gabarito – física - mecânica - prof-nair

EXERCÍCIOS DE FÍSICA – MECÂNICA
1 – (UELONDRINA-PR) Em 1984, o navegador Amyr Klink atravessou o Oceano
Atlântico em um barco a remo, percorrendo a distância de, aproximadamente, 7000km em
100 dias. Nessa tarefa, sua velocidade média foi, em km/h, igual a:
a) 1,4
b) 2,9
c) 6,0
d) 7,0
e) 70
2 – (UFPE) Um terremoto normalmente dá origem a dois tipos de ondas, s e p, que se
propagam pelo solo com velocidades distintas. No gráfico a seguir está representada a
variação no tempo da distância percorrida por cada uma das ondas a partir do epicentro do
terremoto. Com quantos minutos de diferença essas ondas atingirão uma cidade situada a
1500km de distância do ponto 0?
a) 5
b) 4
c) 3
d) 2
e) 1
3 – (PUC-SP) Duas bolas de dimensões desprezíveis se aproximam uma da outra,
executando movimentos retilíneos e uniformes (veja a figura). Sabendo-se que as bolas
possuem velocidades de 2m/s e 3m/s e que, no instante t=0, a distância entre elas é de 15m,
podemos afirmar que o instante da colisão é:
a) 1 s
b) 2 s
c) 3 s
d) 4 s
e) 5 s
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
1
4 – (FUVEST-SP) Um carro viaja com velocidade de 90 km/h (ou seja, 25m/s) num trecho
retilíneo de uma rodovia quando, subitamente, o motorista vê um animal parado na sua
pista. Entre o instante em que o motorista avista o animal e aquele em que começa a frear, o
carro percorre 15m. Se o motorista frear o carro à taxa constante de 5,0m/s 2, mantendo-o
em sua trajetória retilínea, ele só evitará atingir o animal, que permanece imóvel durante
todo o tempo, se o tiver percebido a uma distância de, no mínimo,
a) 15 m.
b) 31,25 m.
c) 52,5 m.
d) 77,5 m.
e) 125 m.
5 – (FUVEST-SP) Num toca fitas, a fita F do cassete passa em frente da cabeça de leitura C
com uma velocidade constante v=4,80cm/s. O diâmetro do núcleo dos carretéis vale 2,0cm.
Com a fita completamente enrolada num dos carretéis, o diâmetro externo do rolo de fita
vale 5,0cm. A figura adiante representa a situação em que a fita começa a se desenrolar do
carretel A e a se enrolar no núcleo do carretel B.
Enquanto a fita é totalmente transferida de A para B, o número de rotações completas por
segundos (rps) do carretel A
a) varia de 0,32 a 0,80 rps.
b) varia de 0,96 a 2,40 rps.
c) varia de 1,92 a 4,80 rps.
d) permanece igual a 1,92 rps.
e) varia de 11,5 a 28,8 rps.
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
2
6 – (MACKENZIE-SP) Um motorista deseja fazer uma viagem de 230 km em 2,5 horas. Se
na primeira hora ele viajar com velocidade média de 80 km/h, a velocidade média no
restante do percurso deve ser de:
a) 120 km/h.
b) 110 km/h.
c) 100km/h.
d) 90 km/h.
e) 85 km/h.
7 – (FEI-SP) Uma esfera de aço de massa 200g desliza sobre uma mesa plana com
velocidade igual a 2m/s. A mesa está a 1,8m do solo. A que distância da mesa a esfera irá
tocar o solo?
Obs.: despreze o atrito. Considere g = 10 m/s2
a) 1,25m
b) 0,5m
c) 0,75m
d) 1,0m
e) 1,2m
8 – (UELONDRINA-PR) Dois móveis partem simultaneamente de um mesmo ponto e suas
velocidades estão representadas no mesmo gráfico a seguir.
A diferença entre as distâncias percorridas pelos dois móveis, nos 30s, é igual a:
a) zero.
b) 60 m
c) 120 m
d) 180 m
e) 300 m
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
3
9 – (UNIRIO) O gráfico a seguir mostra a velocidade de um automóvel em função do
tempo.
O deslocamento sofrido pelo automóvel de 0 a 8s foi de (em m):
a) 2.
b) 4.
c) 8.
d) 16.
e) 24.
