TC DE FÍSICA – 1º ANO OLIMPICO PROF.: ÍTALO REANN

TC DE FÍSICA – 1º ANO OLIMPICO
PROF.: ÍTALO REANN
CONTEÚDO : LEIS DE NEWTON E FORÇA
CENTRIPÉTA
03. Na figura, AB, AC e AD são três tubos de
pequeno diâmetro, muito bem polidos
internamente e acoplados a um arco circular.
O tubo AC é vertical e passa pelo centro do
arco.
01.No esquema abaixo, o homem (massa de
80 kg) é acelerado verticalmente para cima
juntamente com a plataforma horizontal
(massa de 20 kg) sobre a qual está apoiado.
Isso é possível porque ele puxa verticalmente
para baixo a corda que passa pela polia fixa.
A aceleração do conjunto homem-plataforma
tem módulo 5,0 m/s2 e adota-se |g | = 10
m/s2. Considerando ideais a corda e a polia e
desprezando a infl uência do ar, calcule:
a) a intensidade da força com que o homem
puxa a corda;
b) a intensidade da força de contato trocada
entre o homem e a plataforma.
02. No esquema da figura, tem-se o sistema
locomovendo-se horizontalmente, sob a ação
da resultante externa F . A polia tem peso
desprezível, o fio que passa por ela é ideal e
a influência do ar no local do movimento é
irrelevante. Não há contato da esfera B com a
parede vertical.
Sendo mA = 10,0 kg, mB = 6,00 kg, mC = 144
kg e g = 10,0 m/s2, determine a intensidade
de F que faz com que não haja movimento
dos dois corpos A e B em relação ao C.
Uma mesma esfera é abandonada do
repouso sucessivamente do topo dos três
tubos, atingindo o arco circular decorridos
intervalos de tempo respectivamente iguais a
tAB, tAC e tAD. A aceleração da gravidade
tem módulo g e α > β
04. Uma corda flexível, homogênea, de seção
transversal constante e de comprimento igual
a L será posta a deslizar no interior de uma
caneleta perfeitamente lisa, inclinada de um
ângulo
de 30° em relação à horizontal, conforme
representa a figura. Na situação, a influência
do ar é desprezível e a aceleração da
gravidade tem intensidade g = 10 m/s2.
No instante em que o comprimento pendente
na vertical for igual a L2 , a intensidade da
aceleração da corda:
a) valerá 2,5 m/s2;
b) valerá 5,0 m/s2;
c) valerá 7,5 m/s2;
d) valerá 10 m/s2;
e) estará indeterminada, pois não foi dado o
valor numérico de L.
05. No sistema esquematizado a seguir, o fio
e a polia são ideais, a influência do ar é
desprezível e |g | = 10 m/s2. Os blocos A e B,
de massas respectivamente iguais a 6,0 kg e
2,0 kg, encontram-se inicialmente em
repouso,
nas
posições
indicadas.Abandonando-se o sistema à ação
da gravidade, pede-se para calcular:
a) o módulo da velocidade do bloco A
imediatamente antes da colisão com o solo,
admitida
instantânea
e
perfeitamente
inelástica;
b) a distância percorrida pelo bloco B em
movimento ascendente.
06. Na figura, os blocos A e B são iguais,
apresentando peso de intensidade igual a 100
N cada um. Os coeficientes de atrito estático
entre A e B e entre B e a superfície do plano
inclinado têm o mesmo valor µ. Dados: sen 
= 0 ,60; cos  = 0,80.
Sabendo que os blocos estão em equilíbrio,
com B na iminência de escorregar, calcule:
a) o valor de µ
b) a intensidade da força de tração no fio.
07. Um bloco de massa m = 4,0 kg é
empurrado, ao longo do teto horizontal, por
uma força constante F , de intensidade F =
100 N e com inclinação de 37° em relação à
vertical, como sugere
a figura.
O bloco tem uma aceleração horizontal
constante de módulo igual a 7,0 m/s2.
Despreze o efeito do ar e considere os
seguintes dados: g = 10 m/s2, sen 37° = 0,60
e cos 37° = 0,80.
O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco
e o teto é igual a:
a) 0,10. b) 0,30. c) 0,50. d) 0,60. e) 0,80.
