Dinâmica - Lista 2 Sumário 1 Leis de Newton - Exercícios

Dinâmica - Lista 2
Professor Walescko
22 de setembro de 2005
Sumário
1 Leis de Newton - Exercícios
1
2 Aplicações das Leis de Newton
5
3 Gabarito
9
para previnir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto está relacionada com
a:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
1 Leis de Newton - Exercícios
1. (Venusp-SP) Assinale a alternativa que apresenta o enunciado da Lei da Inércia, também
conhecida como Primeira Lei de Newton.
Primeira Lei de Newton.
Lei de Snell.
Lei de Ampère.
Lei de Ohm.
Primeira Lei de Kepler.
3. (UFGM) A gura a seguir mostra um bloco
que está sendo pressionado contra uma parede
vertical com força horizontal F~ e que desliza
para baixo com velocidade constante.
(a) Qualquer planeta gira em torno do Sol
descrevendo uma órbita elíptica, da qual
o Sol ocupa um dos focos.
(b) Dois corpos quaisquer se atraem com uma
força proporcional ao produto de suas
massas e inversamente proporcional ao
quadrado da distância entre eles.
(c) Quando um corpo exerce uma força sobre outro, este reage sobre o primeiro com
uma força de mesma intensidade e direção, mas de sentido contrário.
O diagrama que melhor representa as forças
que atuam nesse bloco é:
(d) A aceleração que um corpo adquire é diretamente proporcional à resultante das
forças que nele atuam, e tem mesma direção e sentido dessa resultante.
(e) Todo corpo continua em seu estado de
repouso ou de movimento uniforme em
uma linha reta, a menos que sobre ele
estejam agindo forças com resultante não
nula.
2. (Venuspp-SP) As estatísticas indicam que o
uso do cinto de segurança deve ser obrigatório
1
4. (Venusp-SP) Um corpo de massa m pode se
deslocar ao longo de uma reta horizontal sem
encontrar qualquer resistência. O gráco a seguir representa a aceleração, a, desse corpo em
função do módulo (intensidade), F, da força
aplicada, que atua sempre na direção da reta
horizontal.
6. (UFMG) A Terra atrai um pacote de arroz com
uma força de 49N.
Pode-se, então, armar que o pacote de arroz:
(a) atrai a Terra com uma força de 49N.
(b) atrai a Terra com uma força menor do que
49N.
(c) não exerce força menor do que 49N.
(d) repele a Terra com uma força de 49N.
(e) repele a Terra com uma força menor do
que 49N.
7. (Fuvest-SP) Adote g = 10m/s2 . Um homem
tenta levantar uma caixa de 5kg , que está sobre
uma mesa, aplicando uma força vertical de 10
N.
A partir do gráco, é possível concluir que a
massa m do corpo, em kg, é igual a:
(a) 10
(b) 6,0
(c) 2,0
(d) 0,4
(e) 0,1
5. (UFMG) Um corpo de massa m está sujeito
à ação de uma força F~ que o desloca segundo
um eixo vertical em sentido contrário ao da
gravidade.
Nesta situação, o valor da força que a mesa
aplica na caixa é:
Se esse corpo se move com velocidade constante é porque:
(a) 0N
(b) 5N
(c) 10N
(a) a força F~ é maior do que a da gravidade.
(d) 40N
(b) a força resultante sobre o corpo é nula.
(e) 50N
(c) a força F~ é menor do que a gravidade.
8. (UEL-PR) Um corpo de massa m é submetido
a uma força resultante de módulo F, adquirindo aceleração a. A força resultante que se
deve aplicar a um corpo de massa m
2 para que
ele adquira aceleração 4a deve ter módulo:
(d) a diferença entre os módulos das duas forças é diferente de zero.
(e) a armação da questão está errada, pois
qualquer que seja F~ o corpo estará acelerado porque sempre existe a aceleração
da gravidade.
(a)
2
F
2
(b) F
(c) A força vertical é tão grande que ergue o
trenó.
(c) 2F
(d) A componente horizontal da força vale
42, 4N e o vertical vale 30, 0N .
(d) 4F
(e) 8F
(e) O componente vertical é 42, 4N e o
horizontal vale 30, 0N .
