www.colegioanglodecampinas.com.br CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Lista de Exercícios de Física / 1º ano e 3º ano De sonhos e Professor(a): Renan Oliveira Data: _______ / ________ / 2016. conquistas Aluno(a): _________________________________________________________________________________________________ 1. 2. 3. (Anhembi Morumbi SP/2014) Suponha que durante um salto em queda livre, uma pessoa fique sujeita apenas à ação de duas forças de sentidos opostos: seu peso, que é constante, e a força de resistência do ar, que varia conforme a expressão RAR = k v2, sendo k uma constante e v a velocidade da pessoa. Dessa forma, durante o salto, uma pessoa pode atingir uma velocidade máxima constante, denominada velocidade terminal. Na situação mostrada pela figura, considere que o peso da pessoa seja 750 N e que sua velocidade terminal seja 50 m/s. É correto afirmar que a constante k, em N s2/m2, nessa situação, vale a) 0,35. b) 0,25. c) 0,50. d) 0,40. e) 0,30. (FMJ SP/2014) Um avião, de massa m, está decolando inclinado de um ângulo com a horizontal, com velocidade constante e aceleração da gravidade local igual a g. Para continuar subindo nessas condições, a força resultante sobre o avião deverá ter intensidade igual a a) m g sen . b) m g tg . c) m g cos . d) zero. e) m g. (Fac. Cultura Inglesa SP/2014) Observe a tirinha. 4. A personagem Garfield refere-se ao Princípio da a) Ação e Reação. b) Conservação da Energia. c) Conservação da Quantidade de Movimento. d) Inércia. e) Transmissibilidade das Forças. (UFT TO/2012) Uma pessoa está em pé dentro de um ônibus que se move com velocidade constante. Em um dado instante, ela deixa cair de sua mão uma fruta que segurava. Suponha que outra pessoa parada na calçada possa visualizar a fruta caindo até vê-la atingir o piso do ônibus. Das ilustrações a seguir qual é a representação CORRETA da posição em que a fruta atingiu o piso do ônibus? a) Jim Davis – Garfield b) c) Rua Benjamin Constant nº .287 Campinas – Goiânia-GO. FONE (62) 3291 1806 FAX (62) 320 1031 d) e) 8. 5. (UFPA/2011) Belém tem sofrido com a carga de tráfego em suas vias de trânsito. Os motoristas de ônibus fazem frequentemente verdadeiros malabarismos, que impõem desconforto aos usuários devido às forças inerciais. Se fixarmos um pêndulo no teto do ônibus, podemos observar a presença de tais forças. Sem levar em conta os efeitos do ar em todas as situações hipotéticas, ilustradas abaixo, considere que o pêndulo está em repouso com relação ao ônibus e que o ônibus move-se horizontalmente. Sendo v a velocidade do ônibus e a sua aceleração, a posição do pêndulo está ilustrada corretamente 6. a) na situação (I). b) nas situações (II) e (V). c) nas situações (II) e (IV). d) nas situações (III) e (V). e) nas situações (III) e (IV). (UFCG PB/2010) Durante uma viagem, Lucinha observou as enormes curvas que os cabos das linhas de transmissão de energia elétrica apresentavam (figura). 9. Ao comentar a observação, disse que os engenheiros poderiam economizar o material dos cabos se os esticassem entre as torres de sustentação até que estivessem dispostos horizontalmente. 7. Proponha um modelo, fundamentado nas Leis de Newton, para a situação observada e discuta o comentário feito por Lucinha. (FATEC SP/2010) Um explorador de cavernas utilizase da técnica de “rapel” que consiste em descer abismos e canyons apenas em uma corda e com velocidade Rua Benjamin Constant nº .287 Campinas – Goiânia-GO. www.colegioanglodecampinas.com.br praticamente constante. A massa total do explorador e de seus equipamentos é de 80 kg. Considerando a aceleração da gravidade no local de 10m/s2, a força resultante de resistência que atua sobre o explorador, durante a descida é, em N, de a) zero. b) 400. c) 800. d) 900. e) 1000. (UFPB/2010) Um avião é autorizado a decolar, mas a aeromoça esquece de travar as rodas do carrinho de alimentos que se encontra no corredor, na