REVISÃO PARA VG 1. Uma criança se balança em um balanço

REVISÃO PARA VG
1. Uma criança se balança em um balanço, como representado esquematicamente na figura a
seguir. Assinale a alternativa que melhor representa a aceleração a da criança no instante em
que ela passa pelo ponto mais baixo de sua trajetória.
a)
b)
c)
d)
e)
2. 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.
3. No urbanismo e na arquitetura, a questão da acessiblidade tem recebido grande atenção
nas
últimas décadas, preocupação que pode ser verificada pela elaboração de normas para
regulamentar a acessibilidade.
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), por meio da norma NBR 9050 elaborada
no Comitê Brasileiro de Acessibilidade, define:
- Acessibilidade: Possibilidade e condição de alcance, percepção e entendimento para a
utilização com segurança e autonomia de edificações, espaço, mobiliário,
equipamento urbano e elementos.
- Rampa: Inclinação da superfície de piso, longitudinal ao sentido de caminhamento.
Consideram-se rampas aquelas com declividade igual ou superior a 5%.
A figura apresenta uma rampa com 5% de inclinação, sobre a qual se encontra uma pessoa em
pé e parada. Para facilitar a visualização, o desenho não está apresentado em escala.
A inclinação das rampas deve ser calculada segundo a seguinte equação:
i é a inclinação, em porcentagem;
h  100

i
,na qual: h é a altura do desnível;
c
c é o comprimento da projeção horizontal da rampa

Considerando as informações acima apresentadas:
a) Desenhe e identifique as forças que atuam sobre a pessoa.
b) Identifique o tipo de atrito que existe entre a pessoa e a rampa para que ela possa caminhar
com segurança sobre a mesma.
c) Determine o coeficiente de atrito mínimo para que a pessoa não deslize ao caminhar nesta
rampa. Mostre explicitamente o raciocínio matemático utilizado, que deve ser fundamentado
em princípios físicos.
4. Antes da Jabulani, a famosa bola da Copa do Mundo de 2010, não se discutia a bola, mas
sim quem a chutava.
O jogador Roberto Carlos ficou conhecido por seus gols feitos com fortes chutes de longa
distância e efeitos imponderáveis. Um dos seus mais famosos gols foi no Torneio da França de
1997, no jogo entre as seleções brasileira e francesa quando, com um chute de bola parada a
35 metros das traves, a bola passou a mais de 1 metro à direita do último homem da barreira,
parecendo que ia para fora, quando mudou de trajetória e entrou com violência no canto do gol.
A figura ilustra a cobrança da falta, vista de cima, que resultou no gol de Roberto Carlos.
Suponha que na Copa de 2210, a humanidade tenha desenvolvido tecnologia suficiente para
realizar a primeira Copa do Mundo na superfície da Lua, e um atleta cobre falta da mesma
forma como Roberto Carlos, na França em 1997.
Assinale a alternativa que representa a trajetória da bola nesse novo contexto.
a)
b)
c)
d)
e)
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Acidentes de trânsito causam milhares de mortes todos os anos nas estradas do país. Pneus
desgastados (“carecas”), freios em péssimas condições e excesso de velocidade são fatores
que contribuem para elevar o número de acidentes de trânsito.
5. O sistema de freios ABS (do alemão “Antiblockier-Bremssystem”) impede o travamento das
rodas do veículo, de forma que elas não deslizem no chão, o que leva a um menor desgaste do
pneu. Não havendo deslizamento, a distância percorrida pelo veículo até a parada completa é
reduzida, pois a força de atrito aplicada pelo chão nas rodas é estática, e seu valor máximo é
sempre maior que a força de atrito cinético. O coeficiente de atrito estático entre os pneus e a
pista é μe = 0,80 e o cinético vale μc = 0,60. Sendo g = 10 m/s2 e a massa do carro m = 1200
kg, o módulo da força de atrito estático máxima e a da força de atrito cinético são,
respectivamente, iguais a
a) 1200 N e 12000 N.
b) 12000 N e 120 N.
c) 20000 N e 15000 N.
d) 9600 N e 7200 N.
6. Julgue as assertivas a seguir a respeito das leis de Newton.
I. É possível haver movimento na ausência de uma força.
II. É possível haver força na ausência de movimento.
III. A força que impulsiona um foguete é a força dos gases de escape que saem da parte
traseira do foguete, à medida que o foguete expele os gases para trás.
