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EXERCÍCIOS DE FÍSICA (TRABALHO) Um aluno, sentado na carteira da sala, observa os colegas, também sentados nas respectivas carteiras, bem como um mosquito que voa perseguindo o professor que fiscaliza a prova da turma. Das alternativas abaixo, a única que retrata uma análise correcta do aluno é: a)A velocidade de todos os meus colegas é nula para todo observador na superfície da Terra. b)Eu estou em repouso em relação aos meus colegas, mas nós estamos em movimento em relação a todo observador na superfície da Terra. c)Como não há repouso absoluto, não há nenhum referencial em relação ao qual nós, estudantes, estejamos em repouso. d)A velocidade do mosquito é a mesma, tanto em relação ao meus colegas, quanto em relação ao professor. e)Mesmo para o professor, que não pára de andar pela sala, seria possível achar um referencial em relação ao qual ele estivesse em repouso. Um barco cuja velocidade e relação a agua e de 4,0m/s orienta-se sempre perpendicularmente as margem de um rio que tem velocidade de correnteza de 3,0m/s . Determine a velocidade resultante para um observado na margem do rio tem modulo em metro por segundo Calcular o ângulo entre os vectores A e B ; . Um ponto material movimenta-se sobre uma trajectória rectilínea segundo a função horária, S =10+2t Pedem-se: Sua posição inicial Sua velocidade Sua posição no instante 3s o espaço percorrido no fim de 6s o instante em que o ponto material passa pela posição 36m o esquema do movimento em um eixo orientado Um comboio sai da estação de uma cidade em percurso rectilíneo. Com velocidade constante 50km/h . Quanto tempo depois de sua partida desta sair da mesma estação um segundo comboio com velocidade constante de 75km/h para alcança-lo a 120km da cidade. Um trem de 200m de comprimento com a velocidade escalar constante de 60km/h gasta 36s para atravessar completamente uma ponte. Determine a extensão desta ponte em metros. Um rio de 1Km de largura tem uma correnteza de 3Km/h. Um homem utiliza um pequeno barco que desenvolve 5Km/h em relação a água para fazer travessias. Qual o tempo mínimo para atravessar o rio? Explique. Faça um diagrama e calcule o ângulo que o vector velocidade v precisa fazer com a margem para alcançar um ponto diametralmente oposto. Nesse caso, quanto tempo leva a travessia? Compare com o item a). Um móvel parte do km 50, indo até o km 60, onde, mudando o sentido do movimento, vai até o km 32. O deslocamento escalar e a distância efectivamente percorrida são, respectivamente: Numa pista atlética rectangular de lados a = 160 m e b = 60 m, um atleta corre com velocidade de módulo constante v = 5 m/s, no sentido horário, conforme mostrado na figura. Em t = 0 s, o atleta encontra-se no ponto A. O módulo do deslocamento do atleta, após 60 s de corrida, em metros, é: Em sua trajectória, um ônibus interestadual percorreu 60 km em 80 min, após 10 min de parada, seguiu viagem por mais 90 km à velocidade média de 60 km/h e, por fim, após 13 min de parada, percorreu mais 42 km em 30 min. A afirmativa verdadeira sobre o movimento do ônibus, do início ao final da viagem, é que ele: Percorreu uma distância total de 160 km; Gastou um tempo total igual ao triplo do tempo gasto no primeiro trecho de viagem; Desenvolveu uma velocidade média de 60,2 km/h Não modificou sua velocidade média em consequência das paradas ; Teria desenvolvido uma velocidade média de 57,6 km/h, se não tivesse feito paradas. O gráfico representa a posição de uma partícula em função do tempo .qual a velocidade media da partícula em metros por segundo ,entre os instantes tempo igual 2,0 min e tempo igual 6,0 min As funções horárias de dois trens que se movimentam em linhas paralelas são: s1 = k1- 40t e s2 = k2- 60t, onde o espaço s está em quilómetros e o tempo t está em horas. Sabendo que os trens estão lado a lado no instante t = 2,0 h, a diferença k1e k2, em quilómetros. Um caminhão, de comprimento igual a 20 m, e um homem percorrem, em movimento uniforme, um trecho de uma estrada rectilínea no mesmo sentido. Se a velocidade do caminhão é 5 vezes maior que a do homem, a distância percorrida pelo caminhão desde o instante em que alcança o homem até o momento em que o ultrapassa é, em metros, igual a: Dois trens A e B movem-se com velocidades constantes de 36 km/h, em direcções perpendiculares, aproximando-se do ponto de cruzamento das linhas. Em t = 0 s, a frente do trem A está a uma distância de 2 km do cruzamento. Os comprimentos dos trens A e B são, respectivamente, 150 m e 100 m. Se o trem B passa depois pelo cruzamento e não ocorre colisão, então a distância de sua frente até o cruzamento, no instante t= 0 s, é, necessariamente, maior que: Dois móveis A e B, ambos com movimento uniforme, percorrem uma trajectória rectilínea conforme mostra a figura. Em t = 0, estes se encontram, respectivamente, nos pontos A e B na trajectória. As velocidades dos móveis são vA = 50 m/s e vB = 30 m/s no mesmo sentido. Em qual ponto da trajectória ocorrerá o encontro dos móveis? Em que instante a distância entre os dois móveis será 50 m? Um carro A, viajando a uma velocidade constante de 80 km/h, é ultrapassado por um carro B. Decorridos 12 minutos, o carro A passa por um posto rodoviário e o seu motorista vê o carro B parado e sendo multado. Decorridos mais 6 minutos, o carro B novamente ultrapassa o carro A. A distância que o carro A percorreu entre as duas ultrapassagens . Um veículo robótico está explorando a superfície de Marte. O módulo de aterragem é a origem do sistema de coordenadas e a superfície do planeta é o plano xy. O veículo, que será representado por um ponto, possui componentes x e y que variam com o tempo de acordo com a) Calcule as coordenadas do veículo e sua distância do módulo de aterrissagem no instante t 2,0 s. b) Calcule o vetor deslocamento e o vetor velocidade média no intervalo de tempo entre t = 0,0 s e t =2,0 s. c) Deduza uma expressão geral para o vetor velocidade instantânea do veículo. Expresse a velocidade instantânea em t 2,0 s, usando componentes e também em termos do módulo, direção e sentido As posições de uma partícula material que se move no plano XOY são definidas pelas equações paramétricas: X = 2t - 2 , Y = t2 + 1 . Para o instante t determine: Os vectores posição, velocidade e aceleração. Calcule a equação cartesiana da trajectória da partícula. As coordenadas de posição de uma partícula material em movimento no plano 0xyz são ,SI: X = 2t + 2 , Y = t2 - 2 e z = 2 . Determine: A norma do deslocamento da partícula entre t = 1,0 e t = 3,0 s A velocidade média da partícula no intervalo A norma do vector velocidade para o instante t = 2,0s o movimento de uma partícula se faz segundo a equação horária (SI) S =2t2-5t+10 Assinala a alternativa correcta A aceleração da partícula e 2m/s2 A velocidade inicial da partícula e 5m/s A posição inicial da partícula e 10m A velocidade inicial da partícula e -10m/s O movimento de um corpo ocorre sobre um eixo x, de acordo com o gráfico, em que as distâncias são dadas em metros e o tempo, em segundos. A partir do gráfico, determine: a distância percorrida em 1 segundo e entre o instante t1 = 0,5 s e t2 O 1,5 s; a velocidade média do corpo entre t1 = 0,0 s e t2 = 2,0 s; a velocidade instantânea em t = 2,0 s. Os gráficos referem-se a movimentos unidimensionais de um corpo em três situações diversas, representando a posição como função do tempo. Nas três situações, são iguais. as velocidades médias; as velocidades máximas; as velocidades iniciais; as velocidades finais; os valores absolutos das velocidades máximas. Um móvel se desloca em MRU, cujo gráfico v t está representado no gráfico. Determine o valor do deslocamento do móvel entre os instantes t = 2,0 s e t = 3,0 s. No movimento rectilíneo