lista-de-exercicios-de-fisica-aval-2-trimestre-iii

1. (MACK – SP) No sistema representado
pela figura, o fio tem massa desprezível e as roldanas
leves não apresentam atrito. A relação entre as massas
m1 e m2, para que o sistema fique em equilíbrio
estático, é:
m
a) m1 = 22
b)
m1 = m2
c)
m1 = 2 m2
d)
m1 = 3 m2
e)
m1 = 4 m2
2. Considerando que o corpo de massa 10 kg ilustrado na figura está em
equilíbrio, calcule:
a)
a tração no cabo que mantém o bloco neste caso.
b)
a intensidade da força normal que o corpo troca com a superfície de
apoio.
3.
Certa mola helicoidal, presa num suporte vertical, tem comprimento de
12 cm. Quando se prende à mola um corpo de 20 g, ela passa a medir 16 cm.
Calcule a constante elástica da mola.
4. Imagine uma mola presa em uma das extremidades a um suporte, e em estado de repouso
(sem ação de nenhuma força). Quando aplicamos uma força F na outra extremidade, a mola
tende a deformar (esticar ou comprimir, dependendo do sentido da força aplicada). Ao estudar
as deformações de molas e as forças aplicadas, Robert Hooke (1635-1703), verificou que a
deformação da mola aumenta proporcionalmente à força. Daí estabeleceu-se uma lei, chamada
Lei de Hooke. Num plano inclinado de 30° com a horizontal e perfeitamente liso, apoia-se um
corpo de certa massa, preso a uma mola de constante elástica 1 000 N/m. A mola sofre uma
deformação de 5 cm após o sistema corpo e mola entrar em equilíbrio. Adotando g = 10 m/s 2,
calcule a massa do corpo.
a)
1 kg
b)
2 kg
c)
5 kg
d)
10 kg
e)
15 kg.
5.
O plano inclinado é um exemplo de máquina simples. Como o nome sugere, trata-se de
uma superfície plana cujos pontos de início e fim estão a alturas diferentes. Ao mover um
objeto sobre um plano inclinado em vez de movê-lo sobre um plano completamente vertical,
o total de força F a ser aplicada é reduzido, ao custo de um aumento na distância pela qual o
objeto tem de ser deslocado. Considerando que o corpo de massa 20 kg ilustrado na figura
abaixo está em equilíbrio, determine a tração no cabo que mantém o bloco neste caso e a
reação normal que o plano exerce sobre o corpo, respectivamente:
(Use √3 = 1,73)
a) 100 N e 346 N
b) 100 N e 50 N
c) 173 N e 100 N
d) 50 N e 100 N
e) 100 N e 173 N
6. (UEM – PR) Um homem deseja manter suspensa e em repouso uma caixa de massa M. Para
isso, ele faz uso de cordas e de polias. Qual esquema abaixo ele deve usar para manter a caixa
suspensa em repouso com menor esforço e por quê? Considere desprezíveis o atrito da corda
com as polias, as massas das cordas e as massas das polias.
A)
B)
C)
D)
E)
Ele deve usar o esquema A,
pois precisaria exercer uma
força com a metade da
intensidade do peso da caixa.
Ele deve usar o esquema B,
pois precisaria exercer uma
força com a metade da
intensidade do peso da caixa.
Ele deve usar o esquema A,
pois precisaria exercer uma
força com um terço da
intensidade do peso da caixa.
Ele deve usar o esquema B, pois precisaria exercer uma força com um terço da
intensidade do peso da caixa.
Ele pode usar qualquer um dos esquemas, pois o número de polias é o mesmo nos dois
esquemas.
7. (UNESP) Um corpo de massa 1,0 kg desliza com velocidade constante sobre um plano
inclinado de 30º em relação à horizontal. Considerando g = 10 m/s2 e que somente as forças
peso, normal e de atrito estejam agindo sobre o corpo, o valor estimado da força de atrito é
(se necessário, usar cos 30º = 0,9 e sen 30º = 0,5):
a)
b)
c)
d)
20N
10N
5N
30N
8. Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para se deslocar sobre uma superfície.
Logo, uma pessoa que sobe uma rampa em linha reta será auxiliada pela força de atrito
exercida pelo chão em seus pés. Em relação ao movimento dessa pessoa, quais são a direção e
o sentido da força de atrito mencionada no texto?
a) Perpendicular ao plano e no mesmo sentido do movimento.
b) Paralelo ao plano e no sentido contrário ao movimento.
c) Paralelo ao plano e no mesmo sentido do movimento.
d) Horizontal e no mesmo sentido do movimento.
e) Vertical e sentido para cima.
