1 Exercícios de Física I – Leis de Newton Turma: EC 1 Aluno: Data

1
Exercícios de Física I – Leis de Newton
Aluno:
Curso
Engenharia Civil
Turma: EC 1
Data: 14 / 03 / 2012
Valor:
1,5 Pontos
Professor:
Es Luís André Lima
“Honrar os santos sem imitá-los, é lisonjeá-los de modo mentiroso” (Santo Agostinho)
01-) Na cinemática, parte da Física que estuda o movimento dos corpos, há dois tipos de equilíbrio para um corpo: o
estático e o dinâmico (ou cinético). Explique-os.
02-) Intuitivamente, todos nós temos a idéia do que seja uma “força”, por meio de seus efeitos. Há basicamente dois
tipos destas: as chamadas “forças de contato” e as “forças de campo”. Explique-as e dê 02 exemplos de cada uma
delas, que você pode notar no seu cotidiano.
03-) Por que a força é uma “grandeza vetorial”? Explique como atua a força peso P, sendo ela vetorial.
04-) Num carrinho de brinquedo de massa 500 g, que se encontra no chão, aplica-se 3 forças na horizontal (uma de 20
N para a direita e outras duas para a esquerda de intensidades 2 N e 3 N). Uma F4 = 2N é aplicada perpendicularmente
na vertical, para cima. Sabe-se que o carrinho se desloca horizontalmente. Pede-se:
a-) O esboço (desenho) da situação, com o diagrama de forças.
b-) A força resultante no carrinho na direção do deslocamento.
c-) A aceleração aplicada no brinquedo.
d-) Descreva como será o movimento do carrinho, em termos vetoriais.
e-) Prove que F4 é nula (= zero) na direção do deslocamento do brinquedo.
05-) Duas forças, de intensidades 12 N e 8 N, agem num objeto de peso 19,6 N arrastando-o no chão. Sabendo que
uma força faz um ângulo de 60º com a outra, ache a aceleração deste objeto.
06-) (a) Dê a definição para a 1ª Lei de Newton, também chamada de Lei da Inércia. (b) Dê 02 exemplos no seu
cotidiano onde se pode viver esta lei. (c) Por que é mais difícil empurrar (mover) um automóvel do que um carrinho
de supermercado?
07-) Daniela, uma moça muito vaidosa, passou numa drogaria para checar seu peso. Então, após subir numa balança
eletrônica, ela viu no dial ‘62,8’. Daí ela pensou consigo mesma: “nossa, meu peso já passou de 60 kg, preciso
emagrecer urgentemente”. Neste enunciado há um erro conceitual da Física. (a) Qual é esse erro? (b) Explique,
segundo as definições da Física, a diferença ente massa e peso.
08-) A 2ª Lei de Newton é expressa através da fórmula F = ma, onde F e a são grandezas vetoriais. Explique o que F,
m e a significam e como elas se relacionam entre si.
09-) Estando sobre uma mesa na horizontal, num objeto de massa 2,0 kg é aplicada uma aceleração de 1 m/s2. Qual a
força mínima capaz de fazer isso? Uma força de 50 N pode não fazer este objeto se mover. Por quê?
2
10-) Explique a 3ª Lei de Newton, também conhecida como Lei da Ação e Reação. Dê 03 exemplos do cotidiano onde
ocorra este princípio da Física.
11-) Uma roldana, presa num sistema de andaimes, estão dispostas 2 latas de massa sustentadas por um fio, uma de
cada lado. Sendo que uma lata tem a massa de 20 kg e a outra pesa 147N, determine a aceleração do sistema e a tração
no fio. Faça o esboço.
12-) Dois blocos de madeira, que se encontram juntos, estão sendo empurrados sobre uma mesa com uma força de 30
N. Sabendo que suas massas são 3,0 kg e 2,0 kg, ache a aceleração do sistema e a força de interação entre os dois
blocos.
13-) Uma pessoa de 70 kg está dentro de um elevador, cuja massa é de 300 kg.
a-) Determine a intensidade da força exercida pela pessoa no piso do elevador, nos seguintes casos:
- o elevador sobe com aceleração de 1 m/s2.
- o elevador sobe em MU (movimento uniforme)
- o elevador desce sendo freado a 1 m/s2
b-) Qual a tração no cabo de sustentação do elevador, quando este sobe acelerado, com a = 1 m/s2
14-) Uma pequena caixa é lançada sobre um plano inclinado e, depois de um intervalo de tempo, desliza com
velocidade constante. Observe a figura, na qual o segmento orientado indica a direção e o sentido do movimento da
caixa.
Entre as representações abaixo, a que melhor indica as forças que atuam sobre a caixa é:
a)
b)
d)
c)
3
15) Na representação abaixo, qual é o mínimo coeficiente de atrito estático para o corpo permanecer em repouso?
  0,8
Dados: sen
cos   0,6
Adote g = 10 m/s2
a) 0,25
b)
0,50
c)
0,75
d)
1,25
e)
1,33
16) A figura abaixo mostra imagens de um teste de colisão. A foto A revela o momento exato da colisão do carro com o
muro. Nesse instante, a velocidade do carro era 56 km/h. As fotos B, C e D são imagens sequenciais da colisão. O
motorista, que usa cinto de segurança, fica espremido entre seu banco e o volante. A criança, que estava sentada no
banco da frente, ao lado do motorista, bate no para-brisa e é arremessada para fora do carro.
CARRON, W., GUIMARÃES, O. As Faces da Física. São
Paulo: Moderna, 2008, p. 115. (com adaptações).
Com relação ao que foi dito acima e, baseando-se nos conhecimentos de Física, pode-se afirmar que:
a)
b)
c)
d)
e)
Não é necessário que os passageiros, sentados na parte traseira do carro, usem cinto de segurança.
Em razão da inércia, os passageiros são lançados para frente, conforme se observa nas fotos B, C e D.
O cinto de segurança contribui para reduzir a aceleração do carro.
O atrito entre o banco e os passageiros é suficiente para impedir que esses sejam arremessados para frente.
Os riscos, para os passageiros, seriam maiores se todos estivessem usando cinto de segurança.
17) Qual é a marcação do dinamômetro abaixo?
Adote g = 10 m/s2
a) 0 N
b)
50 N
c)
100 N
d)
150 N
e)
200 N
18) Uma força F , de intensidade 24 N, atua sobre o bloco A, que está em contato com o bloco B (veja a figura).
Os dois blocos movem-se sobre a superfície, sem atrito. A força de contato (força com a qual o bloco A empurra o bloco
B) é igual a
Dados:
mA= 8,0 kg
mB= 4,0 kg
a) 12 N.
b)
8,0 N.
c)
24 N.
d)
6,0 N.
4
19) Após a cobrança de uma falta, num jogo de futebol, a bola chutada acerta violentamente o rosto de um zagueiro. A
foto mostra o instante em que a bola encontra-se muito deformada devido às forças trocadas entre ela e o rosto do
jogador.
A respeito dessa situação são feitas as seguintes afirmações:
I.
A força aplicada pela bola no rosto e a força aplicada pelo rosto na bola têm direções iguais, sentidos opostos e
intensidades iguais, porém, não se anulam.
II. A força aplicada pelo rosto na bola é mais intensa do que a aplicada pela bola no rosto, uma vez que a bola está
mais deformada do que o rosto.
III. A força aplicada pelo rosto na bola atua durante mais tempo do que a aplicada pela bola no rosto, o que explica a
inversão do sentido do movimento da bola.
IV. A força de reação aplicada pela bola no rosto, é a força aplicada pela cabeça no pescoço do jogador, que surge
como consequência do impacto.
É correto o contido apenas em
a)
I.
b)
I e III.
c)
I e IV.
d)
II e IV.
e)
II, III e IV.
20) Uma força F , de intensidade 24 N, atua sobre o bloco A, que está em contato com o bloco B (veja a figura).
Os dois blocos movem-se sobre a superfície, sem atrito. A força de contato (força com a qual o bloco A empurra o bloco
B) é igual a
Dados:
mA= 8,0 kg
a) 12 N.
b)
mB= 4,0 kg
8,0 N.
c)
24 N.
d)
6,0 N.
21) Uma partícula “O” descreve um movimento
retilíneo uniforme (velocidade constante, com aceleração nula) e está