uniformemente variado, com velocidade inicial nula, a distância percorrida é: a) Directamente proporcional ao tempo de percurso b) Inversamente proporcional ao tempo de percurso c) Directamente proporcional ao quadrado dotempo de percurso d) Inversamente proporcional ao quadrado do tempo de percurso e) Directamente proporcional à velocidade. Um passageiro anotou, a cada minuto, a velocidade indicada pelo velocímetro do táxi em que viajava; o resultado foi 12 km/h, 18 km/h, 24 km/h e 30 km/h. Pode-se afirmar que: a) o movimento do carro é uniforme; b) a aceleração média do carro é de 6 km/h, por minuto; c) o movimento do carro é retardado; d) a aceleração do carro é 6 km/h2; e) a aceleração do carro é 0,1 km/h, por segundo. Uma partícula, inicialmente a 2 m/s, é acelerada uniformemente e, após percorrer 8 m, alcança a velocidade de 6 m/s. Nessas condições, sua aceleração, em metros por segundo ao quadrado, é Numa competição automobilística, um carro se aproxima de uma curva em grande velocidade. O piloto, então, pisa o freio durante 4 s e consegue reduzir a velocidade do carro para 30 m/s. Durante a freada o carro percorre 160 m. Supondo que os freios imprimam ao carro uma aceleração retardadora constante, calcule a velocidade do carro no instante em que o piloto pisou o freio Um automóvel trasfega com velocidade constante de 12 m/s por uma avenida e se aproxima de um cruzamento onde há um semáforo com fiscalização electrónica. Quando o automóvel se encontra a uma distância de 30 m do cruzamento, o sinal muda de verde para amarelo. O motorista deve decidir entre parar o carro antes de chegar ao cruzamento ou acelerar o carro e passar pelo cruzamento antes do sinal mudar para vermelho. Este sinal permanece amarelo por 2,2 s. O tempo de reacção do motorista (tempo decorrido entre o momento em que o motorista vê a mudança de sinal e o momento em que realiza alguma acção) é 0,5 s. a) Determine a mínima aceleração constante que o carro deve ter para parar antes de atingir o cruzamento e não ser multado. b) Calcule a menor aceleração constante que o carro deve ter para passar pelo cruzamento sem ser multado. Aproxime 1,72 3,0. Uma estrada possui um trecho rectilíneo de 2 000 m, que segue paralelo aos trilhos de uma ferrovia também rectilínea naquele ponto. No início do trecho um motorista espera que na outra extremidade da ferrovia, vindo ao seu encontro, apareça um trem de 480 m de comprimento e com velocidade constante e igual, em módulo, a 79,2 km/h para então acelerar o seu veículo com aceleração constante de 2 m/s2. O final do cruzamento dos dois ocorrerá em um tempo de aproximadamente: Um motorista, a 50 m de um semáforo, percebe a luz mudar de verde para amarelo. O gráfico mostra a variação da velocidade do carro em função do tempo a partir desse instante. Com base nos dados indicados no gráfico pode-se afirmar que o motorista pára: a) 5 m depois do semáforo b) 10 m antes do semáforo c) Exactamente sob o semáforo d) 5 m antes do semáforo e) 10 m depois do semáforo O gráfico mostra a variação da velocidade de um automóvel em função do tempo. Supondo-se que o automóvel passe pela origem em t = 0, calcule o deslocamento total, em metros, depois de transcorridos 25 segundos O gráfico representa a aceleração de um móvel em função do tempo. A velocidade inicial do móvel é de 2 m/s. a) Qual a velocidade do móvel no instante 4 s? b) Construa o gráfico da velocidade do móvel em função do tempo nos 4 s iniciais do movimento. Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de v0 = 30 m/s. Sendo g = 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar qual será a velocidade do corpo 2,0 s após o lançamento? a Em relação ao exercício anterior, qual é a altura máxima alcançada pelo corpo? Quanto ao movimento de um corpo lançado verticalmente para cima e submetido somente à ação da gravidade, é correto afirmar que: A velocidade do corpo no ponto de altura máxima é zero instantaneamente. A velocidade do corpo é constante para todo o percurso. O tempo necessário para a subida é igual ao tempo de descida, sempre que o corpo é lançado de um ponto e retorna ao mesmo ponto. 08. A aceleração do corpo é maior na descida do que na subida. 6. Para um dado ponto na trajectória, a velocidade tem os mesmos valores, em módulo, na subida e na descida. A velocidade de um projéctil lançado verticalmente para cima varia de acordo com o gráfico da figura. Determine a altura máxima atingida pelo projéctil, considerando que esse lançamento se dá em um local onde o campo gravitacional é diferente do da Terra. Foi veiculada na televisão uma propaganda de uma marca de biscoitos com a seguinte cena: um jovem casal está num mirante sobre um rio e alguém deixa cair lá de cima um biscoito. Passados alguns segundos, o rapaz se atira do mesmo lugar de onde caiu o biscoito e consegue agarrá-lo no ar. Em ambos os casos, a queda é livre, as velocidades iniciais são nulas, a altura da queda é a mesma e a resistência do ar é nula. Para Galileu Galilei, a situação física desse comercial seria interpretada como: a) Impossível, porque a altura da queda não era grande o suficiente b) Possível, porque o corpo mais pesado cai com maior velocidade c) Possível, porque o tempo de queda de cada corpo depende de sua forma d) Impossível, porque a aceleração da gravidade não depende da massa dos corpo Um corpo em queda livre sujeita-se à aceleração gravitacional g 10 m/s2. Ele passa por um ponto A com velocidade 10 m/s e por um ponto B com velocidade de 50 m/s. A distância entre os pontos A e B é de: Um menino lança uma bola verticalmente para cima do nível da rua. Uma pessoa que está numa sacada a 10 m acima do solo apanha essa bola quando está a caminho do chão. Sabendo-se que a velocidade inicial da bola é de 15 m/s, pode-se dizer que a velocidade da bola, ao ser apanhada pela pessoa, era de: Uma equipe de resgate se encontra num helicóptero, parado em relação ao solo a 305 m de altura. Um pára-quedista abandona o helicóptero e cai livremente durante 1,0 s, quando abre-se o pára-quedas. A partir desse instante, mantendo constante seu vector velocidade, o pára-quedista atingirá o solo em: (Dado: g 10 m/s2) Um malabarista consegue manter cinco bolas em movimento, arremessando-as para cima, uma de cada vez, a intervalos de tempo regulares, de modo que todas saem da mão esquerda, alcançam uma mesma altura, igual a 2,5 m, e chegam à mão direita. Desprezando a distância entre as mãos, determine o tempo necessário para uma bola sair de uma das mãos do malabarista e chegar à outra, conforme o descrito acima. (Adote g = 10 m/s2.) Um balão em movimento vertical ascendente à velocidade constante de 10 m/s está a 75 m da Terra, quando dele se desprende um objecto. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar, o tempo, em segundos, em que o objecto chegará a Terra, é: Observando-se os vectores indicados no esquema, pode-se concluir que Um barco atravessa um rio seguindo a menor distância entre as margens, que são paralelas. Sabendo que a largura do rio é de 2,0 km, a travessia é feita em 15 min e a velocidade da correnteza é 6,0 km/h, podemos afirmar que o módulo da velocidade do barco em relação à água é: 39- Os vectores velocidade ( v →) e aceleração ( a →) de uma partícula em movimento circular uniforme, no sentido indicado, estão melhor representados na figura Numa competição nos jogos de Winnipeg, no Canadá, um atleta arremessa um disco com velocidade de 72 km/h, formando um ângulo de 30º com a horizontal. Desprezando-se os efeitos do d) 5,0 m b) 10,0 m e) 64,0 m c) 15,0 m 41 -Uma jogadora de basquete joga uma bola com velocidade de módulo 8,0 m/s, formando um ângulo de 60º com a horizontal, para cima. O arremesso é tão perfeito que a atleta faz a cesta sem que a bola toque no aro. Desprezando a resistência do ar, assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s). a-O tempo gasto pela bola para alcançar o ponto mais alto da sua trajectória é de 0,5 s. b-A aceleração da bola é constante em módulo, direção e sentido desde o lançamento abola atingir a cesta. c-A altura que a bola atinge acima do ponto de lançamento é de 1,8 m. d-A trajetória descrita pela bola desdeo lançamento até atingir a cesta é uma parábola. 