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Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 ÍNDICE Aula 1 - Unidades, Grandezas Físicas e Velocidade Escalar ...................................................................... 2 Aula 2 - Velocidade Instantânea e Aceleração Escalar ............................................................................. 3 Aula 3 - Lançamento Vertical e Queda Livre ............................................................................................ 5 Aula 4 - Leis de Newton ............................................................................................................................ 6 Aula 5 - Atrito e Plano Inclinado ............................................................................................................... 8 Aula 6 - Energia Mecânica ........................................................................................................................ 9 Aula 7 - Trabalho .................................................................................................................................... 10 Aula 8 - Impulso e Quantidade de Movimento ...................................................................................... 11 Aula 9 - Colisão Mecânica ....................................................................................................................... 12 Aula 10 - Termometria e Calorimetria .................................................................................................... 12 EXERCÍCIOS TAREFA ................................................................................................................................ 14 GABARITO ............................................................................................................................................... 25 Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 2 EXERCÍCIOS PROPOSTOS Aula 1 - Unidades, Grandezas Físicas e Velocidade Escalar 1. (UNIP) - Considere uma pessoa dormindo, sentada no banco de um ônibus, que está a 80 km/h em relação ao solo terrestre. Assinale a opção correta: a) Para um referencial fixo no solo terrestre, a pessoa está em repouso. b) Para um referencial fixo no ônibus, a pessoa está em repouso, e para um referencial fixo no solo terrestre, a pessoa está em movimento. c) A pessoa está em repouso. d) A pessoa está em movimento. e) Para um referencial fixo no ônibus, a pessoa está em movimento. 2. (UNIP) - No esquema da figura, temos três partículas A, B e C, que se movem ao longo de uma mesma reta, com velocidades indicadas em módulo e sentido, em relação ao solo terrestre. Considere as seguintes proposições: I) A está em movimento em relação a C. II) C está em movimento em relação a B III) A está em movimento em relação a B. Assinale a alternativa correta: a) Apenas II está correta. b) Apenas I e II estão corretas. c) Apenas II e III estão corretas. d) I, II e III estão corretas. e) Apenas I está correta. 3. (UFRJ - adaptada) - Em uma partida de futebol entre Brasil e Argentina, o jogador Kaká marcou o terceiro gol ao final de uma arrancada de 60,0 metros. Supondo-se que ele tenha gastado 8,0 segundos para percorrer essa distância, determine a velocidade escalar média do jogador nessa arrancada. a) 7,0 m/s b) 8,0 m/s c) 8,5 m/s d) 7,5 m/s e) 7,8 m/s 4. (UFRJ - adaptada) - Numa competição, Fernanda nadou 6,0 km e, em seguida, correu outros 6,0 km. Na etapa de natação, conseguiu uma velocidade escalar média de 4,0 km/h; na corrida, sua velocidade escalar média foi de 12,0 km/h. Qual o tempo gasto por Fernanda para nadar os 6,0 km e a velocidade escalar média no percurso total da prova? a) 1,5 h e 6 km/h b) 1,5 h e 8 km/h c) 2,0 h e 6 km/h d) 2,0 h e 6 km/h e) 2,0 h e 7,5 km/h 5. (MACKENZIE) - Uma partícula descreve um movimento retilíneo uniforme, A equação horário da posição, com unidades no SI, é x = - 2,0 + 5,0t. Neste caso, podemos afirmar que a velocidade escalar da partícula é: a) -2,0 m/s e o movimento é retrógrado. b) - 2,0 m/s e o movimento é progressivo. c) 5,0 m/s e o movimento é progressivo. d) 5,0 m/s e o movimento é retrógrado. e) -2,5 m/s e o movimento é retrógrado. 