COLÉGIO DE APLICAÇÃO DOM HÉLDER CÂMARA AVALIAÇÃO: EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES I DATA: ____/____/____ DISCIPLINA: FÍSICA PROFESSOR(A): HUDSON DE AGUIAR ALUNO(A)____________________________________________________________ TURMA: ______ M SÉRIE: 3º ANO DATA PARA ENTREGA: _____ / _____ / _____ ORIENTAÇÕES IMPORTANTES! Leia a atividade avaliativa atentamente. Não pode haver rasura e uso de corretivo. As respostas têm que estar no local próprio e à caneta, para que sejam consideradas. Responda com caneta azul ou preta não deixe nada a lápis. 1) Uma caixa d’água de 66 kg precisa ser içada até o telhado de um pequeno edifício de altura igual a 18 m. A caixa é içada com velocidade constante, em 2,0 min. a) Qual o consumo médio de calorias desse atleta, sabendo que o tempo dessa prova é de cerca de 0,50 h? Dado: 1 cal = 4,2 J. Calcule a potência mecânica mínima necessária para realizar essa tarefa, em watts. Despreze o efeito do atrito. b) Admita que a velocidade do atleta é constante. Qual a intensidade média da força exercida sobre o atleta durante a corrida? 2) UFBA A figura abaixo representa um homem que puxa uma corda através de uma roldana, com uma força constante, arrastando, com deslocamento de 6,0 m e velocidade constante, uma caixa de 6,0 x 102 N de peso ao longo do plano inclinado que forma 30º com a horizontal. Considera-se que as forças de atrito e a resistência do ar são desprezíveis, que a corda e a roldana são ideais. . 4) (Upe 2011-adaptada) Um corpo de massa m = 2,0 kg desliza sobre o plano horizontal sem atritoao longo do eixo AB, também sob ação das forças F1 e F2 de acordo com a figura a seguir. A força F1 é constante, tem módulo igual a 10 N e forma com a vertical um ângulo = 30º. A força F2 varia de acordo com o gráfico a seguir: Determine, em 102 J , o trabalho da força exercida pelo homem. 3) (Unifesp 2005) Avalia-se que um atleta de 60 kg, numa prova de 10 000 m rasos, desenvolve uma potência média de 300 W. Num deslocamento de 0 a 4 m, determine: a) o trabalho realizado pela força F1; b) o trabalho realizado pela força F2; c) o trabalho total. 5) Em uma corrida, um automóvel de massa 1000 kg inicialmente em repouso gasta 5 s para atingir a velocidade de 108 km/h. a) Calcule a energia cinética inicial e final do corpo. b) Determine o trabalho da força resultante. c) Calcule o valor médio da força de atrito necessária para parar esse automóvel numa distância de 100 m. 6) (Ufu 2004) João, em um ato de gentileza, empurra uma poltrona para Maria, que a espera em repouso num segundo plano horizontal (0,8 m abaixo do plano de João). A poltrona tem uma massa de 10 kg e Maria tem uma massa de 50 kg. O chão é tão liso que todos os atritos podem ser desprezados, conforme figura 1. A poltrona é empurrada de A até B, partindo do repouso em A. João exerce uma força constante igual a 25 N, na direção horizontal. Em B a poltrona é solta, descendo a pequena rampa de 0,8 m de altura. Quando a poltrona chega com uma certa velocidade (v) em Maria, ela sentase rapidamente na poltrona, sem exercer qualquer força horizontal sobre ela, e o sistema poltrona + Maria escorrega no segundo plano horizontal, conforme figura 2. 8) (Pucpr 2003) Um corpo de massa 2 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. A partir do instante t = 0, uma força variável de acordo com o gráfico a seguir atua sobre o corpo, mantendo-o em movimento retilíneo. Com base nos dados e no gráfico são feitas as seguintes proposições: I - Entre 4 e 8 segundos, a aceleração do corpo é constante. II - A energia cinética do corpo no instante 4 s é 144 joules. III - Entre 4s e 8s, a velocidade do corpo se mantém constante. IV - No instante 10 s, é nula a velocidade do corpo. É correta a proposição ou são corretas as proposições: a) somente