42- Numa partida de futebol, o goleiro bate o tiro de meta e a bola, de massa 0,5 kg, sai do solo com velocidade de módulo igual a 10 m/s, conforme mostra a figura No ponto P, a 2 metros do solo, um jogador da defesa adversária cabeceia a bola. Considerando g 10 m/s2, determine a velocidade da bola no ponto P. 43-Um corpo é lançado para cima, com velocidade inicial de 50 m/s, numa direção que forma um ângulo de 60º com a horizontal. Desprezando a resistência do ar, pode-se afirmar que no ponto mais alto da trajetória a velocidade do corpo, em metros por segundo, será: 44-Dois bocais de mangueiras de jardim, A e B, estão fixos ao solo. O bocal A é perpendicular ao solo e o outro está inclinado 60° em relação à direção de A. Correntes de água jorram dos dois bocais com velocidades idênticas. Qual a razão entre as alturas máximas de elevação da água? 45- Suponha três setas A, B e C lançadas, com iguais velocidades, obliquamente acima de um terreno plano e horizontal, segundo os ângulos de 30°, 45° e 60°, respectivamente. Desconsiderando a resistência do ar, afirma-se que: III – A permanecerá menos tempo no ar. III – B terá maior alcance horizontal. III – C alcançará maior altura acima da horizontal. Das afirmativas acima: a) somente I é correta b) somente II é correta c) somente I e II são corretas d) somente I e III são corretas e) I, II e III são correta Numa competição de motocicletas, os participantes devem ultrapassar um fosso e, para tornar possível essa tarefa, foi construída uma rampa conforme mostra a figura Desprezando as dimensões da moto e considerando L = 7,0 m, cos 10° O 0,98 e sen 10° = 0,17, determine a mínima velocidade com que as motos devem deixar a rampa a fim de que consigam atravessar o fosso. Faça g = 10 m/s2. Um motociclista de MotoCross move -se com velocidade v 10 m/s, sobre uma superfície plana, até atingir uma rampa (em A), inclinada 45° com a horizontal, como indicado na figura A trajectória do motociclista deverá atingir novamente a rampa a uma distância horizontal D(D H), do ponto A, aproximadamente igual a: 48-De um avião descrevendo uma trajectória paralela ao solo, com velocidade v, é abandonada uma bomba de uma altura de 2 000 m do solo, exactamente na vertical que passa por um observador colocado no solo. O observador ouve o “estouro” da bomba no solo depois de 23 segundos do lançamento da mesma. São dados: aceleração da gravidade g 10 m/s2; velocidade do som no ar: 340 m/s. A velocidade do avião no instante do lançamento da bomba era, em quilómetros por hora, um valor mais próximo de: Um corpo é abandonado em um ponto situado a 80 metros acima da superfície da Terra, numa região em que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s2. Despreze a resistência do ar. a) Quanto tempo o corpo gasta até atingir o solo? b) Com que velocidade o corpo atinge o solo? c) Qual a altura do corpo 2 segundos após ter sido abandonado? Uma bola de pingue-pongue rola sobre uma mesa com velocidade constante de 2m/s. Após sair da mesa, cai, atingindo o chão a uma distância de 0,80m dos pés da mesa. Adote g= 10 m/s, despreze a resistência do ar e determine: a) a altura da mesa. b) o tempo gasto para atingir o solo. A respeito do conceito da inércia, assinale a frase correcta: a) Um ponto material tende a manter sua aceleração por inércia. b) Uma partícula pode ter movimento circular e uniforme, por inércia. c) O único estado cinemático que pode ser mantido por inércia é o repouso. d) Não pode existir movimento perpétuo, sem a presença de uma força. e) A velocidade vectorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a força é usada para alterar a velocidade e não para mantê-la. Um jogador de futebol está para bater uma falta. Os jogadores que formam a barreira, situada a uma distância D da bola, possuem uma altura média H. D é sempre maior do que H. O guarda-redes está atrás da barreira a uma distância 2 D. Com que ângulo qo deve o jogador chutar a bola com velocidade vo tal que a bola passe rente no topo da barreira e entre no gol na altura 1,5 H? Num local onde g = 10m/s2, um corpo é lançado verticalmente para cima com velocidade inicial igual a 20m/s. Desprezando-se as forças trocadas com a atmosfera e sabendo-se que no ponto de partida ele está a 105m acima do solo, determinar: a) A que altura ele se encontra no instante t = 1s. b) A velocidade neste instante. c) Em que instante ele atinge a altura máxima. d) O valor da altura máxima. e) O tempo que demora para passar novamente pelo ponto de partida. f) Em que instante atinge o solo. g) a velocidade com que o corpo chega ao solo. h) construir os diagramas s × t, v × t. O movimento de rotação está sempre presente em nosso dia a dia. Todos os veículos têm rodas, quase todas as máquinas têm eixos e polias que giram ligadas por correias e engrenagens. Dê alguns exemplos desses tipos de máquinas. Os satélites de comunicação são colocados em órbita de modo a fazer uma rotação em volta da Terra. Dizemos que eles permanecem estacionários pois girando junto com nosso planeta, eles parecem parados em relação ao solo. Quanto tempo um satélite estacionário demora para dar uma volta em torno do eixo de rotação da Terra? Um satélite de telecomunicações fica parado em relação à Terra. Qual o período e a frequência desse satélite? Considere as afirmações acerca do movimento circular uniforme: I. Não há aceleração, pois não há variação do vector velocidade. II. A aceleração é um vector de intensidade constante. III. A direcção da aceleração é perpendicular à velocidade e ao plano da trajectória. Dessas afirmações, somente: a) I é correcta d) I e II são correctas b) II é correcta e) II e III são correctas c) III é correcta Um automóvel se desloca em uma estrada horizontal com velocidade constante de modo tal que os seus pneus rolam sem qualquer deslizamento na pista. Cada pneu tem diâmetro D = 0,50 m, e um medidor colocado em um deles registra uma frequência de 840 rpm. A velocidade do automóvel é de: a) 3 π m/s b) 4 π m/s c) 5 π m/s d) 6 π m/s e) 7 π m/s Um ponto em movimento circular uniforme descreve 15 voltas por segundo em uma circunferência de 8,0 cm de raio. A sua velocidade angular, o seu período e a sua velocidade linear são, respectivamente: a) 20 rad/s; (1/15) s; 280 π cm/s b) 30 rad/s; (1/10) s; 160 π cm/s c) 30 π rad/s; (1/15) s; 240 π cm/s d) 60 π rad/s; 15 s; 240 π cm/s e) 40 π rad/s; 15 s; 200 π cm/s O tacômetro é o equipamento que mede o giro do motor de um carro e mostra, em tempo real para o motorista, o número de giros por minuto. Determine a frequência em hertz e o período em segundos para o motor de um carro cujo tacômetro indica 3000 rpm. A respeito do período e da frequência no movimento circular uniforme (MCU), indique o que for correto. a) O período é diretamente proporcional à frequência de giro de um corpo em MCU. b) Sabendo que o período de giro do ponteiro dos minutos é de 1 min, podemos dizer que a sua frequência será, aproximadamente, de 0,017 Hz. c) Se a frequência do ponteiro dos segundos é de 1 min, podemos calcular a sua frequência aproximada como de 0,017 Hz. d) A frequência é diretamente proporcional ao período. e) Um corpo de giro com frequência de 20 Hz possui período igual a 0,02 s. O período de translação da lua ao redor da Terra corresponde a 28 dias, sendo assim, determine a porcentagem diária aproximada da translação