∑ ∑ - Unifal-MG

1ª. Lista de exercícios – individual - entrega no dia da prova.
1. Por que dizemos que a 2ª. Lei de Newton se contrapõe à 1ª?
2. A equação para a segunda lei de Newton pode ser escrita de duas formas, 1 e 2. Em que situação a
r
ur
r
ur d p
equação 1 não pode ser usada? (1) ∑ F = ma (2) ∑ F =
dt
3. Um menino chutou uma pedra colocando ela em movimento, mas acabou quebrando o dedo. Explique
usando as Leis de Newton porque ele quebrou o dedo e por que a pedra se moveu, mesmo ele
quebrando o dedo.
4. A massa de uma partícula X é 10 vezes maior do que a massa de uma partícula Y. Se as partículas
colidirem frontalmente uma com a outra, pode-se afirmar que, durante a colisão, a intensidade da força
exercida por X sobre Y, comparada à intensidade da força exercida por Y sobre X, será:
A) 100 vezes menor. B) 10 vezes menor. C) igual. D) 10 vezes maior. E) 100 vezes maior.
5. Para um observador inercial (parado), um corpo que parte do repouso, sob a ação de uma força F
constante, adquire a velocidade v de módulo 5 m/s após certo intervalo de tempo. Qual seria, o
módulo da velocidade adquirida pelo corpo, após o mesmo intervalo de tempo, supondo que ele já
tivesse inicialmente a velocidade V e que a força exercida sobre ele fosse 4F?
6. 03. Um homem, no interior de um elevador, está jogando dardos em um alvo fixado na parede interna
do elevador. Inicialmente, o elevador está em repouso em relação à Terra, considerada um sistema de
referencia inercial, e o homem faz a mira e acerta os dardos bem no centro do alvo. Em seguida, se o
elevador descer, em movimento retilíneo e uniforme em relação à Terra, como o homem deve mirar
para continuar acertando o alvo? Explique.
7. As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para prevenir lesões mais
graves em motoristas e passageiros, no caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto
está relacionado diretamente a qual das três leis de Newton? Por quê?
8. Uma bola de massa m = 0,40 kg é lançada contra uma parede. Ao atingi-la, a bola está se movendo
horizontalmente para a direita com velocidade escalar de v = -15 m/s, sendo rebatida horizontalmente
para a esquerda com velocidade escalar de v =10 m/s. Se o tempo de colisão é de 5,0 ms, qual a força
média sobre a bola?
9. Uma folha de papel está sobre a mesa do professor. Sobre ela está um apagador. Dando-se, com
violência, um puxão horizontal na folha de papel, esta se movimenta e o apagador fica sobre a mesa.
Por quê? Explique.
10. Um menino na parte da frente de um vagão de trem, sem teto, arremessa parabolicamente uma bola
para outro menino na parte de traz do vagão, com a mesma velocidade do trem, porém em sentido
oposto. No exato momento do lançamento, o vagão passa em frente a um homem na estação, que
observa a trajetória da bola. A trajetória da bola (e o deslocamento) é a mesma para os meninos do
trem e para o homem da estação?
11. Um corpo desliza por uma rampa longa de comprimento c. Em seguida desliza por um plano e logo
depois, sobe deslizando sobre uma rampa cujo comprimento é a metade da primeira, porém com uma
inclinação maior. Se desprezamos todas as formas de atrito, o corpo atinge a mesma altura do início
do movimento. Explique a relação entre a energia potencial gravitacional inicial e o trabalho realizado
pelo corpo em cada trecho. O trabalho é nulo em algum trecho? Se é, como o corpo se desloca sem
consumir energia?
12. Um carro desloca-se para a direita com vetor velocidade constante. No seu interior existe uma esfera
suspensa por uma mola. Quando não submetida a nenhuma força, esta mola tem comprimento L.
Nessas condições, a melhor representação da situação descrita é:
13. Um bloco desliza, com atrito, sobre um hemisfério e para baixo. Qual das opções a seguir melhor
representa todas as forças que atuam sobre o bloco?