9. (UEL-PR) Um corpo de massa 200g é submetido à ação das forças F~1 , F~2 e F~3 , coplanares,
de módulos F1 = 50N , F2 = 40N e F3 = 20N ,
conforme a gura a seguir.
11. (Unitau-SP) Analise as armações a seguir e
assinale a alternatica correta:
I - Massa e peso são grandezas proporcionais.
II - Massa e peso variam inversamente.
III - A massa é uma grandeza escalar e o peso
uma grandeza vetorial.
(a) Somente I é correta.
(b) I e II são corretas.
(c) I e III são corretas.
A aceleração do corpo vale, em m/s2 :
(d) Todas são incorretas.
(e) Todas são corretas.
(a) 0, 025.
12. (ITA-SP) No campenonato mundial de arco e
echa dois concorrentes discutem sobre a física
que está contida no arco do arqueiro. Surge
então a seguinte dúvida: quando o arco está
esticado, no momento do lançamento da echa, a foça exercida sobre a corda pela mão do
arqueiro é igual à:
(b) 0, 25.
(c) 2, 5.
(d) 25.
(e) 250.
10. (Unitau-SP) Um trenó de massa igual a 10
kg é puxado por uma criança por meio de
uma corda que forma um âgulo de 45◦ com
a linha do chão. Se a criança aplicar uma
força de 60N ao longo da corda, considerando
g = 9, 81m/s2 , indique a alternativa que contém a armação correta:
I - força exercida pela sua outra mão sobre a
madeira do arco.
II - tensão da corda.
III - força exercida sobre a echa pela corda
no momento em que o arqueiro larga a
corda.
(a) As componentes horizontal e vertical da
força aplicada plea criança são iguais e
valem 30N .
Neste caso:
(b) As componentes são iguais e valem
42, 4N .
(a) todas as armaticas são corretas.
3
(e) 4, 0.103 N
(b) todas as armaticas são falsas.
(c) Somente I e III são verdadeiras.
(d) Somente I e II são verdadeiras.
16. (UFPB) Um livro está em repouso num plano
horizontal. Atuam sobre ele as forças peso (P~ )
e normal (F~N ).
(e) Somente II é verdadeira
13. (UFMT) A ordem de grandeza de uma força
de 1000N é comparável ao peso de:
(a) um lutador de boxe peso pesado.
(b) um tanque de guerra.
(c) navio quebra-gelo.
Analise as armações abaixo:
(d) uma bola de futebol.
(e) uma bolinha de pingue-pongue.
I - A força de reação à força peso está aplicada no centro da Terra.
14. (AFA-SP)Durante um intervalo de tempo de
4s atua uma força constante sobre um corpo
de massa 8, 0kg que está inicialmente em movimento retilíneo com velocidade escalar de
9m/s. Sabendo-se que no m desse intervalo
de tempo a valocidade do corpo tem môdulo
de 6m/s, na direção e sentido do movimento
original, a força que atuou sobre ele tece intensidade de:
II - A força de reação a normal está aplicada
sobre o plano horizontal.
III - O livro está em repouso e, portanto, normal e peso são forças de mesma instensidades e direção, porém de sentidos contrários.
IV - A força normal é reação à força peso.
(a) 3, 0N no sentido do movimento original.
Pode-se dizer que:
(b) 6, 0N em sentido contrário ao movimento
original.
(c) 12, 0N no sentido do movimento original.
(a) todas as alternaticas são verdadeiras.
(d) 24, 0N em sentido contrário ao movimento original.
(b) apenas I e II são verdadeiras.
(c) apenas I, II e III são verdadeiras.
15. (Fatec-SP) Uma motocicleta sofre aumento de
velocidade de 10m/s para 30m/s enquanto
percorre, em movimento retilíneo uniformemente variado, a distância de 100m. Se a
massa do conjunto piloto + moto é de 500kg ,
pode-se concluir que o módulo da força resultante sobre o conjunto é:
(d) apenas III e IV são verdadeiras.
(e) apenas III é verdadeira.
17. (UERJ) Um asteróide A é atraído gravitacionalmente por um planeta P. Sabe-se que a
massa de P é maior do que a massa de A.