da lua. Um corredor mantém em uma pista circular uma velocidade constante de 2 m/s e completa uma volta em 80 s. Determine a frequência de giro do corredor e o tamanho da pista circular. a) 0,00150 Hz e 180 m b) 0,0125 Hz e 170 m c) 0,0125 Hz e 160 m d) 0,0325 Hz e 180 m e) 0,0525 Hz e 160 m Uma serra circular possui 30 cm de diâmetro e opera com frequência máxima de 1200 rpm. Determine a velocidade linear de um ponto na extremidade da serra. Um eucalipto encontra-se plantado perpendicularmente a uma superfície plana. A árvore é cortada junto ao chão e leva 4s para deixara posição vertical e ficar no chão na posição horizontal. Determine o valor aproximado da velocidade angular média de queda desse eucalipto. Um “motorzinho” de dentista gira com frequência de 2000 Hz até a broca de raio 2,0mm encostar no dente do paciente, quando, após 1,5s, passa a ter frequência de 500Hz. Determine o módulo da aceleração escalar média neste intervalo de tempo. O gráfico a seguir representa a velocidade angular, em função do tempo, de uma polia que gira ao redor de um eixo. Com base nas informações contidas no gráfico, determine a aceleração angular desta polia e a quantidade de volta que ela dá no intervalo de tempo entre 0 e 40s. A velocidade angular de um móvel em trajectória circular é diminuída de 30.π rad/s para 20. π rad/s em um intervalo de tempo igual à 2s. Sabendo que o raio do círculo mede 0,5m e o movimento é uniformemente variado; determine a aceleração escalar deste móvel. 52-Na última fila de poltronas de um ônibus, dois passageiros estão distando 2 m entre si. Se o ônibus faz uma curva fechada, de raio 40 m, com velocidade de 36 km/h, a diferença das velocidades dos passageiros é, aproximadamente, em metros por segundo, Uma partícula percorre uma trajectória circular de raio 10 m com velocidade constante em módulo, gastando 4,0 s num percurso de 80 m. Assim sendo, o período e a aceleração desse movimento serão, respectivamente, iguais a: R:Aceleração .ac 40m/s2 Uma criança montada em um velocípede se desloca em trajectória retilínea, com velocidade constante em relação ao chão. A roda dianteira descreve uma volta completa em um segundo. O raio da roda dianteira vale 24 cm e o das traseiras 16 cm. Podemos afirmar que as rodas traseiras do velocípede completam uma volta em, aproximadamente, quanto tempo A primeira Lei de Newton afirma que, se a soma de todas as forças atuando sobre o corpo é zero, o mesmo ... a) terá um movimento uniformemente variado b) apresentará velocidade constante c) apresentará velocidade constante em módulo, mas sua direção pode ser alterada d) será desacelerado e) apresentará um movimento circular uniforme As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para prevenir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, 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. 62- Um corpo de massa 4,0 kg encontra-se inicialmente em repouso e é submetido a ação de uma força cuja intensidade é igual a 60 N. Calcule o valor da aceleração adquirida pelo corpo. Um carro com massa 1000 kg partindo do repouso, atinge 30m/s em 10s. Supõem-se que o movimento seja uniformemente variado. Calcule a intensidade da força resultante exercida sobre o carro. 65- 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) um navio quebra-gelo d) uma bola de futebol e) uma bolinha de pingue-pongue Uma pessoa entra num elevador carregando uma caixa pendurada por um barbante frágil, como mostra a figura. O elevador sai do 6º andar e só pára no térreo. É correcto afirmar que o barbante poderá arrebentar: a) no momento em que o elevador entrar em movimento, no 6º andar. b) no momento em que o elevador parar no térreo. c) quando o elevador estiver em movimento, entre o 5º e o 2º andar. d) somente em uma situação em que o elevador estiver subindo. Abaixo temos um sistema, livre de atrito e sobre ação de uma força resultante igual a 20 n. Pede-se: A) a aceleração do conjunto; B) a força que o bloco A exerce sobre o bloco B. A uma acção corresponde uma reacção de mesmo módulo à acção, porém de sentido contrário”. Essa afirmação corresponde a qual lei? Marque a alternativa que a enuncia. a) Primeira Lei de Newton b) Segunda Lei de Newton c) Terceira Lei de Newton d) Lei da Gravitação Universal e) Lei da Inércia Os corpos A e B da figura tem massa de 10 kg cada um e estão ligados a um dinamómetro graduado em newton por meio de um fio ideal. Adopte g = 10 m/s2. Qual a indicação do dinamómetro? O gráfico abaixo representa a força de atrito (fat) entre um cubo de borracha de 100 g e uma superfície horizontal de concreto, quando uma força externa é aplicada ao cubo de borracha. Assinale a alternativa correcta, em relação à situação descrita pelo gráfico. A) O coeficiente de atrito sintético é 0,8. B) Não há movimento relativo entre o cubo e a superfície antes que a força de atrito alcance o valor de 1,0 N. C) O coeficiente de atrito estático é 0,8. D) O coeficiente de atrito cinético é 1,0. E) Há movimento relativo entre o cubo e a superfície para qualquer valor da força de atrito. Um estivador empurra uma caixa em um piso plano com uma força horizontal F. Considerando que a caixa é deslocada com velocidade constante, é correto afirmar: A) A intensidade da força de atrito entre o piso e a caixa é igual à intensidade de F B) A intensidade da força de atrito entre o piso e a caixa é menor do que a intensidade de F. C) O somatório das forças que actuam sobre a caixa é diferente de zero. D) A força F e a força de atrito entre a caixa e o piso possuem mesma direcção e mesmo sentido E) Não existe atrito entre a caixa e o piso Um bloco de 1,0kg está sobre outro de 4,0kg que repousa sobre uma mesa lisa. Os coeficientes de atrito estático e cinemático entre os blocos valem 0,60 e 0,40. A força F aplicada ao bloco de 4,0kg é de 25N e a aceleração da gravidade no local é aproximadamente igual a 10 m/s2. A aceleração da gravidade é aproximadamente igual a 10 m/s2. A força de atrito que actua sobre o bloco de 4,0kg tem intensidade de: a) 5,0N b) 4,0N c) 3,0N d) 2,0N e) 1,0N Um bloco de gelo desprende-se de uma geleira e desce um plano inclinado com atrito. Qual o diagrama que representa correctamente as forças que actuam sobre o bloco? Um bloco de massa de 4,0 kg é abandonado num plano inclinado de 37º com a horizontal com o qual tem coeficiente de atrito 0,25. A aceleração do movimento do bloco é em m/s2. Dados: g = 10 m/s2; sen 37º = 0,60; cos 37º = 0,80. a) 2,0 b) 4,0 c) 6,0 d) 8,0 e) 10 Três corpos se encontram sobre uma superfície de atrito desprezível, submetidos à ação de uma força de módulo igual a 50N. Veja a figura. F As massas dos corpos m1 , m2 e m3 são, respectivamente, 2kg, 5kg e 3kg. Considerando g = 10 , determine o valor da força que o bloco m2 exerce sobre o bloco m3. sm2 EXEMPLO No sistema abaixo, um bloco de 3kg é amarrado em uma corda susposta inextensível, que passa por uma polia ideal e é ligada a outro bloco de 2kg. Desprezando todos os atritos, o valor da força de tração na corda vale: (g = 10 ) T sm2 a)30N. b)10N. c)4N. d)12N. 74- Dois bloquinhos de massas 4kg e 6kg, presos através de uma corda inextensível e de massa desprezível, estão submetidos à acção de uma força 50N conforme o esquema da figura abaixo. Considerando a superfície livre de atritos, calcule: A) a aceleração adquirida pelo sistema formado pelos dois bloquinhos; B) a tracção na corda que une os dois bloquinhos. Dado: g = 10 . sm2 Um corpo de massa m se encontra em equilíbrio sob a ação do seu próprio peso, da força aplicada pela barra B e da força de tração T exercida pela corda de sustentação. Veja o esquema a seguir. Nestas condições podemos afirmar corretamente que: a) a tração T aplicada pela corda é maior que o peso do corpo. b) a tração T aplicada pela corda é menor