IV. Um par de forças de ação e reação sempre atuam no mesmo corpo.
Assinale a alternativa correta:
a) Apenas as assertivas I e II são verdadeiras.
b) Apenas a assertiva I é verdadeira.
c) Apenas as assertivas I, II e III são verdadeiras.
d) Todas as assertivas são falsas
e) Apenas a assertiva IV é verdadeira.
7. Um corpo de peso 30 N repousa sobre uma superfície horizontal de coeficiente de atrito
estático 0,4. Por meio de uma mola de massa desprezível, de comprimento natural 20 cm e
constante elástica 20
N
, prende-se esse corpo em uma parede como mostra a figura. A
m
máxima distância a que podemos manter esse corpo da parede e em equilíbrio será de
a) 26 cm
b) 40 cm
c) 80 cm
d) 90 cm
e) 100 cm
8. Para evitar que seus pais, que já são idosos, não sofram acidentes no piso escorregadio do
quintal da casa, Sandra contratou uma pessoa para fazer ranhuras na superfície desse piso –
atitude ecoprática que não gera entulho, pois torna desnecessária a troca do piso.
O fato de o piso com ranhuras evitar que pessoas escorreguem está ligado ao conceito físico
de
a) atrito.
b) empuxo.
c) pressão.
d) viscosidade.
e) condutibilidade.
9. Um trator utiliza uma força motriz de 2000 N e arrasta, com velocidade constante, um
tronco de massa 200 Kg ao longo de um terreno horizontal e irregular. Considerando g = 10
m/s2, é correto afirmar que o coeficiente de atrito cinético μ c entre o tronco e o terreno é:
a) 1,0
b) 0,5
c) 0,25
d) zero
10. Num trecho retilíneo de uma pista de automobilismo há uma lombada cujo raio de
curvatura é de 50 m. Um carro passa pelo ponto mais alto da elevação com velocidade v, de
mg
forma que a interação entre o veículo e o solo (peso aparente) é
neste ponto. Adote g = 10
5
m/s2.
Nestas condições, em m/s, o valor de v é
a) 10
b) 20
c) 30
d) 40
e) 50
11. Um automóvel de massa 800 kg, dirigido por um motorista de massa igual a 60 kg, passa
pela parte mais baixa de uma depressão de raio = 20 m com velocidade escalar de 72 km/h.
Nesse momento, a intensidade da força de reação que a pista aplica no veículo é: (Adote g =
10m/s2).
a) 231512 N
b) 215360 N
c) 1800 N
d) 25800 N
e) 24000 N
12. Rotor é um brinquedo que pode ser visto em parques de diversões.Consiste em
um grande cilindro de raio R que pode girar em torno de seu eixo vertical central. Após a
entrada das pessoas no rotor, elas se encostam nas suas paredes e este começa a girar. O
rotor aumenta sua velocidade de rotação até que as pessoas atinjam uma velocidade v,
quando, então, o piso é retirado. As pessoas ficam suspensas, como se estivessem “ligadas” à
parede interna do cilindro enquanto o mesmo está girando, sem nenhum apoio debaixo dos
pés e vendo um buraco abaixo delas.
Em relação à situação descrita, é CORRETO afirmar que:
01) a força normal, ou seja, a força que a parede faz sobre uma pessoa encostada na parede
do rotor em movimento, é uma força centrípeta.
02) se duas pessoas dentro do rotor tiverem massas diferentes, aquela que tiver maior massa
será a que terá maior chance de deslizar e cair no buraco abaixo de seus pés.
04) o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa
gR
dentro dele deve ser maior ou igual a
.
ν2
08) o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa
dentro dele é proporcional ao raio do rotor.
16) o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa
dentro dele é proporcional à velocidade v do rotor.
13. Convidado para substituir Felipe Massa, acidentado nos treinos para o grande prêmio da
Hungria, o piloto alemão Michael Schumacker desistiu após a realização de alguns treinos,
alegando que seu pescoço doía, como consequência de um acidente sofrido alguns meses
antes, e que a dor estava sendo intensificada pelos treinos. A razão disso é que, ao realizar
uma curva, o piloto deve exercer uma força sobre a sua cabeça, procurando mantê-la alinhada
com a vertical.