9. Os materiais granulares são conjuntos com grande número de partículas macroscópicas e
têm papel fundamental em indústrias como a de mineração e construção na agricultura. As
interações entre os grãos são tipicamente repulsivas e inelásticas, decorrendo a dissipação de
energia principalmente das forças de atrito. Em muitas ocasiões, os sistemas granulares não se
comportam como gases, líquidos ou sólidos. Eles podem ser considerados apropriadamente
como outro estado da matéria. Por exemplo, uma pilha de grãos estável se comporta como um
sólido. Se a altura dessa pilha aumentar acima de certo valor, os grãos começam a fluir. No
entanto, o fluxo não será como em um líquido, porque tal fluxo somente se dará em uma
camada na superfície da pilha, enquanto os grãos, no seu interior, ficarão em repouso.
Revista Brasileira do Ensino de Física, v. 30, n.º 1, 2008 (com adaptações).
Considerando o texto anterior, faça o que se pede.
• Admitindo que uma pilha de sal, na forma de cone circular reto, tenha raio da base de 10,0 m
e coeficiente de atrito estático entre as partículas igual a 0,3, calcule, em metros, a altura
máxima que o cone de sal pode assumir sem que ocorra deslizamento. Despreze, caso exista, a
parte fracionária do resultado final obtido, após realizar todos os cálculos solicitados.
10. Analisando o diagrama de fases da água, conclui-se que é possível liquefazer o gelo por
aumento de pressão. A 1,0 atm e –4 oC, por exemplo, essa pressão é da ordem de 140 atm.
Esse processo é apresentado, através de um modelo simplificado, em livros didáticos do
ensino médio, quando se considera, por exemplo, que um patinador desliza no gelo com base
apenas nesse fenômeno. Desse modo, considere um
patinador sobre o gelo usando um patim conforme a
especificação da figura e admita que a espessura do metal em
contato com o gelo é de 1,0 mm. Com base nas informações,
calcule a massa, em kg, que o patinador deve ter, de modo a
liquefazer o gelo por pressão, e confirme se o modelo é, ou
não, adequado.
Dados: g = 10 m/s2 1 atm = 105 N/m2
(A) 11, não.
(B) 40, sim.
(C) 80, sim.
(D) 140, não.
(E) 280, não.
11. Na superfície da Terra, onde g = 10 m/s2, um corpo de massa 2,0 kg apresenta peso P. Na
superfície de Júpiter, onde a aceleração gravitacional vale 26 m/s2
a) o peso do corpo é de 520 N.
b) o peso do corpo é de 52 N.
c) o peso do corpo é de 52 kg.
d) a massa do corpo é de 52 kg.
e) a massa do corpo é de 5,2 kg
12. Uma bola de pequeno diâmetro deve ser elevada, lentamente e com velocidade constante,
à altura h. Considere duas opções:
erguê-la mediante o uso de uma corda
e uma polia ideais (esquema I) ou
empurrá-la ao longo do plano inclinado
(esquema II). Se desprezarmos o atrito,
a bola é erguida com a aplicação da
menor força, quando
(A) se eleva a bola na vertical, utilizando a polia.
(B) se eleva a bola utilizando qualquer uma das opções sugeridas.
(C) se empurra a bola ao longo do plano inclinado com ângulo α igual a 60º.
(D) se empurra a bola ao longo do plano inclinado com o ângulo α igual a 45º.
(E) se empurra a bola ao longo do plano inclinado com o ângulo α igual a 30º.
13. Durante uma aula de Física, o professor Domingos
Sávio faz, para seus alunos, a demonstração que se
descreve a seguir. Inicialmente, dois blocos — I e II —
são colocados, um sobre o outro, no ponto P, no alto de
uma rampa, como representado nesta figura:
Em seguida, solta-se o conjunto formado por esses dois blocos. Despreze a resistência do ar e
o atrito entre as superfícies envolvidas. Assinale a alternativa cuja figura melhor representa a
posição de cada um desses dois blocos, quando o bloco I estiver passando pelo ponto Q da
rampa.
14. Um bloco de massa 200 kg se encontra em equilíbrio estático sobre um plano inclinado,
como mostra a figura.
Dados:
senθ = 0,60
cosθ = 0,80
g = 10 m/s2
São feitas as seguintes afirmações:
I. Se não houver atrito entre o bloco e o plano, a força , paralela ao plano, deve ter
intensidade de 1.600 N.
II. Se o coeficiente de atrito entre a bloco e o plano for igual a 0,50, a intensidade de pode
variar de 400 N a 2.000 N.
III. Se a forga não existisse, a coeficiente de atrito entre o bloco e a plano deveria ser, no
mínimo, igual a 0,75.