parte da frente do avião. Admita que as rodas desse carrinho estão bem polidas, de modo que o atrito entre elas e o piso do avião é desprezível. Três observadores, localizados nos pontos especificados abaixo, fazem considerações acerca do movimento do carrinho enquanto o avião acelera para decolar. • O primeiro observador está parado na pista, ao lado do avião. • O segundo observador está sentado em uma poltrona, no interior do avião, com o cinto de segurança afivelado. • O terceiro observador está na pista, deslocando-se em linha reta e paralelamente ao avião, com velocidade constante em relação ao primeiro observador. Nesse contexto, identifique as afirmativas corretas: I. O primeiro observador, fundamentado pela Lei da Inércia, deduz que o carrinho não entra em movimento. II. O segundo observador constata que o carrinho adquire um movimento, entretanto ele não pode aplicar as leis de Newton para explicar esse movimento. III. O terceiro observador afirma que esse carrinho está se deslocando com velocidade constante. IV. O primeiro observador pode ser considerado como um sistema de referência inercial, para descrever o movimento do carrinho. V. O segundo e terceiro observadores não podem ser considerados como sistemas de referência inerciais. (UERJ/2009) Uma pessoa de massa igual a 80 kg encontra-se em repouso, em pé sobre o solo, pressionando perpendicularmente uma parede com uma força de magnitude igual a 120 N, como mostra a ilustração a seguir. A melhor representação gráfica para as distintas forças externas que atuam sobre a pessoa está indicada em: a) b) c) FONE (62) 3291 1806 FAX (62) 320 1031 d) 10. (ESPCEX/2009) Um trabalhador utiliza um sistema de roldanas conectadas por cordas para elevar uma caixa de massa M = 60 kg. Aplicando uma força F sobre a ponta livre da corda conforme representado no desenho abaixo, ele mantém a caixa suspensa e em equilíbrio. Sabendo que as cordas e as roldanas são ideais e considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, o módulo da força F vale a) 10 N b) 50 N c) 75 N d) 100 N e) 150 N 11. (CEFET MG/2015) Um veículo segue em uma estrada horizontal e retilínea e o seu velocímetro registra um valor constante. Referindo-se a essa situação, assinale (V) para as afirmativas verdadeiras ou (F), para as falsas. ( ) A aceleração do veículo é nula. ( ) A resultante das forças que atuam sobre o veículo é nula. ( ) A força resultante que atua sobre o veículo tem o mesmo sentido do vetor velocidade. A sequência correta encontrada é a) V F F. b) F V F. c) V V F. d) V F V. 12. (IFGO/2015) Um octocóptero com seus equipamentos tem massa de 20,0 kg e consegue ascender (subir) verticalmente com uma aceleração de 3,0 m/s2. Disponível em: <http://www.casadodetetive.com.br>. Acesso em: 30 Dez. 2014. Rua Benjamin Constant nº .287 Campinas – Goiânia-GO. www.colegioanglodecampinas.com.br Sabendo que a aceleração gravitacional tem valor de 10,0 m/s2, podemos afirmar que a força resultante que atua sobre esse octocóptero é a) vertical, para baixo e tem módulo de 200,0 N. b) vertical, para cima e tem módulo de 60,0 N. c) vertical, para cima e tem módulo de 30,0 N. d) horizontal, para a esquerda e tem módulo de 100,0 N. e) horizontal, para a direita e tem módulo de 60,0 N. TEXTO: 1 - Comum à questão: 13 Não gostei da reunião de ontem na Casa do Couro. A reunião em si foi excelente, a melhor desde muito tempo. Todo mundo estava inspirado e tinindo, quem quis falar falou o que quis sem medo de desagradar; e quem achou que devia discordar discordou, também sem pensar em consequências. Foi uma reunião civilizada, se posso usar essa palavra que lembra tão comprometedoramente o tempo antigo. Não gostei foi de certas ocorrências marginais que observei durante os trabalhos, e que me deixaram com uma pulga na virilha, como dizemos aqui. Pensando nesses pequeninos sinais, e juntando-os, estou inclinado a concluir que muito breve não teremos