Considerando apenas a interação entre A e P,
conclui-se que:
(a) 2, 0.102 N
(b) 4, 0.102 N
(c) 8, 0.102 N
(a) o módulo da aceleração da P é menor do
que o módulo da aceleração de A.
(d) 2, 0.103 N
4
(b) o módulo da aceleração de P é maior do
que o módulo da aceleração de A
(c) o módulo da aceleração de P é igual ao
módulo da aceleração de A.
(d) a intensidade da força que P exerce sobre
A é maior do que a intensidade da força
que A exerce sobre P.
(e) a intensidade da força que P exerce sobre
A é menor do que a intensidade da força
que A exerce sobre P.
19. (Fuvest-SP) Um jogador de basquete arremessa uma bola B em direção à cesta. A gura
representa a trajetória da bola e sua velocidade
~v num certo instante.
2 Aplicações das Leis de
Newton
18. (Venusp-SP) Um foguete, livre no espaço, se
deloca em movimento retílineo e uniforme em
direção a um referencial inercial, na direção
indicada na gura e no sentido de I para II,
com seu eixo perpendicular à direção do movimento.
Desprezando os efeitos do ar, as forças que
agem sobre a bola, nesse instante, poem ser
representadas por:
Quando atinge II, os motores são ligados e o
foguete ca sujeito à ação de uma força constante, que atua perpendicularmente à direção
do deslocameto, até que atinja um certo ponto
III.
20. (Fuvest-SP) Um corpo de 3kg move-se, sem
atrito, num plano horizontal sob a ação de uma
força horizontal constante de intensidade 7N .
A trajetória do foguete no espaço, de II até III,
pode ser representada por:
5
No instante t0 sua velocidade é nula. No instane t > t0 a velocidade é de 21m/s. Calcule
4t = t − t0 .
instante, sofre ação de uma força horizontal,
perpendicular à direção do movimento, de intensidade 150N que atua durante 0, 10s. A
nova velocidade do corpo vale, em m/s:
(a) 3s
(a) 1, 5.
(b) 9s
(b) 3, 0.
(c) 12s
(c) 5, 0.
(d) 16s
(d) 7, 0.
(e) 21s
(e) 15.
21. (Fuvest-SP) Adote: aceleração da gravidade
g = 10m/m2 .
23. (ITA-SP) Fazendo compras num supermercado, um estudante utiliza dois carrinhos. Empurra o primeiro, de massa m, com uma força
F, horizontal, o qual, por sua vez, empurra o
outro carrinho de massa M sobre o assoalho
plano e horizontal. Se o atrito entre os carrinhos e o assoalho puder ser desprezado, podese armar que a força que está aplicada sobre
o segundo carrinho é:
Uma pessoa segura uma esfera A de 1, 0kg que
está presa numa corda inextensível C de 200g ,
a qual por dua vez, tem presa na outra extremidade uma esfera B de 30kg , como se vê na
gura:
(a) F
(b)
MF
m+M
(c)
F (m+M )
M
F
2
(d)
24. (UEL-PR) Os três corpos, A, B e C, representados na gura têm massas iguais, m = 3, 0kg :
A pessoa solta a esfera A. Enquanto o sistema
estiver caindo e desprezando a resistência do
ar, podemos armar que a tensão na corda
vale:
(a) zero.
(b) 2N
(c) 10N
O plano horizontal, onde se apóiam A e B,
não fornece atrito, a roldana tem massa desprezível e a aceleração da gravidade pode ser
considerada g = 10m/s2 . A tração no o que
une os blocos A e B tem módulo:
(d) 20N
(e) 30N
22. Um corpo de massa 5, 0kg move-se sobre uma
superfície horizontal, perfeitamente lisa, com
velocidade constante de 4, 0m/s. Num dado
(a) 10N .
6
(e) F .
(b) 15N .
(c) 20N .
(d) 25N .
27. (UFMS) Estão colocados sobre uma mesa
plana, horizontal e sem atrito, dois blocos A
e B conforme gura abaixo:
(e) 30N .
25. (UEL-PR) Os blocos A e B têm massas mA =
5, 0kg e mB = 2, 0kg e estão apoiados num
plano horizontal perfeitamente liso. Aplica-se
ao corpo A a força horizontal F~ , de módulo 21
N.