I e II b) somente I c) todas d) somente II e) somente III e IV Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s 2, calcule: a) o trabalho realizado por João no percurso AB. b) a velocidade (v) da poltrona ao chegar em Maria. c) a velocidade do sistema poltrona + Maria, após Maria sentar-se na poltrona. QUESTÕES OBJETIVAS: 7) (Ufpe 2005) Um objeto com massa 1,0 kg, lançado sobre uma superfície plana com velocidade inicial de 8,0 m/s, se move em linha reta, até parar. O trabalho total realizado pela força de atrito sobre o objeto é, em J: a) + 4,0 b) - 8,0 c) + 16 d) - 32 e) + 64 9) (Pucpr 2001) Uma motocicleta de massa 100 kg se desloca a uma velocidade constante de 10 m/s. A energia cinética desse veículo é equivalente ao trabalho realizado pela força-peso de um corpo de massa 50 kg que cai de uma altura aproximada a uma queda do: (Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2) a) 1o andar de um edifício. b) 4o andar de um edifício. c) 20o andar de um edifício. d) 50o andar de um edifício. e) alto de um poste de 6 m. 10) Um esquiador desliza sem atrito por uma pista de esqui, mostrada na figura a seguir, sob a ação apenas da gravidade. Ele parte do repouso do ponto A e passa pelos pontos B e C, mantendo sempre o contato com a pista. 12) (Fgv 2010) Um brinquedo muito simples de construir, e que vai ao encontro dos ideais de redução, reutilização e reciclagem de lixo, é retratado na figura. A g B C Os valores das energias mecânica (E), cinética (K ) e potencial (U) do esquiador são representados por colunas verticais, em que o comprimento da parte sombreada é proporcional a esses valores. Com base nessas informações, analise os diagramas numerados de I a VI. Os diagramas que melhor representam a distribuição energética, nos pontos A, B e C, respectivamente, são: a) I, IV e V b) II, III e V c) II, IV e VI d) I, II e III e) I, II e V 11) (Fgv 2005) Uma ema pesa aproximadamente 360 N e consegue desenvolver uma velocidade de 60 km/h, o que lhe confere uma quantidade de movimento linear, em kg.m/s, de: (Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2) a) 36. b) 360. c) 600. d) 2 160. e) 3 600. A brincadeira, em dupla, consiste em mandar o bólido de 100 g, feito de garrafas plásticas, um para o outro. Quem recebe o bólido, mantém suas mãos juntas, tornando os fios paralelos, enquanto que, aquele que o manda, abre com vigor os braços, imprimindo uma força variável, conforme o gráfico. Considere que: - a resistência ao movimento causada pelo ar e o atrito entre as garrafas com os fios sejam desprezíveis; - o tempo que o bólido necessita para deslocar-se de um extremo ao outro do brinquedo seja igual ou superior a 0,60 s. Dessa forma, iniciando a brincadeira com o bólido em um dos extremos do brinquedo, com velocidade nula, a velocidade de chegada do bólido ao outro extremo, em m/s, é de : a) 16. b) 20. c) 24. d) 28. e) 32. 13) (Uerj 2012) Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento uniforme. Corpos Massa (kg) Velocidade (km/h) leopardo 120 60 automóvel 1100 70 caminhão 3600 20 Admita que um cofre de massa igual a 300 kg cai, a partir do repouso e em queda livre de uma altura de 5 m. Considere , , e , respectivamente, as quantidades de movimento do leopardo, do automóvel, do caminhão e do cofre ao atingir o solo. As magnitudes dessas grandezas obedecem relação indicada em: a) Q1 < Q4 < Q2 < Q3. b) Q4 < Q1 < Q2 < Q3. c) Q1 < Q4 < Q3 < Q2. d) Q4 < Q1 < Q3 < Q2. 14) Uma caixa de madeira, de massa 2,0 kg, move-se numa superfície horizontal sem atrito, com velocidade escalar constante de 10 m/s. Num dado instante ela colide com outra caixa, de massa 3,0 kg, que estava parada, passando a moverem-se juntas, unidas por um encaixe. A velocidade do conjunto, após a colisão, em m/s, vale: a) 5,0 b) 4,3 c) 4,0 d) 3,3 e) 2,8