6. (COVEST) - Uma atleta caminha com uma velocidade escalar constante dando 150 passos por minuto. O atleta percorre 7,2 km em 1,0 h com passos do mesmo tamanho. O comprimento de cada passo vale: a) 40,0 cm b) 60,0 cm c) 80,0 cm d) 100 cm e) 120 cm 7. (PUC) - Alberto saiu de casa para o trabalho exatamente às 7,0 h, desenvolvendo, com seu carro, uma velocidade escalar constante de 54,0 km/h. Pedro, seu filho, percebe imediatamente que o pai esqueceu sua pasta com documentos e, após 1,0 min de hesitação, sai para encontrá-lo, movendo-se também com velocidade escalar constante, percorrendo a mesma trajetória descrita pelo pai. Excelente aluno em Física, calculou que, como saiu 1,0 min após o pai, demorará exatamente 3,0 min para alcançá-lo. Para que isso seja possível, qual a velocidade escalar do carro de Pedro? a) 60,0 km/h Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 3 b) 66,0 km/h c) 72,0 km/h d) 80,0 km/h e) 90,0 km/h 8. (ACAFE) - Um caminhão de 15 m de comprimento, movendo-se com velocidade escalar constante de 20,0 m/s, atravessa totalmente uma ponte retilínea em um tempo de 10,0 s. O comprimento da ponte é: a) 20 m b) 185 m c) 200 m d) 215 m e) 220 m 9. (UESPI) - Um passageiro perdeu um ônibus que saiu da rodoviária há 5 min e pegou um táxi para alcançá-lo. O ônibus e o táxi descrevem a mesma trajetória e seus movimentos são uniformes. A velocidade escalar do ônibus é de 60 km/h e a do táxi é de 90 km/h. O intervalo de tempo necessário ao táxi para alcançar o ônibus é de: a) 5 min b) 10 min c) 15 min d) 20 min e) 25 min 10. (UMC) - O gráfico abaixo mostra, em função do tempo, a posição de dois estudante A e B, que caminham no mesmo sentido, pela mesma calçadas, em trajetórias retilíneas e paralelas. Com base nos dados do gráfico, determine: a) a velocidade escalar do estudante A; b) a velocidade escalar do estudante B; c) a velocidade escalar relativa do estudante B em relação a A; d) a distância que a percorreu, até ser alcançado por B. Aula 2 - Velocidade Instantânea e Aceleração Escalar 1. (CEFET-PR) - Um móvel parte do repouso em movimento retilíneo e uniformemente variado. Assinale a alternativa correta: a) A aceleração escalar é diretamente proporcional ao tempo. b) O módulo da velocidade escalar é diretamente proporcional ao módulo do deslocamento escalar. c) O deslocamento escalar é proporcional ao quadrado do tempo d) A velocidade escalar é inversamente proporcional ao tempo. e) A aceleração escalar e a velocidade escalar são constantes. 2. (UNIMAR) - Um automóvel, com uma velocidade escalar inicial de 10 m/s, acelera sua marcha a uma razão constante de 1,0 m/s a cada segundo. A distância percorrida nos seis primeiros segundos é igual a: a) 18m b) 42m c) 60m d) 63m e) 78m 3. Em uma decolagem, um avião parte do repouso e, com aceleração escalar constante, percorre na pista uma distância de 1,0km em 20s. Assinale a opção que traduz corretamente as intensidades da aceleração do avião (em m/s²) e da velocidade escalar final de decolagem (em km/h), respectivamente. a) 5,0 e 360 b) 5,0 e 100 c) 2,5 e 180 d) 2,5 e 50 e) 5,0 e 180 4. (AFA) - O gráfico espaço x tempo para uma partícula que descreve uma trajetória retilínea, com aceleração escalar constante, é dado na figura a