PRP02 - 2 encontro

1) Prende-se ao teto de um elevador um dinamômetro que sustenta em sua extremidade
um bloco metálico de peso 12 N, conforme figura a seguir. O dinamômetro, porém,
marca 16 N. Nestas condições, o elevador pode estar
a) em repouso.
b) subindo com velocidade constante.
c) descendo com velocidade constante.
d) subindo e aumentando o módulo da velocidade.
e) descendo e aumentando o módulo de velocidade.
2) Um bloco é lançado no ponto A, sobre uma superfície horizontal com atrito, e deslocase para C.
O diagrama que melhor representa as forças que atuam sobre o bloco, quando esse bloco está
passando pelo ponto B, é
3) Nessa figura, está representado um bloco de 2,0 kg sendo pressionado contra a
parede por uma força F . O coeficiente de atrito estático entre esses corpos vale 0,5, e
o cinético vale 0,3. Considere g = 10 m/s2.
Se F = 50 N, então a reação normal e a força de atrito que atuam sobre o bloco valem,
respectivamente,
a) 20 N e 6,0 N.
b) 20 N e 10 N.
c) 50 N e 20 N.
d) 50 N e 25 N.
e) 70 N e 35 N.
4) Nessa figura, está representado um bloco de 2,0 kg sendo pressionado contra a
parede por uma força F . O coeficiente de atrito estático entre esses corpos vale 0,5, e
o cinético vale 0,3. Considere g = 10 m/s2.
A força mínima F que pode ser aplicada ao bloco para que ele não deslize na parede é
a) 10 N.
b) 20 N.
c) 30 N.
d) 40 N.
e) 50 N.
5) No sistema a seguir, sabe-se que a massa do corpo "b" é m B = 20 kg a massa do corpo
"a" é mA = 200 kg e o coeficiente de atrito entre o corpo "a" e a mesa é 0,20. Os fios
são inextensíveis e o atrito e inércia das roldanas desprezíveis. Qual deve ser o valor
mínimo da massa do corpo "c" (m C) para que o sistema possa adquirir movimento?
a) mC = 20 kg
b) mC = 30 kg
c) mC = 40 kg
d) mC = 50 kg
e) mC = 60 kg
6) Uma força de 231 N atua para cima, na extremidade de um pedaço de corda de 1,0 kg,
que está amarrado a um bloco de 20,0 kg, como mostra a figura a seguir.
Considere g = 10 m/s2 e calcule:
a) a aceleração do conjunto;
b) a força de tração na extremidade inferior da corda.
7) Um caminhão transporta um bloco de ferro de 3000 kg, trafegando horizontalmente e
em linha reta, com velocidade constante. O motorista vê o sinal (semáforo) ficar
vermelho e aciona os freios, aplicando uma desaceleração de 3,0 m/s 2. O bloco não
escorrega. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a carroceria é 0,40.
Adote g = 10 m/s2.
a) Qual a força que a carroceria aplica sobre o bloco durante a desaceleração?
b) Qual é a máxima desaceleração que o caminhão pode ter para o bloco não escorregar?
8) Dois blocos idênticos, unidos por um fio de massa desprezível, jazem sobre uma mesa
lisa e horizontal conforme mostra a figura a seguir. A força máxima a que esse fio pode
resistir é 20N.
Qual o valor máximo da força F que se poderá aplicar a um dos blocos, na mesma direção do
fio, sem romper o fio?
9) O sistema indicado na figura a seguir, onde as polias são ideais, permanece em
repouso graças à força de atrito entre o corpo de 10 kg e a superfície de apoio.
Podemos afirmar que o valor da força de atrito é:
a) 20 N
b) 10 N
c) 100 N
d) 60 N
e) 40 N
10) Na figura a seguir, dois corpos, 1 e 2, caem em queda livre (com aceleração igual à da
gravidade). A massa do corpo 1 é muito maior do que a massa do corpo 2. Seja F 12 a
intensidade da força que o corpo 1 faz sobre o corpo 2, e F21 a intensidade da força
que o corpo 2 faz sobre o corpo 1.
Nesta situação, pode-se afirmar que:
a) F12 = F21 = 0
b) F12 = F21 < 0
c) F12 > F21 = 0
d) F12 > F21 > 0
e) F21 > F12 > 0
11) Um carro de 800 kg andando a 108 km/h, freia bruscamente e para em 5,0 s.
a) Qual é a aceleração do carro?
b) Qual o valor da força de atrito que atua sobre o carro?
12) Um bloco de massa m = 5,0 kg está apoiado sobre um plano, inclinado de 30 ° em
relação à horizontal. Se uma força F, paralela ao plano inclinado, é aplicada ao bloco
com sentido para cima, o bloco desliza para baixo com velocidade v = (2t) m/s. Se a
mesma força F é aplicada para baixo, o corpo desliza com velocidade v' = (3t) m/s.
a) Calcule F.
b) Calcule o coeficiente de atrito de deslizamento entre o corpo e o plano inclinado.
13) No sistema a seguir, A tem massa m A = 10 kg. B tem massa m B = 15 kg. α = 45°.
Qual será o coeficiente de atrito entre as superfícies em contato, do corpo A com o plano, para
que o corpo se desloque com movimento uniforme?
Observações: g = 10 m/s2; o peso da corda, o atrito no eixo da roldana e a massa da roldana
são desprezíveis.
14) Considere o movimento de uma bola abandonada em um plano inclinado no instante t
= 0.
O par de gráficos que melhor representa, respectivamente, a velocidade (em módulo) e a
distância percorrida, é:
a) II e IV
b) IV e III
c) III e II
d) I e II
e) I e IV
15) A figura abaixo ilustra um bloco de massa igual a 8 kg , em repouso, apoiado sobre
um plano horizontal. Um prato de balança, com massa desprezível, está ligado ao
bloco por um fio ideal. O fio passa pela polia sem atrito.
O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é   0,2 . Dispõe-se de 4 pequenos
blocos cujas massas são:
m1  300 g
m2  600 g
m3  900 g
m4  1.200 g
Cada bloco pode ou não ser colocado no prato, de modo que o prato pode conter um, dois, três
ou até todos os quatro blocos. Considerando-se a aceleração da gravidade com valor igual a
10 m / s2 , de quantas maneiras distintas é possível colocar pesos no prato, a fim de que o
bloco entre em movimento?
Gabarito:
Resposta da questão 1:
[D]
Resposta da questão 2:
[C]
Resposta da questão 3:
[C]
Resposta da questão 4:
[D]
Resposta da questão 5:
[E]
Resposta da questão 6:
a) 1,0 m/s2.
b) 220 N.
Resposta da questão 7:
a) Sobre o bloco atuam:
Como P = - N então F r = fat
F r = m . γ = 3000 . (3)
F r = 9000 N = 9,0 × 103 N = fat
A carroceria do caminhão aplica sobre o corpo 2 forças: a fat e a N, que na verdade são
componentes da força de contato entre eles.
Daí, temos:
Fc2 = N2 + fat2
[(3 .104 )2 
Fc =
=