Considerando que a massa da cabeça de um piloto mais o capacete seja de 6,0 kg e que o
carro esteja fazendo uma curva de raio igual a 72 m a uma velocidade de 216 km/h, assinale a
alternativa correta para a massa que, sujeita à aceleração da gravidade, dá uma força de
mesmo módulo.
a) 20 kg.
b) 30 kg.
c) 40 kg.
d) 50 kg.
e) 60 kg.
14. Uma motocicleta de 120 kg se choca de frente com um automóvel de 800 kg, em uma rua
horizontal. Sobre a força sofrida pelos veículos, devido à colisão, assinale o correto.
a) As forças sofridas pelos dois veículos são iguais.
b) A motocicleta sofre maior força.
c) O automóvel sofre maior força.
d) As forças sofridas pelos dois veículos vão depender de a colisão ser ou não elástica.
15. Um carro de massa m = 1000 kg com velocidade escalar constante de 72 km/h trafega por
uma pista horizontal quando passa por uma grande ondulação, conforme figura a seguir e
mantém a mesma velocidade escalar. Considerando que essa ondulação tenha o formato de
uma circunferência de raio R = 50 m. Calcule, no ponto mais alto da pista:
a) A força centrípeta no carro.
b) A força normal.
(Dado: g = 10 m/s2)
16. Após brincarem de adivinhação, Eduardo e Mônica vão para um local empinar pipa.
Mônica comenta com Eduardo que ele aplica, na linha, uma força de intensidade F e consegue
manter a pipa, no céu, em uma mesma posição durante certo tempo. Mônica diz, ainda, que
este fato relembra princípios formulados por Sir Isaac Newton (1643 - 1727).
Eduardo, sem hesitar, concorda com Mônica e diz corretamente que, neste momento,
a) o valor da força resultante que atua na pipa vale F.
b) as forças de ação e reação possuem sentidos opostos.
c) a pipa está em repouso devido apenas à força F.
d) a soma das forças que atuam na pipa tem valor F.
e) a resultante de forças na pipa não terá valor zero.
17. Na figura está representado um lustre pendurado no teto de uma sala.
Nessa situação, considere as seguintes forças:
I. O peso do lustre, exercido pela Terra, aplicado no centro de gravidade do lustre.
II. A tração que sustenta o lustre, aplicada no ponto em que o lustre se prende ao fio.
III. A tração exercida pelo fio no teto da sala, aplicada no ponto em que o fio se prende ao
teto.
IV. A força que o teto exerce no fio, aplicada no ponto em que o fio se prende ao teto.
Dessas forças, quais configuram um par ação-reação, de acordo com a Terceira Lei de
Newton?
a) I e II.
b) II e III.
c) III e IV.
d) I e III.
e) II e IV.
18. Um garoto corre com velocidade de 5 m/s em uma superfície horizontal. Ao atingir o ponto
A, passa a deslizar pelo piso encerado até atingir o ponto B, como mostra a figura.
Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, o coeficiente de atrito cinético entre suas
meias e o piso encerado é de
a) 0,050
b) 0,125
c) 0,150
d) 0,200
e) 0,250
19. Na divulgação de um novo modelo, uma fábrica de automóveis destaca duas inovações
em relação à prevenção de acidentes decorrentes de colisões traseiras: protetores móveis de
cabeça e luzes intermitentes de freio. Em caso de colisão traseira, "os protetores de cabeça,
controlados por sensores, são movidos para a frente para proporcionar proteção para a cabeça
do motorista e do passageiro dianteiro dentro de milisegundos. Os protetores [...] previnem que
a coluna vertebral se dobre, em caso de acidente, reduzindo o risco de ferimentos devido ao
efeito chicote [a cabeça é forçada para trás e, em seguida, volta rápido para a frente]". As
"luzes intermitentes de freio [...] alertam os motoristas que estão atrás com maior eficiência em
relação às luzes de freio convencionais quando existe o risco de acidente. Testes [...] mostram
que o tempo de reação de frenagem dos motoristas pode ser encurtado em média de até 0,20
segundo se uma luz de aviso piscante for utilizada durante uma frenagem de emergência.
Como resultado, a distância de frenagem pode ser reduzida em 5,5 metros [aproximadamente,
quando o carro estiver] a uma velocidade de 100 km/h".