seguir: Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 4 A velocidade escalar inicial (Vo) e a aceleração escalar ( γ ) são, respectivamente, iguais a: a) 6,0 m/s e-2,0 m/s 2 b) 6,0 m/s e -3,0 m/s 2 c) 9,0 m/s e -3,0 m/s 2 d) 6,0 m/s e -6,0 m/s 2 5. O gráfico a seguir representa o espaço em função do tempo e tem a forma de um arco de parábola com vértice no instante t2 e eixo de simetria paralelo ao eixo dos espaços. No instante t1, a velocidade escalar é V1, e, no instante t3, a velocidade escalar é V3. A razão 3 1 V V : a) não está determinada b) vale -2 c) vale -1 d) vale 1 e) vale 2 6. (UNIMEP) - Um carro A que descreve uma trajetória retilínea com velocidade constante e de módulo igual a 10 m/s, passa por um outro carro B, inicialmente em repouso. No exato instante em que A passa ao seu lado, o carro B parte com aceleração constante, de módulo a, descrevendo uma trajetória retilínea paralela à de A. Após 5,0 s de sua partida, o carro B fica ao lado co carro A. O valor de a, em m/s 2 , é: a) 2,0 b) 4,0 c) 5,0 d) 8,0 e) 10,0 7. (FUVEST) - Na figura, estão representadas as velocidades escalares em função do tempo, desenvolvidas por um atleta, em dois treinos A e B, para uma corrida de 100m rasos. Com relação aos tempos gastos pelo atleta para percorrer os 100m, podemos afirmar que, aproximadamente a) no B levou 0.4s a menos que no A b) no A levou 0,4s a menos que no B c) no B levou 1,0s a menos que no A d) no A levou 1,0s a menos que no B e) no A e no B levou o mesmo tempo. 8. (UNIFENAS) - Numa linha de metrô, duas estações, A e B, distam 300m uma da outra. O trem do metrô pode atingir uma velocidade escalar máxima de 20,0 m/s. Nas fases de aceleração e de freada, o módulo da aceleração escalar do metro tem valor máximo de 5,0 m/s 2 . O tempo mínimo para o trem partir do repouso da estação A e voltar ao repouso na estação B é de: a) 4,0 s b) 10,0 s c) 19,0 s d) 31,0 s e) 45,0 s 9. (UERJ) - A distância entre duas estações de metrô é igual a 2,52km. Partindo do repouso na primeira estação, um trem deve chegar à segunda estação em um intervalo de tempo de 3,0 minutos. O trem acelera com uma taxa constante até atingir sua velocidade escalar máxima no trajeto, igual a 16,0 m/s. Permanece com essa velocidade escalar por um certo tempo. Em seguida, desacelera com a mesma taxa anterior até para na segunda estação. a) Calcule a velocidade escalar média do trem, em m/s. b) Esboce o gráfico velocidade escalar x tempo e calcule o tempo gasto para alcançar a velocidade escalar máxima, em segundos. Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 5 10. (ITA) - Um automóvel com velocidade escalar de 90 km/h passa por um guarda num local em que a velocidade escalar máxima é de 60 km/h. O guarda começa a perseguir o infrator com a sua motocicleta, mantendo aceleração escalar constante, até que atinge 108 km/h em 10s e continua com essa velocidade escalar até alcançá-lo, quando lhe faz sinal para parar. O automóvel e a moto descrevem trajetórias retilíneas paralelas. Pode-se afirmar que: a) o guarda levou 15s para alcançar o carro. b) o guarda levou 60s para alcançar o carro. c) a velocidade escalar do guarda, ao alcançar o carro, era de 25 m/s. d) o guarda percorreu 750m desde que saiu em perseguição até alcançar o motorista infrator. e) o guarda não consegue alcançar o infrator. Aula 3 - Lançamento Vertical e Queda Livre 1. Um astronauta está na superfície da Lua, quando solta simultaneamente duas bolas maciças, uma de chumbo e outra de madeira, de uma altura de 2,0 m em relação à superfície. Nesta caso, podemos afirmar que: a) a bola de chumbo chegará ao chão um pouco antes da bola de madeira, mas perceptivelmente antes b) a bola de chumbo chegará ao chão um pouco depois da bola de