10 – (UELONDRINA-PR) Um observador vê um pêndulo preso ao teto de um vagão e
deslocado da vertical como mostra a figura a seguir. Sabendo que o vagão se desloca em trajetória retilínea, ele pode estar se movendo de:
a) A para B, com velocidade constante.
b) B para A, com velocidade constante.
c) A para B, com sua velocidade diminuindo.
d) B para A, com sua velocidade aumentando.
e) B para A, com sua velocidade diminuindo.
11 – (UELONDRINA-PR) Os três corpos, A, B e C, representados na figura a seguir têm
massas iguais, m=3,0kg. O plano horizontal, onde se apóiam A e B, não oferece atrito, a
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
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roldana tem massa desprezível e a aceleração local da gravidade pode ser considerada
g=10m/s2. A tração no fio que une os blocos A e B tem módulo:
a) 10 N
b) 15 N
c) 20 N
d) 25 N
e) 30 N
12 – (ITA-SP) Fazendo compras num supermercado, um estudante utiliza dois carrinhos.
Empurra o primeiro, de massa m, com uma força F, horizontal, o qual, por sua vez, empurra
outro de massa M sobre um assoalho plano e horizontal. Se o atrito entre os carrinhos e o
assoalho puder ser desprezado, pode-se afirmar que a força que está aplicada sobre o
segundo carrinho é:
a) F
b) MF/(m + M)
c) F(m + M)/M
d) F/2
e) outra expressão diferente.
13 – (PUC-SP) Uma criança de 30kg começa a descer um escorregador inclinado de 30°
em relação ao solo horizontal. O coeficiente de atrito dinâmico entre o escorregador e a
3
roupa da criança é
e a aceleração local da gravidade é 10m/s2. Após o início da
3
descida, como é o movimento da criança enquanto escorrega?
a) não há movimento nessas condições.
b) desce em movimento acelerado.
c) desce em movimento uniforme e retilíneo.
d) desce em movimento retardado até o final.
e) desce em movimento retardado e pára antes do final do escorregador.
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
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14 – (FUVEST-SP) Uma locomotiva de massa M está ligada a uma vagão de massa 2M/3,
ambos sobre trilhos horizontais e retilíneos. O coeficiente de atrito estático entre as rodas
da locomotiva e os trilhos é , e todas as demais fontes de atritos podem ser desprezadas.
Ao se por a locomotiva em movimento, sem que suas rodas patinem sobre os trilhos, a
máxima aceleração que ela pode imprimir ao sistema formado por ela e pelo vagão vale:
a) 3g/5
b) 2g/3
c) g
d) 3g/2
e) 5g/3
15 – (FUVEST-GV – SP) O sistema indicado na figura a seguir, onde as polias são ideais,
permanece em repouso graças a força de atrito entre o corpo de 10kg e a superfície de
apoio. Podemos afirmar que o valor da força de atrito é:
a) 20N
b) 10N
c) 100N
d) 60N
e) 40N
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
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16 – (FATEC-SP) Certa mola, presa a um suporte, sofre alongamento de 8,0cm quando se
prende à sua extremidade um corpo de peso 12N, como na figura 1.
A mesma mola, tendo agora em sua extremidade o peso de 10N, é fixa ao topo de um plano
inclinado de 37°, sem atrito, como na figura 2.
Neste caso, o alongamento da mola é, em cm;
a) 4,0
b) 5,0
c) 6,0
d) 7,0
e) 8,0
17 – (PUC-MG) A figura mostra um bloco, de peso igual a 700N, apoiado num plano
horizontal, sustentando um corpo de 400N de peso, por meio de uma corda inextensível,
que passa por um sistema de roldanas consideradas ideais. O módulo da força do plano
sobre o bloco é:
a) 1100 N
b) 500 N
c) 100 N
d) 300 N
e) 900 N
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
7
18 – (FUVEST-SP) Um sistema mecânico é formado por duas polias ideais que suportam
três corpos A, B e C de mesma massa m, suspensos por fios ideais como representado na
figura. O corpo B está suspenso simultaneamente por dois fios, um ligado a A e outro a C.
Podemos afirmar que a aceleração do corpo B será:
a) zero
b) g/3 para baixo
c) g/3 para cima
d) 2g/3 para baixo
e) 2g/3 para cima
19 – (UELONDRINA-PR) Em uma estrada, um automóvel de 800 kg com velocidade
constante de 72km/h se aproxima de um fundo de vale, conforme esquema a seguir.