que o peso do corpo. c) a tração T aplicada pela corda é igual ao peso do corpo. d) apenas conhecendo o ângulo entre a corda e a parede vertical poderemos saber se a tração T é maior, menor ou igual ao peso do corpo. Um corpo de massa 12 kg está suspenso por um sistema de polias e fios, como mostrado na figura, um homem puxa o fio com uma força de 18 N. Supondo que estes elementos são ideais, i.e., as polias não têm peso e não há atrito entre as polias e os fios e estes são inextensíveise sem peso. Pergunta-se: o corpo irá subir ou descer e com qual aceleração. Adote para a aceleração da gravidade g = 10 m/s 2. A respeito do conceito da inércia, assinale a frase correta: a) Um ponto material tende a manter sua aceleração por inércia. b) Uma partícula pode ter movimento circular e uniforme, por inércia. c) O único estado cinemático que pode ser mantido por inércia é o repouso. d) Não pode existir movimento perpétuo, sem a presença de uma força. e) A velocidade vetorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a força é usada para alterar a velocidade e não para mantê-la. Um homem, no interior de um elevador, está jogando dardos em um alvo fixado na parede interna do elevador. Inicialmente, o elevador está em repouso, em relação à Terra, suposta um Sistema Inercial e o homem acerta os dardos bem no centro do alvo. Em seguida, o elevador está em movimento retilíneo e uniforme em relação à Terra. Se o homem quiser continuar acertando o centro do alvo, como deverá fazer a mira, em relação ao seu procedimento com o elevador parado? a) mais alto; b) Mais baixo; c) Mais alto se o elevador está subindo, mais baixo se descendo; d) Mais baixo se o elevador estiver descendo e mais alto se descendo; e) Exactamente do mesmo modo. Consideremos uma corda elástica, cuja constante vale 10 N/cm. As deformações da corda são elásticas até uma força de tracção de intensidade 300N e o máximo esforço que ela pode suportar, sem romper-se, é de 500N. Se amarramos um dos extremos da corda em uma árvore e puxarmos o outro extremo com uma força de intensidade 300N, a deformação será de 30cm. Se substituirmos a árvore por um segundo indivíduo que puxe a corda também com uma força de intensidade 300N, podemos afirmar que: a) a força de tracção será nula; b) a força de tracção terá intensidade 300N e a deformação será a mesma do caso da árvore; c) a força de tracção terá intensidade 600N e a deformação será o dobro do caso da árvore; d) a corda se romperá, pois a intensidade de tracção será maior que 500N; e) n.d.a. 79- Uma bola de massa 0,40kg é lançada contra uma parede. Ao atingi-la, a bola está se movendo horizontalmente para a direita com velocidade escalar de -15m/s, sendo rebatida horizontalmente para a esquerda com velocidade escalar de 10m/s. Se o tempo de colisão é de 5,0 . 10-3s, a força média sobre a bola tem intensidade em newtons: a) 20 b) 1,0x102 c) 2,0x102 d) 1,0x102 e) 2,0x103 80. Uma folha de papel está sobre a mesa do professor. Sobre ela está um apagador. Dando-se, com violência, um puxão horizontal na folha de papel, esta se movimenta e o apagador fica sobre a mesa. Uma explicação aceitável para a ocorrência é: a) nenhuma força atuou sobre o apagador; b) a resistência do ar impediu o movimento do apagador; c) a força de atrito entre o apagador e o papel só atua em movimentos lentos; d) a força de atrito entre o papel e a mesa é muito intensa; e) a força de atrito entre o apagador e o papel provoca, no apagador, uma aceleração muito inferior à da folha de papel. 91-Um homem, dentro do elevador, está sobre uma balança calibrada em newtons. O peso do homem tem intensidade P e a indicação da balança, nos três intervalos citados, assume os valores F1, F2 e F3 respectivamente: Assinale a opção correcta: a) F1 = F2 = F3 = P b) F1 < P; F2 = P; F3 < P c) F1 < P; F2 = P; F3 > P d) F1 > P; F2 = P; F3 < P; e) F1 > P; F2 = P; F3 > P 92- Um bloco de madeira pesa 2,0 . 103N. Para deslocá-lo sobre uma mesa horizontal, com velocidade constante, é necessário aplicar uma força horizontal de intensidade 1,0 . 102N. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a mesa vale: a) 5,0 . 10-2 b) 1,0 . 10-1 c) 2,0 . 10-3 d) 2,5 . 10-1 e) 5,0 . 10-1 94- Um bloco de massa 20 kg é puxado horizontalmente por um barbante. O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano horizontal de apoio é 0,25. Adota-se g = 10 m/s2. Sabendo que o bloco tem aceleração de módulo igual a 2,0 m/s2, concluímos que a força de atração no barbante tem intensidade igual a: a) 40N b) 50N c) 60N d) 70N e) 90N 95- Uma corda de massa desprezível pode suportar uma força tensora máxima de 200N sem se romper. Um garoto puxa, por meio desta corda esticada horizontalmente, uma caixa de 500N de peso ao longo de piso horizontal. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é 0,20 e, além disso, considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, determine: a) a massa da caixa; b) a intensidade da força de atrito cinético entre a caixa e o piso; c) a máxima aceleração que se pode imprimir à caixa. 95- Um caminhão transporta um bloco de ferro de 3,0t, trafegando horizontalmente e em linha reta, com velocidade constante. O motorista vê o sinal (semáforo) ficar vermelho e aciona os freios, aplicando uma desaceleração constante de valor 3,0 m/s2. 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 intensidade da força de atrito 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? 96- No asfalto seco de nossas estradas o coeficiente de atrito estático entre o chão e os pneus novos de um carro vale 0,80. Considere um carro com tração apenas nas rodas dianteiras. Para este carro em movimento, em uma estrada plana e horizontal, 60% do peso total (carro + passageiros) está distribuído nas rodas dianteiras. Sendo g = 10m/s2 e não considerando o efeito do ar, a máxima aceleração que a força de atrito pode proporcionar ao carro é de: 99 a) 10 m/s2 b) 8,0 m/s2 c) 6,0 m/s2 d) 4,8 m/s2 e) 0,48 m/s2 96- Nos dois esquemas da figura temos dois blocos idênticos A e B sobre um plano horizontal com atrito. O coeficiente de atrito entre os blocos e o plano de apoio vale 0,50. As dois blocos são aplicados forças constantes, de mesma intensidade F, com as inclinações indicadas, onde cos q = 0,60 e sen q = 0,80. Não se considera efeito do ar. Os Os dois blocos vão ser acelerados ao longo do plano e os módulos de suas acelerações são aA e aB. Assinale a opção correta: a) aA = aB; b) aA > aB; c) aA < aB; d) não podemos comparar aA e aB porque não conhecemos o valor de F; e) não podemos comparar aA e aB porque não conhecemos os pesos dos blocos. 99- Um bloco é colocado, em repouso, em um plano inclinado de a em relação ao plano horizontal. Sejam k1 e K2 respectivamente os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre o bloco e o plano de apoio. Sendo g o módulo da aceleração da gravidade, pede se: a) Qual a condição para que o bloco desça o plano? b) Calcule o módulo da aceleração, supondo que o bloco desce o plano. 99- No plano inclinado da figura abaixo, o bloco de massa M desce com aceleração dirigida para baixo e de módulo igual a 2,0m/s2, puxando 101 o bloco de massa m. Sabendo que não há atrito de qualquer espécie, qual é o valor da razão M/m? Considere g = 10m/s2. 100- No esquema da figura os fios e a polia são ideais e não se consideram resistência e o empuxo do ar. O sistema é abandonado do repouso. Os blocos A e B têm massa de 2,0kg. O módulo de aceleração de gravidade vale 10m/s2 e a = 30°. Supondo a inexistência de atrito, determine: a) o módulo da aceleração do sistema; b) a intensidade da força que traciona a corda. Considere um plano inclinado que forma ângulo q com o plano horizontal. Sendo sen q = 0,60, cos q = 0,80 e g = 10m/s2, calcule: a) a intensidade da aceleração de um corpo que escorrega livremente neste plano, sem atrito; b) o coeficiente de atrito dinâmico entre um corpo e o plano, para que o corpo lançado para baixo desça o plano com velocidade constante. 