madeira, mas perceptivelmente depois c) a bola de chumbo chegará ao chão ao mesmo tempo em que a bola de madeira d) a bola de chumbo chegará ao chão bem antes da bola de madeira e) a bola de chumbo chegará ao chão bem depois da bola de madeira 2. (FUVEST) - Um corpo é solto, a partir do repouso, do topo de um edifício de 80,0m de altura. Despreze a resistência do ar e adote g = 10,0 m/s 2 . O tempo de queda até o solo (T) e o módulo da velocidade com que o corpo atinge o solo (Vf) são dados por: a) 4,0 s e 72 km/h b) 2,0 s e 72 km/h c) 2,0 s e 144 km/h d) 4,0 s e 144 km/h e) 4,0 s e 40 km/h 3. (PUC) - O Free Fall (também conhecido por “elevador”) é atração de alguns parques de diversões e corresponde à queda livre de uma cabine, a partir da velocidade inicial nula. A sensação para os corajosos passageiros do Free Fall é inesquecível, apesar de o movimento durar apenas uns poucos segundos. Determine o comprimento do trecho vertical da queda, sabendo-se que a duração do movimento nesse trecho é de 2,0s e que a aceleração de queda tem módulo igual a 10 m/s 2 . a) 50m b) 40m c) 30m d) 20m e) 10m 4. (UCMG) - Segundo um renomado astrofísico, a gravidade em uma estrela de nêutrons (etapa final da vida de certas estrelas) é tão grande que, se você deixar cair uma pequena pedra da altura de 1,0m, ela se chocará com a superfície da estrela a uma velocidade de 7,2 milhões de quilômetros por hora. Isso significa que a aceleração da gravidade nas proximidades da superfície desse corpo celeste, suposta constante, tem módulo igual a: a) 1,0 x 10 6 m/s 2 b) 2,0 x 10 6 m/s² c) 2,0 x 10 8 m/s² d) 2,0 x 10 12 m/s² e) 4,0 x 10 12 m/s 2 5. (FMTM) - As gaivotas utilizam um método interessante para conseguir degustar uma de suas presas favoritas - o caranguejo. Consiste em suspendê-lo a uma determinada altura e aí abandonar sua vítima para que chegue ao solo com uma velocidade de módulo igual a 30 m/s, suficiente para que se quebre por inteiro. Adota-se, para o local, g = 10 m/s², Considerando desprezível o efeito do ar durante a queda, a altura de elevação utilizada por essas aves, em metros é igual a: a) 15 b) 30 c) 45 d) 60 e) 90 6. (UNIP) - Um projétil é disparado a partir do solo, com velocidade inicial vertical e de módulo V0, em um local onde g = 10 m/s² e o efeito do ar é desprezível. Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 6 Um observador situado a 80m acima do solo horizontal vê o projétil passar diante dele na subida e 6,0s após o vê passar na descida. Seja H a altura máxima atingida pelo projétil, medida a partir do solo. Assinale a opção que traduz os valores de H, em metros e de Vo, em m/s, respectivamente: a) 160 e 30 b) 45 e 30 c) 125 e 30 d) 160 e 50 e) 125 e 50 7. (UNIFENAS) - Uma pedra é lançada verticalmente para cima, a partir do solo terrestre. Desprezando-se a resistência do ar e considerando-se a aceleração da gravidade constante, analise as proposições que se seguem: I. No ponto de altura máxima a velocidade escalar é nula. II. No ponto de altura máxima a aceleração escalar é nula. III. Em qualquer posição da trajetória a velocidade escalar na subida e na descida tem o mesmo valor absoluto. IV. O tempo de subida e o tempo de descida até o solo são iguais. Estão corretas apenas: a) I e II b) I, II e III c) I, III e IV d) III e IV e) I e III 8. (UFES) - Um projétil é disparado do solo, verticalmente para cima, com velocidade inicial de módulo igual a 2,0 . 