32 Exercícios de Dinâmica de Newton - Lei de Newton

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Dinâmica - Lista 2
Professor Walescko
22 de setembro de 2005
Sumário
1 Leis de Newton - Exercícios 1
2 Aplicações das Leis de Newton 5
3 Gabarito 9
1 Leis de Newton - Exercícios
1. (Venusp-SP) Assinale a alternativa que apre-
senta o enunciado da Lei da Inércia, também
conhecida como Primeira Lei de Newton.
(a) Qualquer planeta gira em torno do Sol
descrevendo uma órbita elíptica, da qual
o Sol ocupa um dos focos.
(b) Dois corpos quaisquer se atraem com uma
força proporcional ao produto de suas
massas e inversamente proporcional ao
quadrado da distância entre eles.
(c) Quando um corpo exerce uma força so-
bre outro, este reage sobre o primeiro com
uma força de mesma intensidade e dire-
ção, mas de sentido contrário.
(d) A aceleração que um corpo adquire é di-
retamente proporcional à resultante das
forças que nele atuam, e tem mesma di-
reção e sentido dessa resultante.
(e) Todo corpo continua em seu estado de
repouso ou de movimento uniforme em
uma linha reta, a menos que sobre ele
estejam agindo forças com resultante não
nula.
2. (Venuspp-SP) As estatísticas indicam que o
uso do cinto de segurança deve ser obrigatório
para previnir lesões mais graves em motoris-
tas e passageiros no caso de acidentes. Fisica-
mente, a função do cinto está relacionada com
a:
(a) Primeira Lei de Newton.
(b) Lei de Snell.
(c) Lei de Ampère.
(d) Lei de Ohm.
(e) Primeira Lei de Kepler.
3. (UFGM) A figura a seguir mostra um bloco
que está sendo pressionado contra uma parede
vertical com força horizontal
~F e que desliza
para baixo com velocidade constante.
O diagrama que melhor representa as forças
que atuam nesse bloco é:
1
4. (Venusp-SP) Um corpo de massa m pode se
deslocar ao longo de uma reta horizontal sem
encontrar qualquer resistência. O gráfico a se-
guir representa a aceleração, a, desse corpo em
função do módulo (intensidade), F, da força
aplicada, que atua sempre na direção da reta
horizontal.
A partir do gráfico, é possível concluir que a
massa m do corpo, em kg, é igual a:
(a) 10
(b) 6,0
(c) 2,0
(d) 0,4
(e) 0,1
5. (UFMG) Um corpo de massa m está sujeito
à ação de uma força
~F que o desloca segundo
um eixo vertical em sentido contrário ao da
gravidade.
Se esse corpo se move com velocidade cons-
tante é porque:
(a) a força
~F é maior do que a da gravidade.
(b) a força resultante sobre o corpo é nula.
(c) a força
~F é menor do que a gravidade.
(d) a diferença entre os módulos das duas for-
ças é diferente de zero.
(e) a afirmação da questão está errada, pois
qualquer que seja
~F o corpo estará ace-
lerado porque sempre existe a aceleração
da gravidade.
6. (UFMG) A Terra atrai um pacote de arroz com
uma força de 49N.
Pode-se, então, afirmar que o pacote de arroz:
(a) atrai a Terra com uma força de 49N.
(b) atrai a Terra com uma força menor do que
49N.
(c) não exerce força menor do que 49N.
(d) repele a Terra com uma força de 49N.
(e) repele a Terra com uma força menor do
que 49N.
7. (Fuvest-SP) Adote g = 10m/s2. Um homem
tenta levantar uma caixa de 5kg, que está sobre
uma mesa, aplicando uma força vertical de 10
N.
Nesta situação, o valor da força que a mesa
aplica na caixa é:
(a) 0N
(b) 5N
(c) 10N
(d) 40N
(e) 50N
8. (UEL-PR) Um corpo de massam é submetido
a uma força resultante de módulo F, adqui-
rindo aceleração a. A força resultante que se
deve aplicar a um corpo de massa
m
2 para que
ele adquira aceleração 4a deve ter módulo:
(a)
F
2
2
(b) F
(c) 2F
(d) 4F
(e) 8F
9. (UEL-PR) Um corpo de massa 200g é subme-
tido à ação das forças
~F1, ~F2 e ~F3, coplanares,
de módulos F1 = 50N , F2 = 40N e F3 = 20N ,
conforme a figura a seguir.