Dado: g=m/s2
Sabendo que o raio de curvatura nesse fundo de vale é 20m, a força de reação da estrada
sobre o carro é, em newtons, aproximadamente:
a) 2,4.105
b) 2,4.104
c) 1,6.104
d) 8,0.103
e) 1,6.103
20 – (PUC-SP) Um avião de brinquedo é posto para girar num plano horizontal preso a um
fio de comprimento 4,0m. Sabe-se que o fio suporta uma força de tração horizontal máxima
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
8
de valor 20N. Sabendo-se que a massa do avião é 0,8kg, a máxima velocidade que pode ter
o avião, sem que ocorra o rompimento do fio, é:
a) 10 m/s
b) 8 m/s
c) 5 m/s
d) 12 m/s
e) 16 m/s
21 – (FEI-SP) Uma força F paralela à trajetória de seu ponto de aplicação varia com o
deslocamento de acordo com a figura a seguir. Qual é o trabalho realizado pela força F no
deslocamento de 1 a 5 m?
a) 100J
b) 20J
c) 12J
d) 15J
e) 10J
22 – (FUVEST-SP) Um pequeno corpo de massa m é abandonado em A com velocidade
nula e escorrega ao longo do plano inclinado, percorrendo a distância d  AB . Ao chegar a
B, verifica-se que sua velocidade é igual a gh . Pode-se então deduzir que o valor da
força de atrito que agiu sobre o corpo, supondo-a constante, é:
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
9
a) zero.
b) mgh.
c) mgh/2.
d) mgh/2d.
e) mgh/4d.
23 – (PUC-SP) Numa montanha russa onde os atritos não são desprezíveis, um carrinho de
massa 400kg parte, sem velocidade inicial, de um ponto A situado 20m acima do solo. Ao
passar por um ponto B, sua velocidade é 2m/s e sua altura em relação ao solo é 10m.
Considerando g=10m/s2, podemos afirmar que a quantidade de energia dissipada entre os
pontos A e B da trajetória é de:
a) 120,8 KJ
b) 120 KJ
c) 39,2 KJ
d) 40 KJ
e) 40,8 KJ
24 – (FUVEST-GV – SP) Uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma prateleira,
a 6m do chão, um pacote de 120 kg. O gráfico adiante ilustra a altura do pacote em função
do tempo. A potência aplicada ao corpo pela empilhadeira é:
a) 120 W
b) 360 W
c) 720 W
d) 1200 W
e) 2400 W
25 - (ITA-SP) A figura a seguir ilustra um carrinho de massa m percorrendo um trecho de
uma montanha-russa. Desprezando-se todos os
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
10
atritos que agem sobre ele e supondo que o carrinho seja abandonado em A, o menor valor
de h para que o carrinho efetue a trajetória completa é:
a)
b)
c)
d)
e)
3
R
2
5
R
2
2R
5gR
2
3R
26 – (VUNESP-SP) Um bloco de massa m desliza sem atrito sobre a superfície indicada na
figura a seguir.Se g é a aceleração da gravidade, a velocidade mínima v que deve ter para
alcançar a altura h é:
a) 2 gh
b)
c)
2 gh
gh
2
gh
d)
2
e) 2 2 gh
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
11
27 – (FATEC-SP) Um objeto de massa 400g desce, a partir do repouso no ponto A, por
uma rampa, em forma de um quadrante de circunferência de raio R=1,0m. Na base B,
choca-se com uma mola de constante elástica k=200N/m.
Desprezando a ação de forças dissipativas em todo o movimento e adotado g=10m/s2, a
máxima deformação da mola é de:
a) 40cm
b) 20cm
c) 10cm
d) 4,0cm
e) 2,0cm
28 – (PUCCAMP-SP) Um carrinho de montanha russa parte do repouso do ponto A e
percorre a pista sem atrito, esquematizada a seguir.
Dado: g=10 m/s2.
A máxima altura h do ponto A, em metros, para que o carrinho passe por B, cujo raio de
curvatura é 10m, sem perder o contato com a pista é:
a) 5,0
b) 8,0
c) 10
d) 12
e) 15
29 – (UNIRIO) A figura a seguir representa um carrinho de massa m se deslocando sobre o
trilho de uma montanha russa num local onde a aceleração da gravidade é g=10m/s2.
Considerando que a energia mecânica do carrinho se conserva durante o movimento e, em
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
12
P, o módulo de sua velocidade é 8,0m/s, teremos no ponto Q uma velocidade de módulo
igual a:
a) 5,0 m/s
b) 4,8 m/s
c) 4,0 m/s
d) 2,0 m/s
e) Zero.