10² m/s. Desprezando- se a resistência do ar e adotando-se g = 10 m/s², a altura máxima, alcançada pelo projétil e o tempo necessário para alcançá-la são, respectivamente: a) 4,0 km e 40 s b) 4,0 km e 20 s c) 2,0 km e 40 s d) 2,0 km e 20 s e) 2,0 km e 10s 9. (FATEC) - Um gato salta verticalmente, atingindo uma altura máxima de 1,8m. Adotando-se g = 10 m/s² e desprezando-se o efeito do ar, podemos afirmar que a velocidade do gato, ao perder contato com o solo, tem módulo igual, em m/s, a: a) 3 b) 6 c) 8 d) 10 e) 12 10. (COVEST) - Uma pedra é lançada verticalmente para cima, a partir do solo e, depois de 10s,retorna ao ponto de partida. Despreze o efeito do ar e adote g = 10 m/s². A velocidade inicial de lançamento da pedra tem módulo igual, em m/s, a: a) 20 b) 40 c) 50 d) 80 e) 90 Aula 4 - Leis de Newton 1. (UNESP) - 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 2. (FUVEST) - As duas forças que agem sobre uma gota de chuva, a força peso e a força devida à resistência do ar, tem mesma direção e sentidos opostos. A partir da altura de 125m acima do solo, estando a gota com uma velocidade escalar de 8,0m/s, essas duas forças passam a ter o mesmo módulo. A gota atinge o solo com velocidade escalar de a) 8,0m/s b) 35,0m/s c) 42,0m/s d) 50,0m/s e) 58,0m/s 3. (ITA) - De acordo com as leis da mecânica newtoniana, se um corpo, de massa constante, a) tem velocidade escalar constante, é nula a resultante das forças que nele atuam. b) descreve uma trajetória retilínea com velocidade escalar constante, não há forças atuando nele. c) descreve um movimento com velocidade vetorial constante, é nula a resultante das forças nele aplicadas. Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 7 d) possui velocidade vetorial constante, não há forças aplicadas no corpo. e) está em movimento retilíneo e uniforme é porque existem forças nele aplicadas. 4. (FUVEST) - Um corpo de massa igual a 3,0kg move-se, sem atrito, num plano horizontal, sob a ação de uma força horizontal constante de intensidade 7,0N. No instante t0 sua velocidade é nula. No instante t1 〉 t0 a velocidade escalar é 12,0m/s. Calcule Δt = t1 - t0. a) 3,0s b) 9,0s c) 12,0s d) 16,0s e) 21,0s 5. (EESJC) - Um corpo de massa 5,0kg jaz em repouso num plano horizontal sem atrito. Puxa- se esse corpo com uma força horizontal constante e de intensidade 10,0N. Depois de percorrer 5,0m, a partir do repouso, sob ação dessa força, a velocidade escalar do corpo será, em m/s, a) 2,0 b) 20 c) 5,0 d) 6,0 e) 8,0 6. (FUVEST) - Um homem tenta levantar uma caixa de 5,0kg que está sobre uma mesa, aplicando uma força vertical de intensidade 10N. Nesta situação a intensidade da força que a mesa aplica na caixa é (adote g = 10m/s²): a) 0N b) 5N c) 10N d) 40N e) 50N 7. (FUVEST) - Uma pessoa segura uma esfera A de 1,0kg que está presa numa corda inextensível C de 200g, a qual, por sua vez, tem presa na outra extremidade uma esfera B de 3,0kg. A pessoa volta a esfera A. Enquanto o sistema estiver caindo e desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que a tensão na corda vale: a) zero b) 2,0N c) 10,0N d) 20,0N e) 30,0N 8. (UNITAU) - Se os jurados de uma luta de boxe atribuíssem a vitória ao lutador que aplicasse uma força de maior intensidade em seu adversário, então: a) o vencedor seria o de maior massa nos braços b) o vencedor seria o de maior musculatura c) o vencedor seria aquele que conseguisse aplicar maior aceleração ao soco d) o vencedor seria o que tivesse maior massa em seu braço e imprimisse maior aceleração ao soco e) a luta terminaria empatada 9. (UNESP) - Em 1992, comemoraram-se os 350 anos do nascimento de Isaac Newton, autor de marcantes contribuições à ciência moderna, Uma delas foi a Lei da Gravitação Universal. Há quem diga que, para isso, Newton se inspirou na queda de uma maçã. Suponha que F1 seja a intensidade da força exercida pela Terra sobre a maçã e F2 a intensidade da força exercida pela maçã sobre a Terra. Então a) F1 será muito maior que F2 b) F1 será um pouco maior que F2 c) F1 será igual