 90 . 108



9  10  ] =
3
2
81 . 10  =
6
=
9,81 . 10 
8
 104 .
b) Fr = fat
mγ = m.g.μe
γ = 10.0,4 = 4 m/s2
Resposta da questão 8:
Força máxima = 40 N
Resposta da questão 9:
[A]
Resposta da questão 10:
[A]
Resposta da questão 11:
a) 6,0 m/s2, no sentido oposto ao do movimento.
b) 4,8 . 103 N, no sentido oposto ao do movimento.
Resposta da questão 12:
Situação 1
Px - fat - F = m . γ1, (A)
Situação 2
Px + F - fat = m . γ2, (B)
Fazendo A - B:
- 2F = mγ1 - mγ2
- 2F = 5(2 - (+ 3))
portanto, F = 2,5 N
Substituindo em (A)
P . sen θ - N . μ - 2,5 = 5 . 2
5 . 10 . 1/2 - 50 .
25 - 12,5 = 25
3
. μ = 12,5
2
3μ
12,5/25
3=μ=
3
.
6
a) 2,5 N.
b)
3
.
6
Resposta da questão 13:
μ=1-2
2
≈ 0,057
3
Resposta da questão 14:
[B]
Resposta da questão 15:
Do ponto de vista da Matemática:
Seja P o peso total dos blocos que serão colocados no prato.
O sistema entrará em movimento se P  fat, ou seja,
P    N    PB  0,2  8  10  16 N.
Portanto, a soma das massas dos blocos que devemos colocar no prato deve ser maior do que
ou igual a 1600 g. Isso ocorre se colocarmos os blocos: 2 e 4; ou 3 e 4; ou 1, 2 e 3; ou 1, 2 e 4;
ou 1, 3 e 4; ou 2, 3 e 4; ou 1, 2, 3 e 4 (sete maneiras).
Do ponto de vista da Física:
(Fat)max  μe.N  0,2x80  16N
m1 = 300 g  P1 = 3N
m 2 = 600 g  P2 = 6N
m3 = 900 g  P3 = 9N
m 4 = 1200g  P4 = 12N
Para haver movimento á preciso que
As combinações possíveis são:
P1  P2  P3  18
P  16
P1  P2  P4  21
P2  P3  P4  27
P2  P4  18
P3  P4  21