101 -Um corpo de massa m = 0,20kg desce um plano inclinado de 30° em relação à horizontal. O gráfico apresentado mostra como varia a velocidade escalar do corpo com o tempo. a) determine o módulo da aceleração do corpo; b) calcule a intensidade da força de atrito do corpo com o plano.Dados: g = 10m/s2, sen 30° = 0,50, cos 30° = 0,87. Um bloco de massa 5,0kg está apoiado sobre um plano inclinado de 30° em relação a um plano horizontal. Se uma força constante, de intensidade F, paralela ao plano inclinado e dirigida para cima, é aplicada ao bloco, este adquire uma aceleração para baixo e sua velocidade escalar é dada por v = 2,0t (SI), (fig.1). Se uma força constante, de mesma intensidade F, paralela ao plano inclinado e dirigida para baixo for aplicada ao bloco, este adquire uma aceleração para baixo e sua velocidade escalar é dada por v' = 3,0t (SI), (fig. 2). a) Calcule F, adotando g = 10m/s2. b) Calcule o coeficiente de atrito de deslizamento entre o corpo e o plano inclinado. No plano inclinado da figura abaixo, o coeficiente de atrito entre o bloco A e o plano vale 0,20. A roldana é isenta de atrito e despreza-se o efeito do ar. Os blocos A e B têm massas iguais a m cada um e a aceleração local da gravidade tem intensidade igual a g. A intensidade da força tensora na corda, suposta ideal, vale: a) 0,875 mg b) mg c) 0,96 mg d) 0,76 mg e) 0,88 mg f) 28. Considere a figura abaixo: As massas de A, B e C são, respectivamente, iguais a 15kg, 20kg e 5,0kg. Desprezando os atritos, a aceleração do conjunto, quando abandonado a si próprio, tem intensidade igual a: Dados: g = 10 m/s2 sen q = 0,80 cos q = 0,60 a) 0,25 m/s2 b) 1,75 m/s2 c) 2,50 m/s2 d) 4,25 m/s2 105- Uma força na direcção do deslocamento varia ao longo da trajectória, conforme o gráfico Força X Deslocamento abaixo. F a)Diga em quais intervalos, ao longo do deslocamento, o Trabalho foi motor, nulo ou resistente. Justifique. b)Calcule o Trabalho total da força F ao final do deslocamento de 8 m. Um carro de 1130 kg está seguro por um cabo leve, sobre uma rampa muito lisa (sem atrito), como indicado na Figura 5.45. O cabo forma um ângulo de 31,0º sobre a superfície da rampa, e a rampa ergue-se 25,0º acima da horizontal. a) Desenhe um diagrama do corpo livre para o carro. b) Ache a tensão no cabo. c) Com que intensidade a superfície da rampa empurra o carro Uma força F igual a 15 N actua sobre um bloco m de 6 Kg formando um ângulo igual a 60 o com a horizontal, conforme o esquema abaixo. a) Calcule o Trabalho realizado pela força ao longo de um deslocamento de 8 m. b)Qual o Trabalho das forças Peso e Normal? Justifique Para subir do térreo para o primeiro andar, uma pessoa pode escolher 3 alternativas: ir pela escada, mais íngreme; ir de elevador e ir pela rampa, menos inclinada. Sobre o Trabalho realizado pelo Peso da pessoa podemos afirmar correctamente que: a)É maior pela escada. b)É o mesmo por qualquer caminho. c)É maior pelo elevador. d)É maior pela rampa Três corpos idênticos de massa M deslocam-se entre dois níveis, como mostra a figura: A - caindo livremente; B - deslizando ao longo de um tobogã e C - descendo uma rampa, sendo, em todos os movimentos, desprezíveis as forças dissipativas. Com relação ao trabalho (W) realizado pela força-peso dos corpos, pode-se afirmar que: a) WC > WB > WA b) WC > WB = WA c) WC = WB > WA d) WC = WB = WA e) WC < WB > WA Observe as figuras. Elas representam uma pessoa elevando de 30cm uma carga de 1000N. Quanto ao trabalho realizado pela força gravitacional sobre a carga, nas três situações, podemos afirmar que: João e André empurram caixas idênticas e de mesma massa, com velocidade constante, do chão até a carroceria de um caminhão. As forças aplicadas pelos dois são paralelas às rampas. Desconsidere possíveis atritos, analise as afirmações Abaixo e assinale a opção correta: João e André empurram caixas idênticas e de mesma massa, com velocidade constante, do chão até a carroceria de um caminhão. As forças aplicadas pelos dois são paralelas às rampas. Desconsidere possíveis atritos, analise as afirmações abaixo e assinale a opção correta: a) O trabalho realizado por João é maior que o trabalho realizado por André. b) O trabalho realizado por João é Menor que o trabalho realizado por André. c) O trabalho realizado por João é igual ao trabalho realizado por André. d) João faz uma força de maior Intensidade que a de André, para Empurrar a caixa até o caminhão. e) João faz a mesma força que André, para empurrar a caixa até o caminhão 109- Três homens, João, Pedro e Paulo, correm com velocidades horizontais constantes de 1,0 m/s, 1,0 m/s e 2,0 m/s respectivamente (em relação a O, conforme mostra a figura abaixo). A massa de João é 50 Kg, a de Pedro é 50 kg e a de Paulo é 60 Kg. a) 0 J e 30 J b) 25 J e 120 J c) 0 J e 0 Jd D ) 100 J e 270 J e) 100 J e 120 J Um vaso de 2,0kg está pendurado a 1,2m de altura de uma mesa de 0,4m de altura. Sendo g = 10m/s², determine a energia potencial gravitacional do vaso em relação à mesa e ao solo. 109- No rótulo de uma lata de leite em pó lê-se “valor energético: 1509kj por 100g (361kcal)”. Se toda energia armazenada em uma lata contendo 400g de leite fosse utilizada para levantar um objeto de 10kg, a altura máxima atingida seria de aproximadamente (g = 10m/s²) 110- Uma mola é deslocada 10cm da sua posição de equilíbrio; sendo a constante elástica desta mola equivalente à 50N/m, determine a energia potencial elástica associada a esta mola em razão desta deformação 116 Três meninos, João, Carlos e Pedro, encontram-se no topo de três escorregadores de mesma altura, mas de inclinações diferentes conforme indica a figura. Os meninos, inicialmente em repouso, descem pelos escorregadores. Despreze qualquer força de atrito.Considere , e as respectivas velocidades de Carlos, João e Pedro imediatamente antes de chegar ao solo.Com relação aos módulos dessas velocidades, a afirmativa correta é: vC vJ vP a) vC < vJ < vP b) vC = vJ = vP c) vC > vJ > vP d) Não é possível especificar uma relação entre os módulos das velocidades sem saber o valor das massas dos meninos. Vamos supor que um carrinho de montanha-russa esteja parado a uma altura igual a 10 m em relação ao solo. Calcule a velocidade do carrinho, nas unidades do SI, ao passar pelo ponto mais baixo da montanha-russa. Despreze as resistências e adote a massa do carrinho igual a 200 kg. a) v ≈ 1,41 m/s b) v ≈ 28 m/s c) v ≈ 41 m/s d) v ≈ 5,61 m/s e) v ≈ 14,1 m/s No arranjo experimental da figura, desprezam-se o atrito e o efeito do ar: O bloco (massa de 4,0 kg), inicialmente em repouso, comprime a mola ideal (constante elástica de 3,6 x 103 N/m) de 20 cm, estando apenas encostado nela. Largando-se a mola, esta distende-se impulsionando o bloco, que atinge a altura máxima h. Adotando g = 10 m/s2, determine: a) o módulo da velocidade do bloco imediatamente após desligar-se da mola; b) o valor da altura h. 113- Um corpo de 2,0 kg desce por uma rampa a partir do repouso de um ponto A. A velocidade do corpo ao final da rampa ao passar pelo ponto B é 8 m/s. Trata-se de um sistema conservativo ou dissipativo? Justifique RESPOSTA: DISSIPATIVO, POIS PERDEU 36J EM CALOR Um automóvel de massa 1.200kg, parte do repouso, e após um tempo de 5s, atinge a velocidade de 108 km/h. Qual o valor da potência média do motor? Uma mola de massa desprezível e constante elástica 400N/m é presa a um corpo A de0,10kg. Um corpo B de 0,20kg é encostado na mola e um fio é amarrado aos dois corpos mantendo a mola comprimida de 5,0cm. O conjunto se move com velocidade v, sobre uma superfície horizontal, como mostra a figura. Após