F2 d) F1 será um pouco menor que F2 e) F1 será muito menor que F2 10. (PUC-RJ) - Dois blocos, A e B, se massas mA = 2,0kg e mB = 1,0kg estão em contato por ação de uma força F r de módulo igual a 3,0N. Inicialmente, F r é aplicada em mA (I) e, nesse caso, a força de contato entre A e B é F r 1. Posteriormente, se aplica - F r a mb (II) e então a força de contato é F r 2. O esquema abaixo ilustra essa situação. Desprezando-se todos os atritos, podemos afirmar que os módulos de F r 1 e F r 2 são, respectivamente: a) 1,0N e 1,0N b) 1,0N e 2,0N c) 2,0N e 1,0N d) 2,0N e 2,0N e) 3,0N e 3,0N 11. No esquema, temos três blocos A, B e C, em um plano horizontal sem atrito sendo acelerados por uma força horizontal constante F r , de intensidade 14,0N. Não se considera o Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 8 efeito do ar. As massas dos blocos A, B e C são, respectivamente, iguais a 4,0kg, 2,0kg e 1,0kg. O módulo da aceleração do sistema (a), a intensidade da força de contato entre A e B (FAB) e a intensidade da força de contato entre B e C (FBC) são dados por: a(m/s²) FAB(N) FBC(N) a) 2,0 12,0 6,0 b) 3,5 10,5 3,5 c) 2,0 6,0 2,0 d) 2,0 4,0 6,0 e) 2,0 4,0 2,0 12. (ITA) - O equipamento denominado trilho de ar ou “air track” tornou-se um dos meios mais adequados para se estudar movimentos retilíneos sem atrito. A minimização do atrito entre um bloco e o trilho se consegue injetando ar no interior do trilho, que sai através de orifícios na parte superior do trilho, formando um “colchão de ar” entre o trilho e o bloco, No mesmo trilho de ar (sem atrito) monta-se o arranjo da figura. O bloco A tem massa mA = 3,0 . 10 -1 kg e o bloco B tem massa mB = 2,0 . 10 -1 kg. Admitindo-se que a aceleração da gravidade local tem módulo igual a 10m/s² e que o fio é inextensível e sem peso, pedem-se: a) a intensidade da aceleração dos blocos. b) a intensidade da força que traciona o fio. 13. (VUNESP) - Considere o esquema adiante e despreze o atrito. Determinar a intensidade da aceleração do sistema, a intensidade da força aplicada pelo corpo B sobre A e a intensidade da força que traciona a corda. Adote g = 10m/s². Dados: mA = 15,0kg; mB = 5,0kg; mC = 20,0kg 14. (UFPE) - Um elevador partindo do repouso tem a seguinte sequência de movimentos. 1) De 0 a t1, desce com movimento uniformemente acelerado. 2) De t1 a t2, desce com movimento uniforme. 3) De t2 a t3, desce com movimento uniformemente retardado até parar. 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 correta. 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 15. (UESPI) - Um bloco está preso a um dinamômetro, e este, preso ao teto de um elevador. O peso do bloco P é igual a 2,0N, mas o dinamômetro suspenso no teto do elevador marca 2,5N. Concluímos que o elevador pode estar: a) em repouso b) subindo com velocidade constante c) subindo e diminuindo o módulo da velocidade d) descendo e aumentando o módulo da velocidade e) descendo e diminuindo o módulo da velocidade Aula 5 - Atrito e Plano Inclinado 1. Considere um plano inclinado que forma um ângulo θ com o plano horizontal. Despreze o efeito do ar. Sendo sen θ = 0,60, cos θ = 0,80 e g = 10m/s², calcule: Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 9 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. 