A aceleração do corpo vale, em m/s2:
(a) 0, 025.
(b) 0, 25.
(c) 2, 5.
(d) 25.
(e) 250.
10. (Unitau-SP) Um trenó de massa igual a 10
kg é puxado por uma criança por meio de
uma corda que forma um âgulo de 45◦ com
a linha do chão. Se a criança aplicar uma
força de 60N ao longo da corda, considerando
g = 9, 81m/s2, indique a alternativa que con-
tém a afirmação correta:
(a) As componentes horizontal e vertical da
força aplicada plea criança são iguais e
valem 30N .
(b) As componentes são iguais e valem
42, 4N .
(c) A força vertical é tão grande que ergue o
trenó.
(d) A componente horizontal da força vale
42, 4N e o vertical vale 30, 0N .
(e) O componente vertical é 42, 4N e o
horizontal vale 30, 0N .
11. (Unitau-SP) Analise as afirmações a seguir e
assinale a alternatica correta:
I - Massa e peso são grandezas proporcio-
nais.
II - Massa e peso variam inversamente.
III - A massa é uma grandeza escalar e o peso
uma grandeza vetorial.
(a) Somente I é correta.
(b) I e II são corretas.
(c) I e III são corretas.
(d) Todas são incorretas.
(e) Todas são corretas.
12. (ITA-SP) No campenonato mundial de arco e
flecha dois concorrentes discutem sobre a física
que está contida no arco do arqueiro. Surge
então a seguinte dúvida: quando o arco está
esticado, no momento do lançamento da fle-
cha, a foça exercida sobre a corda pela mão do
arqueiro é igual à:
I - força exercida pela sua outra mão sobre a
madeira do arco.
II - tensão da corda.
III - força exercida sobre a flecha pela corda
no momento em que o arqueiro larga a
corda.
Neste caso:
(a) todas as afirmaticas são corretas.
3
(b) todas as afirmaticas são falsas.
(c) Somente I e III são verdadeiras.
(d) Somente I e II são verdadeiras.
(e) Somente II é verdadeira
13. (UFMT) A ordem de grandeza de uma força
de 1000N é comparável ao peso de:
(a) um lutador de boxe peso pesado.
(b) um tanque de guerra.
(c) navio quebra-gelo.
(d) uma bola de futebol.
(e) uma bolinha de pingue-pongue.
14. (AFA-SP)Durante um intervalo de tempo de
4s atua uma força constante sobre um corpo
de massa 8, 0kg que está inicialmente em mo-
vimento retilíneo com velocidade escalar de
9m/s. Sabendo-se que no fim desse intervalo
de tempo a valocidade do corpo tem môdulo
de 6m/s, na direção e sentido do movimento
original, a força que atuou sobre ele tece inten-
sidade de:
(a) 3, 0N no sentido do movimento original.
(b) 6, 0N em sentido contrário ao movimento
original.
(c) 12, 0N no sentido do movimento original.
(d) 24, 0N em sentido contrário ao movi-
mento original.
15. (Fatec-SP) Uma motocicleta sofre aumento de
velocidade de 10m/s para 30m/s enquanto
percorre, em movimento retilíneo uniforme-
mente variado, a distância de 100m. Se a
massa do conjunto piloto + moto é de 500kg,
pode-se concluir que o módulo da força resul-
tante sobre o conjunto é:
(a) 2, 0.102N
(b) 4, 0.102N
(c) 8, 0.102N
(d) 2, 0.103N
(e) 4, 0.103N
16. (UFPB) Um livro está em repouso num plano
horizontal. Atuam sobre ele as forças peso (
~P )
e normal (
~FN ).
Analise as afirmações abaixo:
I - A força de reação à força peso está apli-
cada no centro da Terra.
II - A força de reação a normal está aplicada
sobre o plano horizontal.
III - O livro está em repouso e, portanto, nor-
mal e peso são forças de mesma instensi-
dades e direção, porém de sentidos con-
trários.
IV - A força normal é reação à força peso.
Pode-se dizer que:
(a) todas as alternaticas são verdadeiras.
(b) apenas I e II são verdadeiras.
(c) apenas I, II e III são verdadeiras.
