1] O corpo indicado na figura tem massa de 5 kg e

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1ª ANO
TURMA
1
MANHÃ
4º BIMESTRE
Rio de Janeiro:____/____/____
NOTA DA PROVA
1] O corpo indicado na figura tem massa de 5 kg e está em repouso sobre um plano
horizontal sem atrito. Aplica-se ao corpo uma força de 20N. Qual a aceleração adquirida
por ele?
Solução:
F = m. a
20 = 5 . a
Logo
a = 20/5
2
s
/
m
a=4
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2] Um bloco de 10 kg movimenta-se em linha reta sobre uma mesa lisa, em posição
horizontal, sob a ação de uma força
movimento, conforme o gráfico.
variável que atua na mesma direção do
Determine o trabalho realizado pela força quando o bloco se desloca da origem até o
ponto d = 6m
RESOLUÇÃO
I) Determine a área do trapézio de 0 m até 3m.
ATRAPÉZIO =
II) Determine a área do triângulo de 3 m até 5 m.
ATRIÂNGULO =
III) De 5 m a 6 m lembre o trabalho é zero.
I)
ATRAPÉZIO =
II)
ATRIÂNGULO =
III)
AIII = 0
logo: AI =
, logo
AII =
= 4J
=-2J
O trabalho realizado de 0 m até 6 m é: τ = AI + AII + AIII = 2J
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2
s
/
m
3] Calcule a tração no fio suposto perfeito. Considere que todo sistema move-se com
movimento uniformemente variado. Considere ainda que não há atritos e g = 10
Solução:
O peso de B arrasta todo o sistema, logo Pb = Mb. g = 4 . 10 = 40 N
Assim a aceleração do sistema será dada por:
=
+
A Tração no fio será dada por:
⋅ = ⋅ =
N
8
8
1
T
=
2
s
/
m
8
=
5
40
=
4
40
1
a
Pb total
M
Ma
a
=
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4] Julgue os itens:
I.
II.
III.
IV.
V.
- Todo corpo, por inércia, tende a manter sua aceleração constante.
- O uso de cintos de segurança em automóveis é uma conseqüência da 1ª lei de
Newton, a Lei da inércia.
- Um corpo que está sobre uma mesa e se mantém em repouso, tem aplicado
sobre ele duas forças: o peso e a força normal. Essas forças constituem um par
ação e reação, pois estão sendo aplicadas num mesmo corpo.
- Se há forças aplicadas num corpo, certamente ele apresenta uma aceleração
não-nula.
- O peso de um corpo não é característica sua, pois varia de uma região para
outra, proporcionalmente ao valor da gravidade local. Isto significa que, se a
gravidade for n vezes maior, o peso de um dado corpo também será n vezes
maior.
São verdadeiros os itens:
a) I – II – III
b) II – V
c) III – V
d) II e IV
e) Somente o II
Resolução: Item B
I – falso. Por inércia tende a manter sua velocidade constante ou ficar em repouso.
II – verdadeiro, O princípio da inércia é conhecido como a 1º Lei de Newton.
III – Falso. Peso e normal NUNCA são par de ação e reação. A reação ao peso está
localizada no Centro da Terra ou do planeta onde está a massa considerada.
IV- Falso, pois um corpo pode ter várias forças atuando sobre ele e no final das contas
o somatório dessas forças ser nulo, dando uma RESULTANTE nula e
consequentemente uma aceleração nula.
V – Verdadeiro, pois o peso está em função direta com a gravidade local e independe
somente do corpo.
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5] A respeito do conceito da inércia, assinale a frase correta:
a) Um ponto material tende a manter sua aceleração por inércia.
b) Uma partícula pode ter movimento circular e uniforme, por inércia.
c) O único estado cinemático que pode ser mantido por inércia é o repouso.
d) Não pode existir movimento perpétuo, sem a presença de uma força.
e) A velocidade vetorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a força é usada
para alterar a velocidade e não para mantê-la.
Resolução: Item E
a) Falso. A inércia mantém a velocidade ou o repouso.
b) Falso. Se o movimento é circular há ali uma força centrípeta alterando a direção
da velocidade.
c) Falso. Além do repouso há o estado de velocidade constante.
d) Falso. Pode sim a força não é necessariamente responsável pelo movimento mas
sim pela mudança da intensidade de velocidade e sua direção.
e) Verdadeiro. A velocidade tende a se manter constante pelo princípio da inércia (1ª
Lei de Newton) e a Força é usada para alterar a velocidade.
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6] Um corpo de massa 12kg é abandonado sobre um plano inclinado formando 30° com
a horizontal. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano é 0,2. Qual é a
aceleração do bloco?
Em y:
Em x:
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7] Um corpo de massa m = 10kg está apoiado num plano inclinado de
em relação à
horizontal, sem atrito, e é abandonado no ponto A, distante 20m do solo. Supondo a
aceleração da gravidade no local de módulo
a) a aceleração com que o bloco desce o plano;
Solução:
a)
, determinar:
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8] Dado, na figura abaixo, que g = 10 m/s², m = 20 kg, coeficiente de atrito = 0,2.
Verifique se o bloco entra ou não entra em movimento nos casos:
a)F = 40 N
b)F = 60 N
c)F = 80 N
RESOLUÇÃO
1) Calcule a reação normal;
(Plano Horizontal)
2) Calcule a força de atrito estático;
Temos: FAT = 0,3 · 200 = 60 N
3) Compare os valores da força
e a força de atrito estático.
FAT > F, portanto o bloco não entra em movimento, FAT = 40 N.
F = 60 N
MANHÃ
n = 200 N
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FAT = F, portanto o bloco não entra em movimento,
60 N.
FAT =
FAT < F, portanto o bloco entra em movimento. Como o bloco está em movimento, temos que
calcular a força de atrito dinâmico.
FAT = 0,2 · 200 = 40 N
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9] A figura a seguir mostra um corpo de massa m abandonado a partir do repouso sobre
um plano inclinado de um ângulo sem atrito. A aceleração da gravidade local vale g.
a)
b)
c)
d)
e)
cos
mgs
me
gnmgt
mg
g zero
A Expressão da Força que é responsável pela aceleração do bloco na direção do plano
inclinado é dada por:
θ
θ
θ
Resolução: Item A
A componente do peso P do bloco na direção do plano é dado pelo produto da massa,
m, pela gravidade , g e pelo seno do ângulo que o plano faz com a horizontal. Portanto a
opção correta é o item A.
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d
.
F
W
10] O Trabalho (W) - A energia pode se manifestar de diversas formas no Universo,
como: térmica, elétrica, magnética, sonora, mecânica, potencial, entre outras. Alem
disso, a mesma energia varia entre essas formas descritas. Por exemplo, uma lâmpada
comum transforma a energia elétrica em energia luminosa Assim, criou-se uma unidade
que medisse a quantidade de energia transformada: o Trabalho. Esta unidade é usada
nos diversos ramos da Física, porém analisaremos aqui apenas sua relação com a
Energia Mecânica. Ai, podemos medir a transformação de energia pela seguinte
equação:
=
Sendo W o Trabalho e F a forca responsável pela transformação de energia e d a
distancia percorrida na direção da força. Ocorre que nem sempre a direção da forca e a
direção do movimento coincidem, então fazemos uma correção na formula acima.
Então, faça a correção da fórmula acima para o caso da força F não ter direção paralela
ao deslocamento, conforme a segunda figura.
=
cos
d
F
W
Resposta:
⋅ ⋅
θ