sen θ, dependendo do local onde se inicia a freada e da velocidade naquele instante.
07.
(ITA) Um pequeno bloco de madeira de massa m = 2,0 kg encontra-se sobre o plano inclinado
que está fixo no chão, como mostra a figura. Com que força F devemos pressionar o bloco
sobre o plano para que o mesmo permaneça em equilíbrio? (Dados: coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície do plano inclinado: μ = 0,40; comprimento do plano inclinado: l =
1,0 m; altura: h = 0,6 m; aceleração da gravidade: g = 9,8 m/s2).
F
l
h
a) F = 13,7 N
b) F = 15,0 N
c) F = 17,5 N
d) F = 11,2 N
e) F = 10,7 N
08.
(UEM) Um bloco de massa M desliza sobre um plano inclinado como mostra a figura.
y
N
x
Fa
q
P
Podemos afirmar que:
r
01. A força de atrito Fa tem sempre o mesmo sentido que a componente da força peso na
direção do deslocamento.
r
02. Fa tem sempre a mesma direção da componente da força peso na direção do deslocamento
r
( Fx ).
04. É nula a resultante das forças na direção y.
r
r
08. Se Fa tem mesmo módulo que Fy , o bloco de massa M estará em repouso em relação ao
plano inclinado.
r
16. N é a reação normal do apoio, sendo, assim, uma força de interação (força newtoniana).
32. Se θ for igual a 90º, o bloco de massa M cairá em queda livre com aceleração constante
r
e igual a g .
09.
(PUC) Uma criança de 30 kg começa a descer um escorregador inclinado de 30° em
relação ao solo horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o escorregador e a roupa da
3
e a aceleração local da gravidade é 10 m/s2. Após o início da descida, como é
3
o movimento da criança enquanto escorrega?
criança é
30º
1
3
; sen 30° =
2
2
a) Não há movimento nessas condições.
b) Desce em movimento acelerado.
c) Desce em movimento uniforme e retilíneo.
d) Desce em movimento retardado até o final.
e) Desce em movimento retardado e para antes do final do escorregador.
Dados: cos 30° =
10.
(Fuvest) Um carro alegórico do bloco carnavalesco “Os filhos do Nicolau” possui um plano
inclinado e se move com velocidade horizontal u constante em relação à pista. Albert, o filho mais
moço, escorrega desde o alto da rampa sem atrito. É observado por Galileu, o mais velho,
sentado no carro, e por Isaac, parado na pista. Quando Albert chega ao final da rampa, Isaac
observa que a componente horizontal da velocidade de Albert é nula. Suponha que o movimento
de Albert não altere a velocidade do carro, muito mais pesado do que ele. Dados: h = 5,0 m, θ = 30°
e g= 10m/s2.
a) Quais os valores das componentes horizontal (vh) e vertical (vv) da velocidade de Albert no
fim da rampa, observado por Galileu?
b) Quanto vale u?
c) Qual o valor da componente vertical (vv ) da velocidade de Albert no fim da rampa observado por Isaac?
Albert
g
h
Galileu
Isaac
q
u