(d) apenas III e IV são verdadeiras.
(e) apenas III é verdadeira.
17. (UERJ) Um asteróide A é atraído gravitaci-
onalmente por um planeta P. Sabe-se que a
massa de P é maior do que a massa de A.
Considerando apenas a interação entre A e P,
conclui-se que:
(a) o módulo da aceleração da P é menor do
que o móduloda aceleração de A.
4
(b) o módulo da aceleração de P é maior do
que o módulo da aceleração de A
(c) o módulo da aceleração de P é igual ao
módulo da aceleração de A.
(d) a intensidade da força que P exerce sobre
A é maior do que a intensidade da força
que A exerce sobre P.
(e) a intensidade da força que P exerce sobre
A é menor do que a intensidade da força
que A exerce sobre P.
2 Aplicações das Leis de
Newton
18. (Venusp-SP) Um foguete, livre no espaço, se
deloca em movimento retílineo e uniforme em
direção a um referencial inercial, na direção
indicada na figura e no sentido de I para II,
com seu eixo perpendicular à direção do movi-
mento.
Quando atinge II, os motores são ligados e o
foguete fica sujeito à ação de uma força cons-
tante, que atua perpendicularmente à direção
do deslocameto, até que atinja um certo ponto
III.
A trajetória do foguete no espaço, de II até III,
pode ser representada por:
19. (Fuvest-SP) Um jogador de basquete arre-
messa uma bolaB em direção à cesta. A figura
representa a trajetória da bola e sua velocidade
~v num certo instante.
Desprezando os efeitos do ar, as forças que
agem sobre a bola, nesse instante, poem ser
representadas por:
20. (Fuvest-SP) Um corpo de 3kg move-se, sem
atrito, num plano horizontal sob a ação de uma
força horizontal constante de intensidade 7N .
5
No instante t0 sua velocidade é nula. No ins-
tane t > t0 a velocidade é de 21m/s. Calcule
4t = t− t0.
(a) 3s
(b) 9s
(c) 12s
(d) 16s
(e) 21s
21. (Fuvest-SP) Adote: aceleração da gravidade
g = 10m/m2.
Uma pessoa segura uma esfera A de 1, 0kg que
está presa numa corda inextensível C de 200g,
a qual por dua vez, tem presa na outra extre-
midade uma esfera B de 30kg, como se vê na
figura:
A pessoa solta a esfera A. Enquanto o sistema
estiver caindo e desprezando a resistência do
ar, podemos afirmar que a tensão na corda
vale:
(a) zero.
(b) 2N
(c) 10N
(d) 20N
(e) 30N
22. Um corpo de massa 5, 0kg move-se sobre uma
superfície horizontal, perfeitamente lisa, com
velocidade constante de 4, 0m/s. Num dado
instante, sofre ação de uma força horizontal,
perpendicular à direção do movimento, de in-
tensidade 150N que atua durante 0, 10s. A
nova velocidade do corpo vale, em m/s:
(a) 1, 5.
(b) 3, 0.
(c) 5, 0.
(d) 7, 0.
(e) 15.
23. (ITA-SP) Fazendo compras num supermer-
cado, um estudante utiliza dois carrinhos. Em-
purra o primeiro, de massa m, com uma força
F, horizontal, o qual, por sua vez, empurra o
outro carrinho de massa M sobre o assoalho
plano e horizontal. Se o atrito entre os carri-
nhos 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
24. (UEL-PR) Os três corpos, A, B e C, represen-
tados na figura têm massas iguais, m = 3, 0kg:
O plano horizontal, onde se apóiam A e B,
não fornece atrito, a roldana tem massa des-
prezível e a aceleração da gravidade pode ser
considerada g = 10m/s2. A tração no fio que
une os blocos A e B tem módulo:
(a) 10N .
6
(b) 15N .
(c) 20N .
(d) 25N .
(e) 30N .
25. (UEL-PR) Os blocos A e B têm massas mA =
5, 0kg e mB = 2, 0kg e estão apoiados num
plano horizontal perfeitamente liso. Aplica-se
ao corpo A a força horizontal
~F , de módulo 21
N.
A força de contato entre os blocos A e B tem
módulo, em newtons:
(a) 21N .
(b) 11, 5N .
(c) 9, 0N .
(d) 7, 0N .
(e) 6, 0N .