14. A velocidade de um carro, ao passar por uma avenida, varia com o tempo, de acordo com o gráfico.
Em um ponto do trecho BC, a alternativa que melhor representa os vetores velocidade (v), aceleração
(a) e força resultante (FR), sobre o automóvel, é:
15. Os fios são inextensíveis e sem massa, os atritos são desprezíveis e os blocos possuem a mesma massa.
Na situação 1, da figura, a aceleração do bloco apoiado vale a1. Repete-se a experiência, prendendo
um terceiro bloco, primeiro, ao bloco apoiado, e, depois, ao bloco pendurado, como mostram as
situações 2 e 3 da figura. Os módulos das acelerações dos blocos, em 2 e 3, valem a2 e a3,
respectivamente. Calcule as razões a2/a1 e a3/a1.
16. O bloco A tem massa m e está sobre o bloco B. O bloco B (de massa 3m) é empurrado por uma força
F. O coeficiente de atrito entre o solo e o corpo B é u = 0,5. Não existe atrito entre os blocos. Faça
um diagrama de todas as forças atuando sobre cada massa. Qual a aceleração do bloco A? Qual a
aceleração do bloco B?
17. Um projétil de massa m atinge a caixa de massa M=5m e fica incrustado nela e o
conjunto eleva-se a uma altura h a partir do apoio da caixa. Qual a velocidade inicial
do projétil em função de h?
)
r
18. Dois trens partem da mesma estação, um em direção ao norte com velocidade v = v j e outro para
)
r
leste com velocidade v = α v i . Qual a velocidade de afastamento entre eles? Calcule o
vetor deslocamento relativo entre os trens.
19. Qual o valor de T1/T2? As esferas tem massa m e a aceleração da gravidade é g.
20. Um pescador retira os peixes do barco e arremessa em direção ao barranco. Ele percebe
que a cada peixe jogado o barco se afasta do barranco. Por quê?
21. As forças de atrito (a) estático e (b) cinético produzem trabalho? Justifique.
22. Um carrinho está parado sobre trilhos. Ele tem massa M e sobre ele encontra-se uma esfera com
r
massa ½M. A esfera é lançada para traz ( e para fora do carrinho) com velocidade v em relação ao
carrinho. (a) Qual a velocidade final do carrinho?
23. Um menino estava dentro do elevador e soltou da altura de seus olhos uma maçã. A maçã permaneceu
em frente aos seus olhos embora nada aparentemente a segurasse. Porque ela não caiu em direção ao
chão do elevador? As Leis de Newton são válidas no referencial do menino?
24. Se você considerar que em cima de uma mesa um objeto tem energia potencial nula, qual a energia
potencial deste objeto quando cai no piso? Negativa, positiva ou nula? Justifique.
25. Usando a equação de conservação da energia mecânica, calcule a velocidade com que a
caixa m atinge o solo. Despreze todas as formas de atrito e a massa da roldana e da
corda.
26. Um passageiro, em um ônibus, coloca um travesseiro de espuma entre sua cabeça e o
vidro da janela do ônibus. O passageiro sente sua cabeça afundar no travesseiro quando
o ônibus faz uma curva fechada e retorna ao normal após a curva. Se não existe força
centrífuga, que força é esta que amassa o travesseiro? Explique.
27. Um homem forte levanta uma caixa de 80 kg a uma altura h. Um menino, devido a o peso da caixa,
usou um macaco hidráulico e também levantou com esforço físico muito menor. O trabalho mecânico
produzido pelo menino foi menor que do homem? Não houve conservação de energia mecânica?
Explique.
28. A força centrípeta realiza trabalho? Por quê?
29. A energia cinética pode ser negativa? E a variação de energia cinética?
30. O elétron preso a um átomo tem energia potencial elétrica negativa. Por quê? Isto tem a ver com a
definição da energia potencial elétrica nula para um elétron livre? O que isto quer dizer em termos de
forças que atuam sobre o elétron livre? É necessário ter uma força resultante não nula para que se
tenha variação de energia potencial?