mais reuniões na Casa do Couro. É possível mesmo que a de ontem fique sendo a última, pelo menos por algum tempo, cuja duração não posso ainda precisar. As ocorrências que observei enquanto meus companheiros falavam me levam a concluir que vamos entrar numa fase de retrocessos e rejeições semelhante àquela que precedeu o fim da Era dos Inventos. Notei, por exemplo, que os anotadores não estavam anotando nada, apenas fingiam escrever, fazendo movimentos fúteis com o carvão. Isso podia significar ou que já estavam com medo de ser responsabilizados pelo que escrevessem, ou que haviam recebido ordem de não registrar o que fosse dito na reunião. Também uns homens que nunca vi antes na Casa do Couro iam fechando sorrateiramente as janelas e fixando-as com uma substância pastosa que de longe me pareceu ser cola instantânea. Notei ainda que um grupo de indivíduos estranhos à Casa, espalhados pelo grande salão, contava e anotava os luzeiros, as estátuas, os defumadores, as esteiras, banquetas, todos os utensílios e objetos de decoração, como leiloeiros contratados para organizar um leilão. Não falei de minha suspeita a ninguém porque ultimamente ando muito cauteloso. Se me perguntarem por que tanta cautela, não saberei responder. Talvez seja faro, sexto sentido. A grande maioria do povo está como que enfeitiçada pelo Umahla, para eles é o Sol no céu e o Umahla na terra, julgam-no incapaz de transgredir qualquer dos Quatrocentos Princípios, baixados por ele mesmo quando tomou as rédeas depois de evaporar o Umahla antigo. Por isso acho melhor fazer de conta que penso como todo mundo, para poder continuar pescando e comendo o bom pacu, que felizmente ainda pula em nossos rios e lagos; o que não me impede de tomar precauções para não ser confundido com os bate-caixas de hoje; e na medida do possível pretendo ir anotando certas coisinhas que talvez interessem ao novo Umahla que há de vir, se eu gostar do jeito dele; mas vou fazer isso devagar, sem afobação nem imprudências, e sem alterar o meu sistema de vida. Tanto que esta tarde vou pescar com meu irmão Rudêncio. Ele na certa vai me sondar sobre a reunião de ontem, e já armei minhas defesas. Rudêncio é meu irmão, pessoa razoavelmente correta e tudo mais, mas é casado com filha de Caincara e não devo me abrir com ele. Depois que ele casou só temos falado de pescarias, de comida — assunto que o deixa de olhos vidrados —, das festas que ele frequenta (das minhas não falo para não perder tempo ouvindo conselhos). Vale a pena contar como foi o casamento de Rudêncio. Joanda, hoje mulher dele, estudava plantas curativas e fazia longas expedições pelas matas e campos procurando ervas raras para suas experiências. Um dia ela se separou dos companheiros numa expedição à fronteira das Terras Altas, perdeu-se na mata e não voltou ao acampamento. Os companheiros esperaram, procuraram, FONE (62) 3291 1806 FAX (62) 320 1031 desistiram. Dias depois apareceu um caçador dizendo que ela tinha sido raptada por um bando de Aruguas. O Caincara quis organizar uma expedição de resgate, chegou a reunir mais de cem voluntários, mas o Umahla vetou, e com boa razão. Estávamos empenhados na atração dos Aruguas, e uma expedição de resgate comandada por um Caincara violento estragaria o trabalho já feito. O Umahla preferia negociar. [...] (VEIGA, José J. Os pecados da tribo. 5. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005, p. 7-9. Adaptado.) 