edifício -dias -estava

TC DE FÍSICA – 1ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO
Professor: Edney Melo
ALUNO(A):
Nº
TURMA:
TURNO:
DATA:
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/
SEDE:
01. As pirâmides do Egito estão entre as construções mais
conhecidas em todo o mundo, entre outras coisas pela
incrível capacidade de engenharia de um povo com uma
tecnologia muito menos desenvolvida do que a que temos
hoje. A Grande Pirâmide de Gizé foi a construção humana
mais alta por mais de 4 000 anos.
SOLUÇÃO:
Considere que, em média, cada bloco de pedra tenha 2
toneladas, altura desprezível comparada à da pirâmide e
que a altura da pirâmide seja de 140 m. Adotando g = 10
m/s2, a energia potencial de um bloco no topo da pirâmide
em relação à sua base é de:
a) 28 kJ.
b) 56 kJ.
c) 280 kJ.
d) 560 kJ.
e) 2 800 kJ.
03. Uma esfera metálica está suspensa por um fio com
massa desprezível. A esfera, inicialmente em repouso, é
largada de uma posição em que o fio faz um ângulo de 60°
com a vertical, conforme a figura a seguir.
SOLUÇÃO:
Considerando que o fio tem 0,4 m de comprimento,
conclui-se que a esfera atinge o ponto mais baixo de sua
trajetória com uma velocidade de:
02. Uma pessoa de 70 kg de massa está viajando num
avião que se encontra a 2 000 m de altitude e com
velocidade de 720 km/h, conforme indica o radar do
aeroporto. Sobre a energia mecânica dessa pessoa,
nessas condições, considere as seguintes afirmações:
a) 6 m/s.
b) 4 m/s.
c) 1 m/s.
SOLUÇÃO:
I. A energia cinética da pessoa em relação ao avião é 1,4 .
106 J.
II. A energia potencial da pessoa em relação à superfície
da Terra é de 1,4 . 106 J.
III. A energia mecânica da pessoa em relação a um ponto
fixo na superfície da Terra é 2,8 . 106 J.
Considere g = 10 m/s2.
A(s) afirmação(ões) correta(s) é(são):
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas I e II.
d) apenas II e III.
e) I, II e III.
d) 2 m/s.
e) 3 m/s.
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05. Um brinquedo usa uma mola de constante elástica 10
N/m para atirar uma bola de massa 4 g. Antes do disparo,
a mola é comprimida 10 cm de sua posição de equilíbrio.
Nessa posição, o brinquedo dispara a bola. Qual é a
velocidade da bola ao deixar o brinquedo?
a) 3 m/s
b) 5 m/s
c) 7 m/s
SOLUÇÃO:
04. Um bloco de massa 0,6 kg comprime uma mola de
constante elástica k = 2 000 N/m. O bloco, ao ser liberado
pela mola, percorre o caminho mostrado na figura abaixo.
Ao passar pelo ponto P (h = 0,6 m), 75% de sua energia é
cinética. Considere que a energia potencial gravitacional é
zero na linha pontilhada, g = 10 m/s2 e o sistema, isento de
atrito. Pode-se afirmar que a mola foi contraída de:
a) 12 cm.
b) 18 cm.
c) 9 cm.
d) 21 cm.
SOLUÇÃO:
2
d) 9 m/s
e) 10 m/s
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06. Uma bolinha de massa m = 200 g é largada do
repouso de uma altura h, acima de uma mola ideal, de
constante elástica k = 1240 N/m, que está fixada no piso
(ver figura). Ela colide com a mola comprimindo-a por
x
= 10 cm. Calcule, em metros, a altura inicial h. Despreze a
resistência do ar.
07. Enquanto limpava externamente os vidros de um
edifício, o operário deixa acidentalmente cair seu relógio
de pulso. Considere:
- que, antes da queda do relógio, a velocidade
deste, relativamente ao chão, era nula;
- g = 10 m/s2;
- desprezível a ação do ar sobre o movimento de queda do
relógio.
a) Sabendo que o relógio atinge o chão com velocidade de
20 m/s, determine a altura de sua queda.
b) Se a massa do relógio é de 180 g, determine a energia
dissipada no choque contra o solo, sabendo que 80% de
toda a energia mecânica que o relógio possuía é
transferida para o chão.
SOLUÇÃO:
SOLUÇÃO:
b) Determinando a energia mecânica total do relógio,
logo no início da queda (energia potencial
gravitacional no ponto A).
Como 80% da energia total foram transferidos para o
chão, temos que:
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08. A lei de gravitação universal de Newton diz que o
módulo das forças de atração entre dois corpos é
proporcional ao produto de suas massas e inversamente
proporcional ao quadrado da distância que os separa. Dois
meteoritos iguais, A e B, encontram-se no espaço,
distantes de qualquer grande corpo celeste, e estão
separados por uma distância de 104 km, atraindo-se com
forças de módulos iguais a F. Se, por um motivo qualquer,
o meteorito A perde 1/3 de sua massa, que se deposita
integralmente sobre o meteorito B, e a distância de
separação se conserva, o módulo da nova força
gravitacional entre eles é:
III. A lei formulada por Newton depende do inverso do
quadrado da distância.
IV. Caso dupliquemos o valor da massa de cada um dos
dois corpos e quadrupliquemos o valor da distância entre
os dois corpos, a atração gravitacional será reduzida a
25% de seu valor inicial.
Assinale a
correta(s).
a) I.
b) II.
c) I e III.
d) II e III.
e) III e IV.
a) (3/2)F.
b) 3F.
c) (1/3)F.
d) (9/8)F.
e) (8/9)F.