Uma força horizontal de intensidade F é aplicada a um dos blocos em duas situações (I e
II). Sendo a massa de A maior do que a de B,
é correto armar que:
A força de contato entre os blocos A e B tem
módulo, em newtons:
(a) 21N .
(b) 11, 5N .
(a) a aceleração do bloco A é menor do que
a de B na situação I.
(c) 9, 0N .
(d) 7, 0N .
(b) a aceleração dos blocos é maior na situação II.
(e) 6, 0N .
(c) a força de contato entre os blocos é maior
na situação I.
26. (Unifor-SC) Sobre uma pista horizontal de
atrito desprezível, estão deslizando os corpos
A e B com aceleração provocada pela força horizontal F~ , de intensidade F, aplicada no corpo
A.
(d) a aceleração dos blocos é a mesma nas
duas situações.
(e) a força de contato entre os blocos é a
mesma nas duas situações.
28. (UFPE) A gura abaixo mostra três blocos de
massas mA = 1, 0kg , mB = 2, 0kg e mc =
3, 0kg . Os blocos se movem em conjunto, sob
a ação de uma força F~ constante e horizontal,
de módulo 4,2N.
Sabendo-se que a massa de A é o dobro da
massa de B, a força que o corpo B exerce no
corpo A intensidade:
(a)
(b)
(c)
(d)
F
4.
F
3.
F
2.
2F
3 .
7
Desprezando o atrito, qual o módulo da força
resultante sobre o bloco B.
(a) 1, 0.
(b) 1, 4N .
(c) 1, 8N .
Nessas condições, pode-se armar que T2 , é
igual a:
(d) 2, 2N .
(e) 2, 6N .
(a) 2T1 .
√
(b) 2T1
29. (UEPI) Três corpos estão interligados por os
ideais, conforme a gura. A força de tração T~
sobre o bloco 1 tem intensidade igual a 150N .
(c) T1 .
(d)
T1
√
.
2
(e)
T1
2 .
31. (Acafe-SC) Dois corpos, A e B, de massas 30kg
e 10kg , respectivamente, estão presos através
de um o inextensível que passa por uma roldana xa de atrito desprezível, de acordo com
a gura. Admitindo-se a aceleração de gravidade local igual a 10m/s2 , o módulo da aceleração resultante e a intensidade da força de
tração no o serão, respectivamente:
As massas dos blocos valem respectivamente
m1 = 50kg , m2 = 30kg e m3 = 20kg . As trações T1 no o entre os blocos 1 e 2 e T2 entre os
blocos 2 e 3 têm intensidades respectivamente
iguais a:
(a) 75N e 45N .
(b) 75N e 30N .
(c) 45N e 75N .
(d) 40N e 30N .
(e) 30N e 75N .
30. (Venusp-SP) Dois blocos, A e B, de massas
m e 2m, respectivamente, ligados por um o
inextensível e de massa desprezível, estão inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Quando o conjunto é puxado
para a direita pela força horizontal F~ aplicada
em B, como mostra a gura, o io ca sujeito
à tração T1 . Quando puxado para a esquerda
por uma força de mesma intensidade que a anterior, mas agindo em sentido contrário, o o
ca sujeito à tração T2 .
(a) 5m/s2 e 150N .
(b) 10m/s2 , 200N .
(c) 5m/s2 , 200N .
(d) 25m/s2 , 150N .
(e) 25m/s2 , 200N .
8
32. (Unisa-SP) Na gura abaixo, a roldana R tem
massa desprezível e não há atrito entre ela e o
o. O corpo A possui massa 4, 0kg . Sabese que o corpo B desce com aceleração de
2, 0m/s2 . A massa de B é: (dado: g =
10m/s2 )
(a) 2, 0kg .
(b) 3, 0kg .
(c) 6, 0kg .
(d) 8, 0kg .
(e) 10, 0kg .
3 Gabarito
01-E
06-A
11-C
16-C
21-A
26-B
31-A
02-A
07-D
12-C
17-A
22-D
27-D
32-C
03-D
08-C
13-A
18-B
23-B
28-B
04-A
09-E
14-B
19-E
24-A
29-B
05-B
10-B
15-A
20-B
25-E
30-A
9