2. (UFPE) - Três corpos, A, B e C, cujas massas são respectivamente mA, mB e mC, partem do repouso e de uma mesma altura h. Um deles, a, cai em queda livre,e os outros dois, B e C, descem ao longo de planos inclinados cujos ângulos de inclinação - com respeito ao plano horizontal - são 30 o e 60 o respectivamente. Se as perdas devido ao atrito e à resistência do ar são desprezíveis, podemos afirmar, com relação ao tempo de descida de cada corpo que a) tB 〉 tC 〉 tA b) tA = tB = tC c) tA 〉 tB 〉 tC d) tA 〉 tB = tC e) tA 〈 tB = tC 3. (ITA) - Um corpo de peso P desliza sobre uma superfície de comprimento l , inclinada com relação à horizontal de um ângulo α . O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície é μ e a velocidade inicial do corpo é igual a zero.Quanto tempo demora o corpo para alcançar o final da superfície inclinada? Dado: g (módulo da aceleração da gravidade) a) g/2l b) )]αcosμ+αsen(g/[3l c) )]αcosμ+αsen(g/[2l d) )]αcosμ-αsen(g/[3l e) )]αcosμαsen(g/[2 -l 4. (FATEC) - Uma força F r paralela ao plano inclinado de ângulo θ com a horizontal é aplicada ao corpo de massa 10kg, para que ele suba o plano com aceleração de módulo igual a 2,0m/s² e dirigida para cima. Considerando-se desprezível o atrito, adotando-se para o módulo de g o valor de 10m/s², cos θ = 0,60 e sen θ = 0,80, o módulo de F r vale: a) 120N b) 100N c) 80N d) 60N e) 20N 5. (ANÁPOLIS) - Devido a uma força horizontal F r , um bloco de 5,0kg sobre um plano inclinado (que forma 37 o com a horizontal), com aceleração constante dirigida para cima e de módulo igual a 2,0m/s². Despreze os atritos e efeito do ar e adote g = 10m/s². Dados sen37 o = 0,60 e cos37 o = 0,80. A intensidade da força F r vale: a) 20N b) 30N c) 40N d) 50N 3) 60N Aula 6 - Energia Mecânica 1. (UNIFICADO-RJ) - Um corpo de massa m desloca-se numa trajetória plana e circular. Num determinado instante t1, sua velocidade escalar é V e, em t2, sua velocidade escalar é 2V. A razão entre as energias cinéticas do corpo em t2 e t1, respectivamente, é: a) 1 b) 2 c) 4 d) 8 e) 16 2. (FUND. CARLOS CHAGAS) - Um corpo de massa 1,0kg executa um movimento cuja velocidade escalar V, em função do tempo t, está representada no gráfico a seguir. A energia cinética do corpo é igual a 2,0 . 10²J a) somente no instante t = 4,0s b) somente no instante t = 8,0s c) somente no instante t = 12,0s d) somente no instante t = 16,0s e) nos instantes t = 8,0s e t = 16,0s 3. Considere uma partícula descrevendo uma circunferência de raio R com velocidade escalar variável. O gráfico a seguir representa a intensidade da componente centrípeta da força resultante em função da energia cinética para o movimento da partícula. Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 0 Calculo o Raio da circunferência. 4. (UNIP) - Uma partícula de massa 2,0kg, em trajetória retilínea, tem energia cinética (EC) variando com o quadrado do tempo (t 2 ) de acordo com o gráfico a seguir. A força resultante na partícula: a) é variável b) tem intensidade igual a 3,0N c) tem intensidade igual a 6,0N d) tem intensidade igual a 9,0N e) tem intensidade igual a 72,0N 5. (FUVEST) - No rótulo de uma lata de leite em pó, lê-se: “Valor energético: 1,5 . 10³ kJ por 100g”. Se toda a energia armazenada em uma lata contendo 400g de leite fosse utilizada para levantar um objeto de 10kg, altura máxima atingida seria de: a) 25cm b) 15m c) 400m d) 2,0km e) 60km Aula 7 - Trabalho 1. (FUND. CARLOS CHAGAS) - Um corpo de peso P = 100 N é puxado sobre um plano horizontal por uma força horizontal constante e de intensidade F = 80 N. A força de atrito que o plano exerce sobre o bloco é constante e de intensidade Fat = 60 N. Para um percurso de 2,0m, o trabalho: a) da força de atrito ( atF r ) é igual a 120 J b) do peso ( P r ) é igual a 200 J c) da força ( F r ) é igual a 680 J d) da força de reação normal do apoio ( R r ) é igual a 160 J e) da força resultante é igual a 40 J 2. (FUND. CARLOS CHAGAS) - A figura adiante representa uma força F r de intensidade igual a 10N e uma trajetória curvilínea, ligando os pontos M e N. Uma partícula P percorre a trajetória de M a N. Durante esse movimento, F r atua sobre P e se mantém vetorialmente constante. a) Calcule o trabalho da força F r entre os pontos M e N. b) Qual seria o trabalho de F r entre M e N se a trajetória fosse retilínea? 