o lançamento do conjunto, ainda no trecho horizontal, o fio se rompe e o corpo B sobe a rampa até uma altura máxima h=0,46m. Despreze o atrito entre os corpos e a superfície. (a) Qual é a velocidade do corpo B ao abandonar a mola? (b) Calcule a velocidade do corpo A quando B abandona a mola? (c) Calcule a velocidade v do conjunto. Para elevar um corpo de massa 4kg a uma altura de 5m, utiliza-se um motor de potência nominal de 125 W, e rendimento 80%. O motor realiza este movimento, na vertical, no tempo de 10s. Se o corpo estava inicialmente em repouso, qual a sua velocidade quando atingiu a altura de 5 m? Emum clássico do futebol goiano, um jogador do Vila Nova dá um chute em uma bola aplicando-lhe uma força de intensidade 7.102N em 0,1s em direcção ao gol do Goiás e o goleiro manifesta reação de defesa ao chute, mas a bola entra para o delírio da torcida. Determine a intensidade do impulso do chute que o jogador dá na bola para fazer o gol. Com base no gráfico, determine o impulso produzido pela força no intervalo de tempo de 0 a 5s. Um objecto de massa 0,50kg está se deslocando ao longo de uma trajectória rectilínea com aceleração escalar constante igual a 0,30m/s2. Se partiu do repouso, o módulo da sua quantidade de movimento, em kg . m/s, ao fim de 8,0s, é: a) 0,80 b) 1,2 c) 1,6 d) 2,0 e) 2,4 A força resultante que actua sobre um bloco de 2,5 kg, inicialmente em repouso, aumenta uniformemente de zero até 100 N em 0,2 s, conforme a figura abaixo. A velocidade final do bloco, em m/s, é: a) 2,0 b) 4,0 c) 6,0 d) 8,0 e) 10 Um projéctil de aço de massa 40g é atirado horizontalmente contra um bloco de argila de massa 160g, inicialmente em repouso, suspenso por fios intextensíveis e de massas desprezíveis, conforme mostra a figura. O projéctil penetra o bloco e o sistema projéctil bloco se eleva, atingindo altura máxima igual à 5cm. Considerando o sistema conservativo (sistema no qual não há perda de energia) e g = 10m/², a velocidade do projéctil ao atingir o bloco de argila era, em m/s, igual a: 118- Um carrinho de massa m1 = 2,0 kg, deslocando-se com velocidade V1 = 6,0 m/s sobre um trilho horizontal sem atrito, colide com outro carrinho de massa m2 = 4,0 kg, inicialmente em repouso sobre o trilho. Após a colisão, os dois carrinhos se deslocam ligados um ao outro sobre esse mesmo trilho. Qual a perda de energia mecânica na colisão? a) 0 J b) 12 J c) 24 J d) 36 J e) 48 J Uma partícula se move com velocidade uniforme V ao longo de uma reta e choca-se frontalmente com outra partícula idêntica, inicialmente em repouso. Considerando o choque elástico e desprezando atritos, podemos afirmar que, após o choque: a) as duas partículas movem-se no mesmo sentido com velocidade V/2. b) as duas partículas movem-se em sentidos opostos com velocidades – V e + V. c) a partícula incidente reverte o sentido do seu movimento, permanecendo a outra em repouso. d) a partícula incidente fica em repouso e a outra se move com velocidade v. e) as duas partículas movem-se em sentidos opostos com velocidades – v e 2v. 121- Um tijolo de massa m igual a 1Kg é abandonado do repouso, em queda livre. Considere g = 10 m/s2. Após 2 segundos de queda, podemos afirmar que sua Quantidade de Movimento Q: a) vale 20Kg.m/s, é horizontal e para a direita. b) vale 2Kg.m/s, é vertical e para cima. c) vale 10Kg.m/s, é horizontal e para a esquerda. d) vale 20Kg.m/s, é vertical e para baixo. Observe atentamente o gráfico seguinte, que mostra como varia a força F que atua em uma partícula inicialmente em repouso ao longo do tempo t. a)Descreva o movimento da partícula, ao longo do tempo, de acordo com o gráfico, dizendo se o movimento foi acelerado, retardado ou uniforme Os gráficos apresentados a seguir mostram uma área A hachurada sob uma curva. A área A indicada é numericamente igual ao impulso de uma força no gráfico Uma variação na quantidade de movimento de um corpo, entre dois instantes, está necessariamente associada à presença de a) uma aceleração. b) um trabalho mecânico. c) uma trajectória circular. d) uma colisão. Um bloco B de massa de 5 kg está sobre um bloco A de massa de 8 kg, que por sua vez está sobre o topo de uma mesa horizontal (Figura 5.72). Não há atrito entre o bloco A e o topo da mesa, mas o coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e o topo da mesa é 0,750. Um fio leve ligado ao bloco A passa sobre uma polia fixa sem atrito e o bloco C está suspenso na outra extremidade do fio. Qual deve ser o maior valor da massa mc que o bloco C deve possuir para que os blocos A e B deslizem juntos quando o sistema for libertado a partir do repouso Uma bola é mantida em repouso na posição A indicada na Figura 5.87 por meio de dois fios leves. O fio horizontal é cortado, e a bola começa a oscilar como um pêndulo. O ponto B é o ponto mais afastado do lado direito da trajectória das oscilações. Qual é razão entre a tensão do fio na posição B e a tensão do fio na posição A antes de o fio horizontal ser cortado? Um jogador de bilhar dá uma tocada numa bola, imprimindo nela uma velocidade de 10 m/s. A bola atinge outra que estava parada e, após o choque, ambas movem-se juntas com a mesma velocidade. Considerando que cada bola tenha a massa de 0,4 kg, com que velocidades vão se movimentar após o choque? a) 10,0 m/s c) 2,5 m/s b) 0,8 m/s d) 5,0 m/s Considere uma colisão inelástica de corpos na ausência de forças externas. Com relação à energia mecânica e à quantidade de movimento (momento linear), é correto afirmar que: A) ambas se conservam. B) apenas a energia mecânica se conserva. C) ambas não se conservam. D) apenas a quantidade de movimento se conserva. Observe abaixo a representação de uma colisão entre dois corpos: Pelo esquema representado, podemos afirmar que se trata de um choque: a) Perfeitamente elástico. b) Parcialmente elástico. c) Perfeitamente inelástico. d) A figura não permite classificação do choque. a figura ilustra uma bola a, com velocidade v, a ponto de colidir com outra bola b que, por sua vez, colidirá com uma terceira bola c. considerando as bolas de mesma massa e as colisões frontais e elásticas, as velocidade vA, vB e vC de A, B e C, imediatamente após as colisões, serão: A respeito da quantidade de movimento e da energia cinética de um corpo de massa constante assinale a opção correcta: a) Num movimento circular e uniforme, somente a quantidade de movimento é constante; b) Toda vez que a energia cinética de um móvel for constante, sua quantidade de movimento também será; c) Dois corpos iguais que se cruzam a 80km/h, cada um, têm a mesma quantidade de movimento e energia cinética; d) No movimento circular e uniforme, a quantidade de movimentos e a energia cinética são ambas constantes; e) A quantidade de movimento de um móvel, de massa constante, somente será constante (não nula) para movimentos retilíneos e uniformes. Uma partícula de massa 3,0kg parte do repouso e descreve uma trajectória rectilínea com aceleração escalar constante. Após um intervalo de tempo de 10s, a partícula se encontra a 40m de sua posição inicial. Nesse instante, o módulo de sua quantidade de movimento é igual a: a) 24kg . m/s b) 60kg . m/s c) 6,0 x 102kg . m/s d) 1,2 . 103kg . m/s e) 4,0 . 