É correto a que se afirma SOMENTE em
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) I e II.
(E) II e III.
15. Um bloco de massa 2 kg, próximo à superfície da Terra, desliza subindo um plano inclinado
de 30° sob a ação de uma força constante e da força peso. Desprezando-se todas as forças de
atrito e assumindo-se a aceleração devida à gravidade como sendo constante, se a aceleração
do bloco tem módulo 1 m/s2 , o módulo da força resultante nessa massa, em N, vale
A) 2.
B) 0,5.
C)
.
D) 1.
16. A força que atua sobre o peso e produz o deslocamento vertical da garrafa é a força.
(A) de inércia.
(B) gravitacional.
(C) de empuxo.
(D) centrípeta.
(E) elástica.
17. PUC-RS Um bloco de pedra, de 10 cm x 20 cm x
30 cm, pesando 300 N, encontra-se apoiado, em
repouso, sobre uma rampa, conforme figura acima.
São dados sen 30º = 0,500 e cos 30º = 0,866 A força
de atrito entre a rampa e o bloco vale:
a) 100 N
b) 141 N
c) 150 N
d) 170 N
e) 200 N
18. UESC-BA Na figura, o bloco B encontra-se em iminência
de movimento de descida sobre a rampa de inclinação θ, sob
ação exclusiva das forças F1 , F2e F3, que podem ser
identificadas, respectivamente, como:
01) peso, normal e atrito;
02) normal, peso e atrito;
03) peso, atrito e normal;
04) atrito, peso e normal;
05) normal, atrito e peso.
19. UEMS No sistema, que força deverá ser
aplicada na corda 2 para manter em equilíbrio
estático o corpo suspenso de 500 kg? Os fios
são considerados inestensíveis e de massas
desprezíveis: entre os fios e as polias não há
atrito. Considere g = 10m/s2. (Polias ideais)
a) 50,0 N
d) 70,2 N
b) 62,5 N
e) 82,0 N
c) 80,0 N
20. UEMS Um corpo de massa 10 kg é abandonado do
repouso num plano inclinado perfeitamente liso, que
forma um ângulo de 30°com a horizontal, como mostra a
figura. A força resultante sobre o corpo, é de: (considere
g =10 m/s2)
a) 100 N
d) 40 N
b) 80 N
e) 50 N
c) 64,2 N
21. A figura mostra um plano inclinado, no qual os blocos
de massas m1e m2 estão em equilíbrio estático. Seja θo
ângulo de inclinação do plano, e T1, T2 os módulos das
trações que a corda transmite, respectivamente, aos
blocos. Desprezando os atritos e sabendo que a massa
m2 é o dobro da massa m1, podemos afirmar que:
a) T1>T2 e θ =30º
b) T1=T2 e θ =45º
c) T1<T2 e θ =60º
d) T1=T2e θ =30º
e) T1<T2 e θ =45º
22. Uel Um corpo de massa 2,0 kg é abandonado sobre um plano perfeitamente liso e
inclinado de 37° com a horizontal. Adotando g = 10m/s2, sen37°= 0,60 e cos37°= 0,80, concluise que a aceleração com que o corpo desce o plano tem módulo, em m/s2
,
a) 4,0
b) 5,0
c) 6,0
d) 8,0
e) 10
23. (Mackenzie) A ilustração a seguir refere-se
a uma certa tarefa na qual o bloco B dez vezes
mais pesado que o bloco A deverá descer pelo
plano inclinado com velocidade constante.
Considerando que o fio e a polia são ideais, o
coeficiente de atrito cinético entre o bloco B e
o plano deverá ser: Dados: sen ‘ = 0,6 cos ‘ =
0,8
a) 0,500
b) 0,750
c) 0,875
d) 1,33
e) 1,50
24. (Mackenzie) Os corpos A e B, de massas 8kg e 2kg, respectivamente, sobem o plano
inclinado a seguir com aceleração constante de 1m/s2. Se o coeficiente de atrito cinético entre
os blocos e o plano inclinado é 0,5, então o módulo da força F, paralela ao apoio dos blocos e
no plano da figura, vale:
a) 140 N
b) 130 N
c) 120 N
d) 110 N
e) 100 N
25. (Puccamp) Um bloco de massa 5,0 kg é arrastado
para cima, ao longo de um plano inclinado, por uma
força F, constante, paralela ao plano e de intensidade
50N, como mostra a figura a seguir.
O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o
plano vale 0,40 e a aceleração da gravidade 10 m/s2.
A aceleração do bloco, em m/s2 vale:
a) 0,68
b) 0,80
c) 1,0
d) 2,5
e) 6,0