30 – (FEI-SP) No macaco hidráulico representado na figura a seguir, sabe-se que as áreas
das secções transversais dos vasos verticais são A1 = 20cm2 e A2 = 0,04m2. Qual é o peso
máximo que o macaco pode levantar, quando fazemos uma força de 50N em A1?
a) 100 N
b) 1000 N
c) 200 kgf
d) 1000 kgf
e) 10000 kgf
31 – (FUVEST-SP) Uma esfera de volume 0,6 cm3 tem massa m1=1,0g. Ela está
completamente mergulhada em água e presa, por um fio fino, a um dos braços de uma
balança de braços iguais, como mostra a figura a seguir. É sabido que o volume de 1,0g de
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
13
água é de 1,0cm3. Então a massa m2 que deve ser suspensa no outro braço da balança, para
mantê-la em equilíbrio é:
a) 0,2 g
b) 0,3 g
c) 0,4 g
d) 0,5 g
e) 0,6 g
32 – (PUCCAMP-SP) recipiente representado pela figura contém um líquido homogêneo,
incompreensível e em equilíbrio, com densidade de 0,75g/cm3. A diferença de pressão
hidrostática entre um ponto no fundo do recipiente (M) e outro na superfície (N) vale
3,0.103N/m2. Adotando g=10m/s2, a profundidade do líquido (h), em cm, vale:
a) 10
b) 20
c) 30
d) 35
e) 40
33 – (MACKENZIE-SP) Num tubo em U, de extremidades abertas, encontram-se em
equilíbrio três líquidos não miscíveis, conforme a figura a seguir. Os líquidos A e B têm
densidades respectivamente iguais a 0,80g/cm3 e 1,0g/cm3. A densidade do líquido C é:
a) 0,2 g/cm3.
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
14
b) 1,9 g/cm3.
c) 2,7 g/cm3.
d) 3,6 g/cm3.
e) 5,4 g/cm3.
34 – (VUNESP-SP) Um bloco de madeira, quando posto a flutuar livremente na água, cuja
massa específica à 1,00g/cm3, fica com 44% de seu volume fora d'água. A massa específica
média dessa madeira, em g/cm3, é:
a) 0,44
b) 0,56
c) 1,00
d) 1,44
e) 1,56
35 – (CESGRANRIO-RJ) De acordo com um locutor esportivo, em uma cortada do Negrão
(titular da Seleção Brasileira de Voleibol), a bola atinge a velocidade de 108km/h. Supondo
que a velocidade da bola imediatamente antes de ser golpeada seja desprezível e que a sua
massa valha aproximadamente 270g, então o valor do impulso aplicado pelo Negrão à bola
vale, em unidade do S.I., aproximadamente:
a) 8,0
b) 29
c) 80
d) 120
e) 290
36 – (FUVEST-SP) Dois patinadores de mesma massa deslocam-se numa mesma trajetória
retilínea, com velocidades respectivamente iguais a 1,5m/s e 3,5m/s. O patinador mais
rápido persegue o outro. Ao alcançá-lo, salta verticalmente e agarra-se às suas costas,
passando os dois a deslocar-se com velocidade v. Desprezando o atrito, calcule o valor de
v.
a) 1,5m/s.
b) 2,0m/s.
c) 2,5m/s.
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
15
d) 3,5m/s.
e) 5,0m/s.
37 – (FUVEST-SP) Uma quantidade de barro de massa 2,0kg é atirada de uma altura
h=0,45m, com uma velocidade horizontal v=4m/s, em direção a um carrinho parado, de
massa igual a 6,0kg, como mostra a figura adiante. Se todo o barro ficar grudado no
carrinho no instante em que o atingir, o carrinho iniciará um movimento com velocidade,
em m/s, igual a:
a) 3/4.
b) 1.
c) 5/4.
d) 2.
e) 3.
38 – (FEI-SP) Um projétil de 450g é disparado horizontalmente com velocidade 20 m/s,
contra um corpo de massa 0,45kg suspenso por um fio de 2m de comprimento. Em um
choque perfeitamente elástico e frontal, o corpo sobe até uma altura h. Qual é o ângulo
máximo formado pelo fio com a vertical?
a) 30°
b) 45°
c) 60°
d) 75°
e) 90°
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
16
39 – (UFPE) Um corpo de massa M em repouso explode em dois pedaços. Como
conseqüência, um dos pedaços com massa 3/4M adquire a velocidade V, para a direita, em
relação ao solo. A velocidade adquirida pelo outro pedaço, em relação ao solo, vale:
a) V/4, dirigida para a esquerda;
b) 3V, dirigida para a esquerda;
c) V/4, dirigida para a direita;
d) 3V, dirigida para a direita;
e) zero.