26. (Unifor-SC) Sobre uma pista horizontal de
atrito desprezível, estão deslizando os corpos
A e B com aceleração provocada pela força ho-
rizontal
~F , de intensidade F, aplicada no corpo
A.
Sabendo-se que a massa de A é o dobro da
massa de B, a força que o corpo B exerce no
corpo A intensidade:
(a)
F
4 .
(b)
F
3 .
(c)
F
2 .
(d)
2F
3 .
(e) F .
27. (UFMS) Estão colocados sobre uma mesa
plana, horizontal e sem atrito, dois blocos A
e B conforme figura abaixo:
Uma força horizontal de intensidade F é apli-
cada a um dos blocos em duas situações (I e
II). Sendo a massa de A maior do que a de B,
é correto afirmar que:
(a) a aceleração do bloco A é menor do que
a de B na situação I.
(b) a aceleração dos blocos é maior na situa-
ção II.
(c) a força de contato entre os blocos é maior
na situação I.
(d) a aceleração dos blocos é a mesma nas
duas situações.
(e) a força de contato entre os blocos é a
mesma nas duas situações.
28. (UFPE) A figura abaixo mostra três blocos de
massas mA = 1, 0kg, mB = 2, 0kg e mc =
3, 0kg. Os blocos se movem em conjunto, sob
a ação de uma força
~F constante e horizontal,
de módulo 4,2N.
7
Desprezando o atrito, qual o módulo da força
resultante sobre o bloco B.
(a) 1, 0.
(b) 1, 4N .
(c) 1, 8N .
(d) 2, 2N .
(e) 2, 6N .
29. (UEPI) Três corpos estão interligados por fios
ideais, conforme a figura. A força de tração
~T
sobre o bloco 1 tem intensidade igual a 150N .
As massas dos blocos valem respectivamente
m1 = 50kg, m2 = 30kg e m3 = 20kg. As tra-
ções T1 no fio entre os blocos 1 e 2 e T2 entre os
blocos 2 e 3 têm intensidades respectivamente
iguais a:
(a) 75N e 45N .
(b) 75N e 30N .
(c) 45N e 75N .
(d) 40N e 30N .
(e) 30N e 75N .
30. (Venusp-SP) Dois blocos, A e B, de massas
m e 2m, respectivamente, ligados por um fio
inextensível e de massa desprezível, estão ini-
cialmente em repouso sobre um plano horizon-
tal sem atrito. Quando o conjunto é puxado
para a direita pela força horizontal
~F aplicada
em B, como mostra a figura, o io fica sujeito
à tração T1. Quando puxado para a esquerda
por uma força de mesma intensidade que a an-
terior, mas agindo em sentido contrário, o fio
fica sujeito à tração T2.
Nessas condições, pode-se afirmar que T2, é
igual a:
(a) 2T1.
(b)
√
2T1
(c) T1.
(d)
T1√
2
.
(e)
T1
2 .
31. (Acafe-SC) Dois corpos, A e B, de massas 30kg
e 10kg, respectivamente, estão presos através
de um fio inextensível que passa por uma rol-
dana fixa de atrito desprezível, de acordo com
a figura. Admitindo-se a aceleração de gravi-
dade local igual a 10m/s2, o módulo da ace-
leração resultante e a intensidade da força de
tração no fio serão, respectivamente:
(a) 5m/s2 e 150N .
(b) 10m/s2, 200N .
(c) 5m/s2, 200N .
(d) 25m/s2, 150N .
(e) 25m/s2, 200N .
8
32. (Unisa-SP) Na figura abaixo, a roldana R tem
massa desprezível e não há atrito entre ela e o
fio. O corpo A possui massa 4, 0kg. Sabe-
se que o corpo B desce com aceleração de
2, 0m/s2. A massa de B é: (dado: g =
10m/s2)
(a) 2, 0kg.
(b) 3, 0kg.
(c) 6, 0kg.
(d) 8, 0kg.
(e) 10, 0kg.
3 Gabarito
01-E 02-A 03-D 04-A 05-B
06-A 07-D 08-C 09-E 10-B
11-C 12-C 13-A 14-B 15-A
16-C 17-A 18-B 19-E 20-B
21-A 22-D 23-B 24-A 25-E
26-B 27-D 28-B 29-B 30-A
31-A 32-C
9