sujeito à ação exclusiva das forças F1 , F2 , F3 e F4 , conforme o desenho abaixo:
Desenho Ilustrativo
Podemos afirmar que
a)
d)


F1 + F2 +


F1 + F2 +


F3 = – F4


F4 = F3
b)
e)


F1 + F3 +


F2 + F3 +


F4 = F2


F4 = F1
c)




F1 – F2 + F4 = – F3
5
22) Dois blocos idênticos, de massa m, ligados por uma corda flexível, de massa desprezível e que passa por polias cujo
atrito é considerado nulo, encontram-se suspensos, conforme figura, submetidos à ação da aceleração da gravidade g,
local. Se os blocos estão em repouso, a intensidade da força de tensão na corda é
a)
b)
c)
d)
e)
menor do que mg.
exatamente igual a mg.
maior do que mg, porém menor do que 2 mg.
exatamente igual a 2 mg.
maior do que 2 mg.
23) No sistema representado na figura abaixo, dois blocos têm massas iguais e estão ligados por um fio de massa
desprezível. Na superfície do plano inclinado, o bloco desloca-se sem atrito. O coeficiente de atrito cinético entre o plano
horizontal e o bloco é 0,4, e o atrito na roldana da corda, desprezível. Nessas condições, a aceleração do sistema vale
em m/s2
(Dados sen 30º = 0,5 e g = 10 m/s2)
a)
b)
c)
d)
e)
5
10
0,5
0,4
0,87
“O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário”
Bom trabalho! Prof Luís André Lima