(www.daimlerchrysler.com.br/noticias/Agosto/Nova_ClasseE_2006/popexpande.htm)
a) Qual lei da física explica a razão de a cabeça do motorista ser forçada para trás quando o
seu carro sofre uma colisão traseira, dando origem ao "efeito chicote"? Justifique.
b) Mostre como foi calculada a redução na distância de frenagem.
20. Dois blocos A e B de massas m A = 6 kg e mB = 4 kg, respectivamente, estão apoiados
sobre uma mesa horizontal e movem-se sob a ação de uma força F de módulo 60N, conforme
representação na figura a seguir.
Considere que o coeficiente de atrito dinâmico entre o corpo A e a mesa é μA = 0,2 e que o
coeficiente entre o corpo B e a mesa é μB = 0,3. Com base nesses dados, o módulo da força
exercida pelo bloco A sobre o bloco B é:
a) 26,4N
b) 28,5N
c) 32,4N
d) 39,2N
e) 48,4N
21.
A figura representa em plano vertical um trecho dos trilhos de uma montanha russa na qual um
carrinho está prestes a realizar uma curva. Despreze atritos, considere a massa total dos
ocupantes e do carrinho igual a 500 kg e a máxima velocidade com que o carrinho consegue
realizar a curva sem perder contato com os trilhos igual a 36 km/h. O raio da curva,
considerada circular, é, em metros, igual a
a) 3,6
b) 18
c) 1,0
d) 6,0
e) 10
22. Uma força F horizontal e de intensidade 30 N é aplicada num corpo A de massa 4,0 kg,
preso a um corpo B de massa 2,0 kg que, por sua vez, se prende a um corpo C.
O coeficiente de atrito entre cada corpo e a superfície horizontal de apoio é 0,10 e verifica-se
que a aceleração do sistema é, nessas condições, 2,0 m/s 2. Adote g = 10 m/s2 e analise as
afirmações.
a) ( ) A massa do corpo C é 5,0 kg.
b) (
) A tração no fio que une A a B tem módulo 18 N.
c) (
d) (
e) (
) A força de atrito sofrida pelo corpo A vale 4,0 N.
) A tração no fio que une B a C tem intensidade 8,0 N.
) A força resultante no corpo B tem módulo 4,0 N.
23. Analise a afirmativa a seguir:
Em uma colisão entre um carro e uma moto, ambos em movimento e na mesma estrada, mas
em sentidos contrários, observou-se que após a colisão a moto foi jogada a uma distância
maior do que a do carro.
Baseado em seus conhecimentos sobre mecânica e na análise da situação descrita acima,
bem como no fato de que os corpos não se deformam durante a colisão, é correto afirmar que,
durante a mesma,
a) a força de ação é menor do que a força de reação, fazendo com que a aceleração da moto
seja maior que a do carro, após a colisão, já que a moto possui menor massa.
b) a força de ação é maior do que a força de reação, fazendo com que a aceleração da moto
seja maior que a do carro, após a colisão, já que a moto possui menor massa.
c) as forças de ação e reação apresentam iguais intensidades, fazendo com que a aceleração
da moto seja maior que a do carro, após a colisão, já que a moto possui menor massa.
d) a força de ação é menor do que a força de reação, porém a aceleração da moto, após a
colisão, depende das velocidades do carro e da moto imediatamente anteriores a colisão.
e) exercerá maior força sobre o outro aquele que tiver maior massa e, portanto, irá adquirir
menor aceleração após a colisão.
24. Analise a afirmação adiante e diga se ela é verdadeira ou falsa, justificando. "Quando um
fuzil dispara um projétil este é lançado a centenas de metros por segundo enquanto que o fuzil
recua contra o ombro do atirador com uma velocidade muito menor. Isso significa que a força
que o fuzil aplica no projétil é muito mais intensa do que a força que o projétil exerce no fuzil.
25. Um astronauta se move no espaço cósmico usando uma espécie de mochila-foguete
presa às suas costas. O astronauta usa a mochila para parar a 50 metros de sua nave espacial
e em seguida desliga os foguetes, permanecendo em repouso. Em seguida o astronauta tenta
religar a mochila para voltar à nave mas esta não funciona. Se o astronauta não conseguir
consertar a mochila, o que ele pode fazer para voltar à sua nave? Despreze a força da
gravidade e lembre-se de que no espaço cósmico não tem ar.