2ª série

ROTEIRO DE RECUPERAÇÃO ANUAL DE FÍSICA – 2a SÉRIE
Nome: _______________________________________Nº________Série: 2º__EM
Data:___/___/2015 Professores Gladstone e Gromov
Assuntos a serem estudados
- Movimento Uniforme. Movimento Uniformemente Variado. Leis de Newton. Energia Mecânica. Colisões.
Hidrostática.
O que fazer
- Estude a teoria apresentada no livro. Tire dúvidas com seus monitores e professores.
- Resolva e entregue os problemas apresentados a seguir.
01. [Fatec, adaptada]
Numa viagem de carro de São Paulo a Santos, percurso de aproximadamente 60 km, um motorista é informado pelo
rádio que o tempo médio de viagem é estimado em 45 minutos. Considerando que ele chegou a Santos no tempo
previsto, calcule a velocidade média desenvolvida em km/h.
Resposta: 80 km/h
02. [PUC, adaptada]
Patrícia ouve o eco de sua voz direta, refletida por um grande espelho plano, no exato tempo de uma piscada de
olhos, após a emissão. Adotando a velocidade do som no ar como 340 m/s e o tempo médio de uma piscada igual a
0,4s, determine a distância d entre a menina e o espelho.
Resposta: 68 m
03. Um automóvel, deslocando-se por uma longa e retilínea avenida, com velocidade de 20 m/s, freou uniformemente
2
até parar completamente com aceleração –4,0 m/s .
a) Calcule a distância que percorreu desde o início da freada até seu repouso;
b) Calcule o tempo de freada nessa situação.
Resposta: a) 50 m
b) 5,0 s
04. Um objeto foi abandonado do alto de um edifício de altura 20 m. Determine a velocidade que adquire
2
imediatamente antes de tocar o solo. Adote g = 10 m/s e despreze o efeito resistivo do ar.
Resposta: 20 m/s
05. Um automóvel desloca-se por uma via retilínea com velocidade constante. Com base nas leis de Newton, deduza
qual o valor da força resultante que atua no automóvel.
Resposta: nula
1
06. Uma bola de boliche, de massa 4,5 kg, foi arremessada na direção dos pinos com uma
velocidade de 2,0 m/s. A bola atinge um pino parado, de massa 1,5 kg. No instante da colisão
entre a bola e o pino, a bola aplica no pino uma força de 40 N. Determine a força que o pino
exerce na bola durante a colisão. Justifique sua resposta.
Resposta: 40 N
07. Dois carrinhos de supermercado, A e B, podem ser acoplados um ao outro por meio de uma pequena corrente de
massa desprezível de modo que uma única pessoa, ao invés de empurrar dois carrinhos separadamente, possa
puxar o conjunto pelo interior do supermercado. Um cliente aplica uma força horizontal constante de intensidade F,
2
sobre o carrinho da frente, dando ao conjunto uma aceleração de intensidade 0,5 m/s . Sendo o piso plano e as
forças de atrito desprezíveis, calcule o módulo da força F.
Resposta: 70 N
08. [FATEC adaptada]
Em alguns parques de diversão, há um brinquedo radical que funciona como um pêndulo humano. A pessoa, presa
por uma corda inextensível amarrada a um ponto fixo acima de sua cabeça, é erguida por um guindaste até uma
altura de 20 m. A partir daí, ela é solta fazendo um movimento pendular. Veja a figura.
2
Admita que a aceleração da gravidade de 10 m/s e despreze qualquer tipo de atrito. Calcule a velocidade com que a
pessoa passará no ponto A mais baixo da trajetória.
Resposta: 20 m/s
09. O tiro com arco é um esporte olímpico desde a realização da segunda olimpíada em
Paris, no ano de 1900. O arco é um dispositivo que converte energia potencial elástica,
armazenada quando a corda do arco é tensionada, em energia cinética, que é transferida
para a flecha. Num experimento, medimos a força F necessária para tensionar o arco até
uma certa distância x, obtendo os seguintes valores:
F (N)
160,0
320,0
480,0
x (cm)
10
20
30
2
Suponha que a flecha tenha 0,2 kg de massa. Determine:
a) a constante elástica da mola;
b) a velocidade que ela adquire caso a corda seja solta após ser tensionada em 0,5 m.
Resposta: a) 16 N/cm = 1600 N/m
b) 28,3 m/s
10. Um esqueitista treina em uma pista cujo perfil está representado na figura abaixo. O trecho horizontal AB está a
uma altura h = 2,4 m em relação ao trecho, também horizontal, CD. O esqueitista percorre a pista no sentido de A
para D. No trecho AB, ele está com velocidade constante, de módulo v = 4 m/s; em seguida, desce a rampa BC,
percorre o trecho CD, o mais baixo da pista, e sobe a outra rampa até atingir uma altura máxima H, em relação a CD.