08. Um corpo de massa 10 kg parte do
repouso do alto de um plano inclinado de um
ângulo θ = 30°, conforme representa a figura,
escorregando sem sofrer a ação de atritos ou
da resistência do ar até
atingir um plano horizontal áspero, de
coeficiente de atrito cinético 0,20. Sabendo
que o corpo gasta 2,0 s para descer o plano
inclinado e que |g| = 10 m/s2, determine:
a) a duração total do movimento;
b) as distâncias percorridas pelo corpo no
plano inclinado e no plano horizontal.
09. Na figura seguinte, os dois blocos A e B
têm massas iguais. São desprezíveis as
massas dos fios e da polia e esta pode girar
sem atrito. O menor valor do coeficiente de
atrito estático entre o
plano inclinado de α em relação à horizontal e
o bloco B, para que o sistema não
escorregue, é:
10. Seu Alfredo limpa uma parede vertical
com um escovão, como mostra a figura
abaixo. Ele empurra o escovão contra a
parede de tal modo que o escovão desliza
sobre ela, realizando um movimento vertical,
de baixo para cima, com velocidade
constante. A força F aplicada por Seu Alfredo
sobre o escovão tem a mesma direção do
cabo do utensílio, que, durante todo o
movimento, forma um ângulo constante  com
a parede .Considere que o cabo tenha massa
desprezível em comparação com a massa m
do escovão. O coeficiente de atrito cinético
entre o escovão e a parede é µc e a
aceleração da gravidade tem módulo g.
a) Faça um desenho mostrando as forças que
atuam sobre o escovão.
b) Deduza a expressão para o módulo da
força F em função de m, g, μc, sen  e cos 
11. Um caminhão, com massa total de 10 000
kg, está percorrendo uma curva circular plana
e horizontal a 72 km/h quando encontra uma
mancha de óleo na pista e perde
completamente a aderência. O caminhão
encosta então no muro lateral que
acompanha a curva e que o mantém em
trajetória circular de raio igual a 90 m. O
coeficiente de atrito entre o caminhão e o
muro vale 0,30. Podemos afirmar que, ao
encostar no muro, o caminhão começa a
perder
velocidade
à
razão
de,
aproximadamente:
12. Um corpo de pequenas dimensões realiza
voltas verticais no sentido horário dentro de
uma esfera rígida de raio R = 1,8 m. Na figura
a seguir, temos registrado o instante em que
sua velocidade tem módulo igual a 6,0 m/s e a
força de atrito, devido ao contato com a
esfera, é equilibrada pelo peso. Nessas
condições, determine o coeficiente de atrito
cinético entre o corpo
e a esfera. Adote g = 10 m/s2 e não considere
o efeito do ar.
15. Em alguns parques de diversões, existe
um brinquedo chamado rotor, que consiste
em um cilindro oco, de eixo vertical, dentro do
qual é introduzida uma pessoa:
13. Na figura a seguir, representa-se um
pêndulo fixo em O, oscilando num plano
vertical. No local, despreza-se a influência do
ar e adota-se g = 10 m/s2. A esfera tem
massa de 3,0 kg e o fio é leve e inextensível,
apresentando comprimento de 1,5 m. Se, na
posição A, o fio forma com a direção vertical
um ângulo de 53° e a esfera tem velocidade
igual a 2,0 m/s, determine a intensidade da
força de tração no fio. Dados: sen 53° = 0,80;
cos 53° = 0,60.
De início, a pessoa apóia-se sobre um
suporte, que é retirado automaticamente
quando o rotor gira com uma velocidade
adequada. Admita que o coeficiente de atrito
estático entre o corpo da pessoa e a parede
interna do rotor valha μ. Suponha que o
módulo da aceleração da gravidade seja g e
que o rotor tenha raio R. Calcule a mínima
velocidade angular do rotor, de modo que,
com o suporte retirado, a pessoa não
escorregue em relação à parede.
ANOTAÇÕES
14. Na figura, o fio ideal prende uma partícula
de massa m a uma haste vertical acoplada a
um disco horizontal que gira com velocidade
angular ω constante. Sabendo que a distância
do eixo de rotação do disco ao centro da
partícula é igual a 0,10 3 m e que g = 10 m/s2,
calcule a velocidade angular do disco.