40 – (FUVEST-SP) Um vagão A, de massa 10.000kg, move-se com velocidade igual a
0,4m/s sobre trilhos horizontais sem atrito até colidir com outro vagão B, de massa
20.000kg, inicialmente em repouso. Após a colisão, o vagão A fica parado. A energia
cinética final do vagão B vale:
a) 100J.
b) 200J.
c) 400J.
d) 800J.
e) 1600J.
41 – (FAAP-SP) Na estrutura representada, a barra homogênea AB pesa 40N e é articulada
em A. A carga suspensa pesa 60N. A tração no cabo vale:
a) 133,3 N
b) 33,3 N
c) 166,6 N
d) 66,6 N
e) 199,9 N
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
17
42 – (MACKENZIE-SP) Para se estabelecer o equilíbrio da barra homogênea, (secção
transversal constante), de 0,50 kg, apoiada no cutelo C da estrutura a seguir, deve-se
suspender em:
Adote g = 10 m/s2 e despreze os pesos dos ganchos.
a) A, um corpo de 1,5 kg.
b) A, um corpo de 1,0 kg.
c) A, um corpo de 0,5 kg.
d) B, um corpo de 1,0 kg.
e) B, um corpo de 1,5 kg.
43 – (MACKENZIE-SP) Observando a figura a seguir, vemos que os corpos A e B que
equilibram a barra de peso desprezível, são também utilizados para equilibrar a talha
exponencial de polias e fios ideais. A relação entre as distâncias x e y é:
a) x/y = 1/3
b) x/y = 1/4
c) x/y = 1/8
d) x/y = 1/12
e) x/y = 1/16
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
18
44 – (FUVEST-SP) Um bloco de peso P é suspenso por dois fios de massa desprezível,
presos a paredes em A e B, como mostra a figura adiante. Pode-se afirmar que o módulo da
força que tenciona o fio preso em B, vale:
a)
b)
P
2
P
2
c) P
d) 2 P
e) 2 P
45 – (FEI-SP) No sistema a seguir, que força deverá ser feita na corda 1 para levantar uma
massa de 200kg?
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
19
a) 500 N
b) 800 N
c) 200 kgf
d) 500 kgf
e) 800 kgf
46 – (CESGRANRIO – RJ) Na figura a seguir, uma esfera rígida se encontra em equilíbrio,
apoiada em uma parede vertical e presa por um fio ideal e inextensível. Sendo P o peso da
esfera e 2P a força máxima que o fio suporta antes de arrebentar, o ângulo formado entre a
parede e o fio é de:
a) 30°
b) 45°
c) 60°
d) 70°
e) 80°
47 – (FEI-SP) Sabendo-se que o sistema a seguir está em equilíbrio, qual é o valor da massa
M quando os dinamômetros indicam 100N cada um?
a) 17,32 kg
b) 20 kg
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
20
c) 10 kg
d) 100 N
e) 200 N
48 – (FUVEST-SP) Considere um satélite artificial em órbita circular. Duplicando a massa
do satélite sem alterar o seu período de revolução, o raio da órbita será:
a) duplicado.
b) quadruplicado.
c) reduzido à metade.
d) reduzido à quarta parte.
e) o mesmo.
49 – (ITA-SP) Estima-se que, em alguns bilhões de anos, o raio médio da órbita da Lua
estará 50% maior do que é atualmente. Naquela época, seu período, que hoje é de 27,3 dias,
seria:
a) 14,1 dias.
b) 18,2 dias.
c) 27,3 dias.
d) 41,0 dias.
e) 50,2 dias.
50 – (FEI-SP) Considerando que na Terra a aceleração da gravidade é de 10 m/s2, qual é a
aceleração da gravidade g' em um planeta que possui a mesma massa e metade do diâmetro
da Terra?
a) g' = 10 m/s2
b) g' = 20 m/s2
c) g' = 5 m/s2
d) g' = 40 m/s2
e) g' = 2,5 m/s2
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
21
GABARITO – FÍSICA - MECÂNICA
QUESTÃO
ALTERNATIVA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Exercícios de FÍSICA – MECÂNICA
B
D
C
D
A
C
E
A
D
E
A
B
C
A
A
A
B
C
B
A
C
D
C
B
B
B
B
B
D
B
C
E
B
B
A
C
B
C
B
C
A
B
C
D
A
C
A
E
E
D
22