Determine:
a) a velocidade do esqueitista no trecho CD;
b) a altura máxima H.
Resposta: a) 8,0 m/s
NOTE E ADOTE
2
g = 10 m/s
Desconsiderar:
- Efeitos dissipativos.
- Movimentos do esqueitista
em relação ao esqueite.
b) 3,2 m
11. (UFPE) Um praticante de esqui sobre gelo, inicialmente em repouso, parte da altura h em uma pista sem atrito,
conforme indica a figura abaixo. Sabendo-se que sua velocidade é de 20 m/s no ponto A, calcule a altura h, em
metros.
Resposta: 40 m
12. (UERJ - Adaptada) Um homem de 70 kg corre ao encontro de um carrinho de 30 kg, que se desloca livremente.
Para um observador fixo no solo, o homem se desloca a 3,0 m/s e o carrinho a 1,0 m/s, no mesmo sentido. Após
alcançar o carrinho, o homem salta para cima dele, passando ambos a se deslocar, segundo o mesmo observador,
com velocidade v. Determine v
Resposta: 2,4 m/s
3
13. A figura mostra dois blocos, A e B, de massas m A = 2,0 kg e m B = 4,0 kg, sobre uma superfície plana e horizontal,
ambos pressionando uma mola. Num dado instante, a mola é libreada e os dois blocos são impulsionados em
sentidos opostos, sendo que o bloco B adquire velocidade escalar de 1,0 m/s. Determine a velocidade adquirida pelo
bloco A. Despreze quaisquer atritos.
Resposta: - 2,0 m/s
14. Uma mulher tem 50 kg de massa e está parada, em pé, de salto alto. A área de de contato entre o chão e seus
2
2
sapatos vale 0,05 m . Determine a pressão que ela exerce no chão. Adote g = 10 m/s .
4
Resposta: 1,0.10 Pa
15. Determine a pressão total que atua num mergulhador a 20 m de profundidade no mar.
Dados:
3
densidade da água: 1,0 10 kg/m
aceleração da gravidade: 10 m/s
3
2
5
pressão atmosférica: 1,0 .10 Pa
5
Resposta: 3,0.10 Pa
16. Numa indústria há um cilindro vertical de 10 m de comprimento completamente preenchido com óleo e aberto na
extremidade superior. Determine a pressão que o óleo exerce na base do cilindro.
3
densidade do óleo: 0,8 . 10 kg/m
aceleração da gravidade: 10 m/s
3
2
5
pressão atmosférica: 1,0 .10 Pa
5
Resposta: 1,8.10 Pa
17. Um objeto, de volume total 6,0 litros, encontra-se em repouso flutuando na superfície da água com 1/2 de seu
volume imerso. Determine o módulo da força de empuxo que atua no objeto.
Dados:
densidade da água: 1,0 kg/L
aceleração da gravidade: 10 m/s
2
Resposta: 30 N
18. Uma esfera, de massa 1,0 kg e volume 4,0 L, foi posta no fundo de uma piscina e abandonada. Determine a
2
aceleração inicial da esfera. Adote g = 10 m/s e dágua = 1,0 kg/L.
Resposta: 30 m/s
2
19. (AFA - Adaptada)
2
2
A figura abaixo representa um macaco hidráulico constituído de dois pistões A e B de áreas AA = 1,0 m e AB = 18 m ,
respectivamente. Esse dispositivo será utilizado para sustentar um veículo de massa igual a 900 kg devido à
4
aplicação de uma força ⃗. Despreze as massas dos pistões, todos os atritos e considere que o líquido seja
2
incompressível. Adote g = 10 m/s .
Nessas condições, determine o valor de ⃗ para manter o veículo em repouso;
Resposta: 50 N
20. Um tubo em forma de U está aberto em ambas as
extremidades e contém uma porção de mercúrio. Uma
quantidade de água é cuidadosamente colocada pela
extremidade esquerda do tubo até que a altura da coluna
de água seja igual a 153 mm. Qual é a pressão
hidrostática (p) na interface água-mercúrio e a distância
vertical (x) entre o topo da superfície do mercúrio do lado
direito e o topo da superfície da água do lado esquerdo?
3
3
Considere que a densidade do mercúrio seja 13 g/cm , a densidade da água seja 1,0 g/cm e a aceleração da
2
gravidade tenha módulo 10 m/s .
Resposta: 141 mm
5