SOLUÇÃO:
SOLUÇÃO:
09. Considere as afirmativas abaixo, relativas à lei de
gravitação universal de Newton entre dois corpos e suas
consequências:
I. A constante universal G pode ser expressa em m/s2 e
depende do local onde ocorrem as forças.
II. Como a força gravitacional atua sobre um corpo de
forma diretamente proporcional à sua massa, próximo à
superfície terrestre, um corpo pesado deve cair mais
rapidamente do que um corpo leve.
4
alternativa
cuja(s)
afirmativa(s)
.
é(são)
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b) 2g.
c) 3g.
d) (4/3)g.
e) (1/2)g.
SOLUÇÃO:
10. Foram observados no sistema α-Centauro dois
planetas: um com massa M e outro com massa 4M. Na
linha que une os dois planetas, há um ponto P onde os
campos gravitacionais gerados por M e 4M se anulam.
Considerando d1 a distância do planeta M ao ponto P e d 2
a distância de 4M ao ponto P, pode-se afirmar que a razão
d1/d2 vale:
a) 1/4
b) 2.
c) 4
12. Costuma-se dizer que a Lua está sempre caindo sobre
a Terra. Por que a Lua não cai sobre a Terra, afinal?
d)1/2
a) Porque a Lua gira em torno da Terra.
b) Porque a aceleração da gravidade da Lua é menor que
a da Terra.
c) Porque ambas, Terra e Lua, se atraem com forças de
mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos.
d) Porque a massa da Terra é maior que a massa da Lua.
e) Porque o raio da Lua é menor que o raio da Terra.
SOLUÇÃO:
SOLUÇÃO:
13. Leia a tirinha para responder à questão abaixo.
11. A descoberta de planetas extrassolares tem sido
anunciada, com certa frequência, pelos meios de
comunicação. Numa dessas descobertas, o planeta em
questão foi estimado como tendo o triplo da massa e o
dobro do diâmetro da Terra. Considerando a aceleração da
gravidade na superfície da Terra como g, assinale a
alternativa correta para a aceleração na superfície do
planeta em termos de g da Terra.
a) (3/4)g.
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A sensação de leveza sentida pela personagem no
segundo quadrinho, em contraste com a sensação de peso
no primeiro quadrinho, quando na Terra, deve-se ao fato
de que:
encontra suspenso e em equilíbrio estático. (Dado: adote g
= 10 m/s2.)
SOLUÇÃO:
a) corpos sobre a superfície lunar têm seus pesos e suas
massas reduzidas, uma vez que a atmosfera é rarefeita.
b) se um corpo for levado ao espaço, seu peso e sua
massa assumem o menor valor possível, já que no espaço
há vácuo.
c) devido ao maior distanciamento da Terra, corpos
levados à superfície da Lua estão sujeitos a uma menor
atração gravitacional do planeta, o que lhes confere menor
peso.
d) a combinação entre a massa da Lua e seu raio gera
uma força atrativa sobre a personagem, menor do que a
equivalente força gerada pela Terra.
e) na Lua, ao contrário do que ocorre na Terra, a ausência
de ar inibe a inércia dos corpos, diminuindo-lhes a massa.
SOLUÇÃO:
14. Um mecânico afirma ao seu assistente que é possível
erguer e manter um carro no alto e em equilíbrio estático
usando um contrapeso mais leve do que o carro. A figura
mostra, fora de escala, o esquema sugerido pelo mecânico
para obter o seu intento.
15. Uma criança peralta senta-se em um balanço
improvisado, conforme a figura abaixo. Ali permaneceu por
um certo tempo em equilíbrio, até que uma das cordas
rebentou e ela caiu partindo do repouso.
Desprezando a resistência do ar, a massa das cordas,
considerando g = 10 m/s2, cos 30° = 0,87, cos 60° = 0,5,
cos 45° = sen 45° = 0,7, e que a criança de massa 40 kg
estivesse a 1,8 m acima do solo, analise as afirmativas
abaixo.
Considerando as polias e os cabos como ideais e, ainda,
os cabos convenientemente presos ao carro para que não
haja movimento de rotação, determine a massa mínima do
contrapeso e o valor da força que o cabo central exerce
sobre o carro, com massa de 700 kg, quando ele se
I. As forças exercidas por cada uma das cordas, para
manter a criança em equilíbrio, são, aproximadamente,
365 N e 294 N.
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II. A velocidade da criança ao atingir o solo tem módulo
igual a 6 m/s.
III. A energia potencial e a velocidade da criança, quando
ela está a 80 cm acima do solo, são, respectivamente,
iguais a 320 J e 2
m/s.
IV. A energia mecânica da criança quando ela está
sentada no balanço é igual àquela que ela apresenta
quando atinge o solo.
Estão corretas as afirmativas:
a) somente I, II e III.
b) somente II, III e IV.
c) somente II e IV.
d) somente I, III e IV.
e) I, II, III e IV.
SOLUÇÃO:
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16. Uma placa de publicidade, para ser colocada em local
visível, foi afixada com uma barra homogênea e rígida e
um fino cabo de aço à parede de um edifício, conforme a
ilustração.
Considerando a gravidade como 10 m/s 2, o peso da placa
como 200 N, o comprimento da barra como 8 m, sua
massa como 10 kg, a distância AC como 6 m e as demais
massas desprezíveis, pode- -se afirmar que a força de
tração sobre o cabo de aço é de:
a) 417 N.
b) 870 N.
c) 300 N.
d) 1 200 N.
SOLUÇÃO:
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