13. (PUC GO/2015) No texto, temos referência a pescaria. Na prática desse esporte, usam-se molinetes ou carretilhas, instrumentos que, além de facilitarem o armazenamento da linha de pesca, podem evitar que ela arrebente quando o pescador fisga um peixe que exerce sobre a linha uma força maior que a tração máxima indicada pelo fabricante. Considere um pescador usando uma linha inelástica e de massa desprezível, que suporta uma tração máxima de 50 N. Despreze a massa da chumbada, do anzol e da isca e analise as alternativas a seguir: I. Um peixe de 2 kg exercendo uma força horizontal de 60 N no sentido de sua aceleração, cujo valor é 8 m/s2, provocará a quebra da linha. Considere que a linha está esticada horizontalmente no sentido contrário ao movimento do peixe. II. O pescador não pode suspender verticalmente um peixe de 3 kg fora da água, com uma aceleração de 8 m/s2 para cima, sem arrebentar a linha. Despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2. III. Se o pescador impuser uma desaceleração menor que 3 m/s2 em sentido contrário à força horizontal de 20 N, exercida por um peixe de 10 kg, a linha não arrebenta. Considere que a linha está esticada horizontalmente no sentido contrário ao movimento do peixe. IV. Quando o peixe estiver se deslocando em sentido contrário à tração da linha, quanto maior for sua aceleração no sentido do seu movimento maior será a tração nessa linha. Aponte a alternativa que apresenta apenas itens corretos: a) I e II. b) I, III e IV. c) II e III. d) II, III e IV. 14. (UERJ/2015) Uma empresa japonesa anunciou que pretende construir o elevador mais rápido do mundo. Ele alcançaria a velocidade de 72 km/h, demorando apenas 43 segundos para chegar do térreo ao 95º andar de um determinado prédio. Considere os seguintes dados: • aceleração constante do elevador; • altura de cada andar do prédio igual a 4 m; • massa do elevador, mais sua carga máxima, igual a 3000 kg. Estime a força média que atua sobre o elevador, quando está com carga máxima, no percurso entre o térreo e o 95º andar. 15. (UERN/2015) O sistema a seguir apresenta aceleração de 2 m/s2 e a tração no fio é igual a 72 N. Considere que a massa de A é maior que a massa de B, o fio é Rua Benjamin Constant nº .287 Campinas – Goiânia-GO. www.colegioanglodecampinas.com.br inextensível e não há atrito na polia. A diferença entre as massas desses dois corpos é igual a (Considere g = 10 m/s2.) a) 1 kg. b) 3 kg. c) 4 kg. d) 6 kg. 16. (UNIMONTES MG/2015) Dois blocos unidos por um fio de massa desprezível (veja a figura) são liberados a partir do repouso. As polias são fixas (não giram) e o atrito entre elas e a corda é também desprezível. O módulo da aceleração da gravidade no local é g = 10 m/s2. Sendo m1 = 6 kg a massa do bloco 1, e m2 = 4 kg a massa do bloco 2, o módulo da aceleração dos blocos vale, em m/s2, a) 4. b) 10. c) 6. d) 2. 17. (UFPE/2014) A figura a seguir mostra um bloco de massa 10 kg, apoiado sobre uma superfície horizontal. Ao longo da direção horizontal, indicada pelo eixo x, o bloco encontra-se sob a ação de uma força constante de módulo F e de uma força constante de módulo 30 N no sentido oposto. A equação horária da posição do bloco é dada pela expressão x = 150 + 12t – 0,60t2, onde x é dado em metros, e t é dado em segundos. Qual é o valor de F em newtons? 18. (IFSP/2014) Roldanas móveis são utilizadas para vantagens mecânicas, ou seja, aplica-se uma determinada força a uma extremidade do sistema e transmite-se à outra extremidade uma força de maior intensidade. Esse tipo de recurso é comumente utilizado em guindastes de construção civil para levantar materiais de grandes massas. Um modelo semelhante ao dos guindastes está apresentado na figura, em que são colocadas 3 roldanas móveis e 1 fixa. Considerando a massa M igual a 500 kg sendo levantada a partir do repouso em um local cuja aceleração gravitacional é de 10 m/s2, podemos afirmar que, após 2 s, ela atingirá a velocidade, em m/s, de FONE (62) 3291 1806 FAX (62) 320 1031 www.colegioanglodecampinas.com.br 21. (UECE/2014) Dois cubos de mesma densidade e tamanhos diferentes repousam sobre uma mesa horizontal e mantêm contato entre si por uma de suas faces. A aresta de um dos cubos mede o dobro da aresta do outro. Em um dado instante, uma força constante F , horizontal, é aplicada sobre o cubo menor que, por sua vez, empurra o maior, conforme a figura a seguir. a) 4. b) 8. c) 10. d) 12. e) 14. 