103kg . m/s Uma pequena esfera de massa 0,10kg abandonada do repouso, em queda livre, atinge o solo horizontal com uma velocidade de módulo igual a 4,0m/s. Imediatamente após a colisão a esfera tem uma velocidade vertical de módulo 3,0 m/s. O módulo da variação da quantidade de movimento da esfera, na colisão com o solo, em kg . m/s, é de: a) 0,30 b) 0,40 c) 0,70 d) 1,25 e) 3,40 Um bloco de 0,50 kg é empurrado contra uma mola horizontal de massa desprezível, comprimindo a mola até uma distância igual a 0,20 m (Figura 7.31). Quando o bloco é libertado, ele se move sobre o topo de uma mesa horizontal até uma distância de 1,0 m antes de parar. A constante da mola é igual a 100 N/m. Calcule o coeficiente de atrito cinético c entre o bloco e a mesa. 132- Um corpo A com massa M e um corpo B com massa 3M estão em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Entre eles existe uma mola, de massa desprezível, que está comprimida por meio de barbante tensionado que mantém ligados os dois corpos. Num dado instante, o barbante é cortado e a mola distende-se, empurrando as duas massas, que dela se separam e passam a se mover livremente. Designando-se por T a energia cinética, pode-se afirmar que: a) 9TA = TB b) 3TA = TB c) TA = TB d) TA = 3TB e) TA = 9TB 134- Um objecto de massa 5,0kg movimentando-se a uma velocidade de módulo 10m/s, choca-se frontalmentecom um segundo objecto de massa 20kg, parado. O primeiro objecto, após o choque, recua uma velocidade de módulo igual a 2,0m/s. Desprezando-se o atrito, a velocidade do segundo, após o choque tem módulo igual a: a) 2,0 m/s b) 3,0m/s c) 4,0 m/s d) 6,0 m/s e) 8,0 m/s Um bloco de 2,0 kg é empurrado contra uma mola de massa desprezível e constante k 400 N/m, comprimindo a mola até uma distância igual a 0,220 m. Quando o bloco é libertado, ele se move ao longo de uma superfície horizontal sem atrito e sobe um plano inclinado de 37,0° (Figura 7.30). a) Qual a velocidade do bloco enquanto ele desliza ao longo da superfície horizontal depois de abandonar a mola? b) Qual a distância máxima que ele atinge ao subir o plano inclinado até parar antes de voltar para a base do plano? Suponha que para fechar uma porta de 0,8 metros de largura, uma pessoa aplica perpendicularmente a ela uma força de 3 N, como mostra a figura abaixo. Determine o momento dessa força em relação ao eixo O. a) M = -3,75 N.m b) M = -2,4 N.m c) M = -0,27 N.m d) M = 3,75 N.m e) M = 2,4 N.m Vejamos a figura abaixo. Na figura temos dois blocos cujas massas são, respectivamente, 4 kg e 6 kg. A fim de manter a barra em equilíbrio, determine a que distância x o ponto de apoio deve ser colocado. Suponha que inicialmente o ponto de apoio esteja a 40 cm da extremidade direita da barra. a) x = 60 cm b) x = 20 cm c) x = 50 cm d) x = 30 cm e) x = 40 cm Uma barra homogênea AB de peso P = 10 N e comprimento L = 50 cm está apoiada num ponto O a 10 cm de A. De A pende um corpo de peso Q1 = 50 N. A que distância de x deve ser colocado um corpo de peso Q2 = 10 N para que a barra fique em equilíbrio na horizontal? Uma barra de peso desprezível está em equilíbrio na posição horizontal, conforme o esquema a seguir. As massas de 90 kg e 1,5 Kg se encontram em sua extremidade, sendo que o ponto de apoio está a 40 cm da extremidade direita. Qual o valor da distância “x”, do apoio até a extremidade esquerda, para manter a barra em equilíbrio? a) 240cm. b) 120cm. c) 1,5cm. d) 2/3 cm As massas dos blocos A e B da Figura 5.86 são 20,0 kg e 10,0 kg, respectivamente. Os blocos estão inicialmente em repouso sobre o solo e são conectados por um fio leve que passa sobre uma polia leve e sem atrito. Uma força de baixo para cima é aplicada sobre a polia. Ache a aceleração do bloco A e a aceleração do bloco B quando F é a) 124 N; b) 294 N; c) 424 Gabriel está na ponta de um trampolim, que está fixo em duas estacas – I e II –, como representado nesta figura: Sejam FI e FII as forças que as estacas I e II fazem, respectivamente, no trampolim. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que essas forças estão na direção vertical e A) têm sentido contrário, FI para cima e FII para baixo. B) ambas têm o sentido para baixo. C) têm sentido contrário, FI para baixo e FII para cima. D) ambas têm o sentido para cima. Para pintar uma parede, Miguel está sobre um andaime suspenso por duas cordas. Em certo instante, ele está mais próximo da extremidade direita do andaime, como mostrado nesta figura: Sejam TE e TD os módulos das tensões nas cordas, respectivamente, da esquerda e da direita e P o módulo da soma do peso do andaime com o peso de Miguel. Analisando-se essas informações, é CORRETO afirmar que A) TE = TD e TE + TD = P. B) TE = TD e TE + TD > P. C) TE < TD e TE + TD = P. D) TE < TD e TE + TD > P. Um portão está fixo em um muro por duas dobradiças A e B, conforme mostra a figura, sendo P o peso do portão. AB Caso um garoto se dependure no portão pela extremidade livre, e supondo que as reações máximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais, (A) é mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B. (B) é mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A. (C) seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente. (D) nenhuma delas sofrerá qualquer esforço. (E) o portão quebraria ao meio, ou nada sofreria. O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que a porta seja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade. No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está representado em: 2 Calcule o torque resultante em torno de um ponto O para as duas forças aplicadas mostradas na Figura 10.38. A barra e as forças estão sobre o plano da página. Uma força actuando sobre uma peça de uma máquina é dada pela expressão O vector da origem ao ponto onde a força é aplicada é dado por a) Faça um diagrama mostrando e a origem. b) Use a regra da mão direita para determinar a direção e o sentido do torque. c) Determine algébricamente o vetor torque produzido por essa força. Verifique se a direção e o sentido do torque são iguais aos obtidos no item (b) Um operário está usando uma chave de boca para afrouxar uma porca. A ferramenta tem 25,0 cm de comprimento, e ele exerce uma força de 17,0 N sobre a extremidade do cabo formando um ângulo de 37º com o cabo (Figura 10.41). a) Qual torque o operário exerce sobre o centro da porca? b) Qual é o torque máximo que ele pode exercer com essa força, e como a força deve ser orientada Máquina de Atwood dupla. Na Figura abaixo , as massas m1 e m2 estão conectadas por um fio leve A que passa sobre uma polia leve e sem atrito B. O eixo da polia B é conectado por um segundo fio leve C que passa sobre uma segunda polia leve e sem atrito D a uma massa m3. A polia D está fixa ao teto através do seu eixo. O sistema é libertado a partir do repouso. Em termos de m1, de m2, de m3 e de g, qual é a) a aceleração do bloco m3? b) a aceleração da polia B? c) a aceleração do bloco m1? d) a aceleração do bloco m2? e) a tensão na corda A? f) a tensão na corda C? g) O que suas expressões fornecem para m1 = m2 e m3 = m1 + m2? O resultado era esperado? Determine a aceleração de cada bloco da Figura em função de m1, de m2 e de g. Não existe nenhum atrito em nenhuma parte do sistema Dois blocos estão conectados por uma corda que passa sobre uma polia fixa sem atrito e repousam sobre planos inclinados (Figura ). a ) Como os blocos devem se mover quando forem soltos a partir do repouso? b) Qual é a aceleração de cada bloco? c) Qual é a tensão na corda? 6 a) O bloco A da Figura 5.63 pesa 60,0 N. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície sobre a qual ele se apóia é de 0,25. O peso p é igual a 12,0 N, e o sistema está em equilíbrio. Calcule a força de atrito exercida sobre o bloco A. b) Ache o peso p máximo que permite ao sistema ficar em equilíbrio. Os blocos A, B e C são dispostos como indicado na Figura 5.56, e ligados por cordas de massas desprezíveis. O peso de A é de 25,0 N e o peso de B também é de 25,0 N. O coeficiente de atrito cinético entre cada bloco e a superfície é igual 0,35. O bloco C desce com velocidade constante. a) Desenhe dois diagramas do corpo livre separados mostrando as forças que atuam sobre A e sobre B. b) Ache a tensão na corda que liga o bloco A ao B. c) Qual é o peso do bloco C? d) Se a corda que liga o bloco A ao B fosse cortada, qual seria a aceleração do bloco C?