19. (PUC RJ/2014) Uma caixa de massa 10 kg, inicialmente em repouso em uma superfície horizontal sem atrito, começa a ser puxada por uma força constante de módulo F = 10 N, como mostrado na figura. A velocidade da caixa após 2,0 segundos é, em m/s: Considere: 2 1,4 e 3 1,7 sen 30 1 2 cos 30 3 / 2 a) 1,7 b) 1,0 c) 2,0 d) 0,86 e) 3,4 20. (UPE/2013) Suponha um bloco de massa m = 2 kg inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força F = 16 N é aplicada sobre o bloco, conforme mostra a figura a seguir. Qual é a intensidade da reação normal do plano de apoio e a aceleração do bloco, respectivamente, sabendo-se que sen 60º = 0,85, cos 60º = 0,50 e g = 10 m/s2? a) b) c) d) e) 6,4 N e 4 m/s2 13, 6 N e 4 m/s2 20,0 N e 8 m/s2 16,0 N e 8 m/s2 8,00 N e 8 m/s2 Rua Benjamin Constant nº .287 Campinas – Goiânia-GO. Despreze todos os atritos. A razão entre o módulo de F e o módulo da força de contato entre os cubos é a) 8. b) 2. c) 1/8. d) 9/8. 22. (UNIOESTE PR/2013) A figura mostra um sistema constituído por quatro blocos idênticos de massa M. Os blocos estão unidos por fios inextensíveis de massa desprezível. A massa da polia e o atrito entre os blocos e a mesa são desprezíveis. É correto afirmar que a aceleração do sistema escrita em função da aceleração gravitacional, g, é a) g. b) g/2. c) g/3. d) g/4. e) Nula. 23. (UNIFOR CE/2013) Uma força horizontal de 140 N é aplicada a dois conjuntos de corpos apoiados em uma superfície plana e horizontal, conforme figuras abaixo. No caso 1, a força é aplicada em A (mA = 10 kg) e no caso 2 em B (mB = 20 kg). A força de atrito cinético entre o corpo A e a superfície é 8 N e entre o corpo B e a superfície 12 N. Despreze outras forças dissipativas. A partir das situações acima, assinale as proposições abaixo. FONE (62) 3291 1806 FAX (62) 320 1031 www.colegioanglodecampinas.com.br I. A aceleração adquirida pelo conjunto no caso 1 é igual a aceleração adquirida pelo conjunto no caso 2. II. A força que o corpo A exerce no corpo B é igual a força que o corpo B exerce no corpo A, em cada caso. III. A força que o corpo A exerce no corpo B, no caso 1, é menor que a força que o corpo A exerce no corpo B, no caso 2. Assinale o item correto : a) São verdadeiros somente I e II. b) São verdadeiros somente I e III. c) São verdadeiros somente II e III. d) Somente o item I é verdadeiro. e) Somente o item II é verdadeiro. 24. (UEG GO/2013) Um pescador fisga um peixe enorme que luta para escapar. À medida que o pescador puxa a linha, percebe que o peixe não se move em sua direção. Ele conclui que a distância entre ele e o peixe não aumenta e nem diminui devido ao fato de a) as forças serem um par de ação e reação e se anularem mutuamente, tornando assim a aceleração do peixe nula. b) a intensidade da força na água somar-se à força exercida pelo peixe, impossibilitando o deslocamento do peixe na direção do pescador. c) o valor das intensidades das forças ser igual nos dois extremos, e as forças possuírem sentidos contrários. d) as forças não serem iguais e o peixe e o pescador não se aproximarem um do outro devido às suas massas possuírem valores muito diferentes. 25. (UNIPAR PR/2007) Com relação à 3.ª Lei de Newton, analise as proposições abaixo: I. A força que a Terra exerce sobre a Lua é exatamente igual, em intensidade, à força que a Lua exerce sobre a Terra. II. Se um ímã atrai um prego, o prego atrai o ímã com uma mesma força de mesma intensidade e direção, mas com sentido contrário. III. A força que possibilita um cavalo puxar a carroça é a força que a carroça exerce sobre ele. Podemos afirmar que: a) somente as proposições I e II estão corretas. b) somente as proposições I e III estão corretas. c) somente as proposições II e III estão corretas. d) as proposições I, II e III estão corretas. e) somente a proposição II está correta. Rua Benjamin Constant nº .287 Campinas – Goiânia-GO. FONE (62) 3291 1806 FAX (62) 320 1031