3. (UCGO) - Uma força constante F r , horizontal, de intensidade 20N atua durante 8,0s sobre um corpo de massa 4,0kg que estava em repouso apoiado em uma superfície horizontal sem atrito. Não se considera o efeito do ar. O trabalho realizado por F r , neste intervalo de 8,0s, vale: a) 0 b) 1,6 kJ c) 3,2 kJ d) 6,4 kJ e) 3,2 . 10³ kJ 4. (FUVEST) - O gráfico velocidade escalar versus tempo, mostrado adiante, representa o movimento retilíneo de um carro de massa Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 1 m = 6,0 . 10²kg em uma estrada molhada. No instante t = 6,0s o motorista vê um engarrafamento à sua frente e pisa no freio. O carro, então, com as rodas travadas, desliza na pista até parar completamente. Despreze a resistência do ar e adote g = 10m/s². a) Qual é o coeficiente de atrito entre os pneus do carro e a pista? b) Qual o trabalho realizado pela força de atrito entre os instantes t = 6,0s e t = 8,0s? 5. (UNICAMP) - Sob ação de uma força resultante F r , um corpo de massa m = 4,0kg adquire, a partir do repouso, uma velocidade escalar de 10m/s. a) Qual o trabalho realizado por F r ? b) Qual a intensidade de F r , sabendo-se que o corpo se deslocou 25m? Aula 8 - Impulso e Quantidade de Movimento 1. (UNISA) - A respeito da quantidade de movimento e da energia cinética de um corpo de massa constante, assinale a opção correta: 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, as quantidade de movimento também será. c) Dois corpos iguais que se cruzam a 80km/h, cada um, tem a mesma quantidade de movimento e energia cinética. d) No movimento circular e uniforme, a quantidade de movimento e a energia cinética são ambas constantes. e) A quantidade de movimento de um móvel, de massa constante, será constante (não-nula) para movimentos retilíneos e uniformes. 2. (VUNESP) - Um objeto de massa 0,50kg está se deslocando ao longo de uma trajetória retilínea 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) 8,0 . 10 -1 b) 1,2 c) 1,6 d) 2,0 e) 2,4 3. (AFA) - Um avião está voando em linha reta com velocidade constante de módulo igual a 7,2 . 10² km/h quando colide com uma ave de massa 3,0kg que estava parada no ar. A ave atingiu o vidro dianteiro (inquebrável) da cabina e ficou grudada no vidro. Se a colisão durou um intervalo de tempo de 1,0 . 10 -3 s, a força que o vidro trocou com o pássaro, suposta constate, teve intensidade de: a) 6,0 . 10 5 N b) 1,2 . 10 6 N c) 2,2 . 10 6 N d) 4,3 . 10 6 N e) 6,0 . 10 6 N 4. (FUND. CARLOS CHAGAS) - Um corpo de massa 2,0kg é lançado verticalmente para cima, com velocidade escalar inicial de 20m/s. Despreza a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade com módulo g = 10m/s². O módulo do impulso exercido pela força-peso, desde o lançamento até o corpo atingir a altura máxima, em unidades do Sistema Internacional, vale: a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 e) 50 5. (UNIP) - Uma partícula desloca-se em uma trajetória retilínea sob ação de uma força resultante constante F r , partindo do repouso. Entre duas posições, A e B, a força F r aplicou sobre a partícula um impulso de módulo I e realizou um trabalho τ . A razão I τ representa: a) a variação de energia cinética da partícula,entre as posições A e B b) o módulo de variação de quantidade de movimento da partícula, entre as posições A e B. c) a aceleração escalar média da partícula entre as posições A e B d) o módulo da velocidade escalar média da partícula entre as posições A e B e) o módulo da aceleração da partícula. Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 2 Aula 9 - Colisão Mecânica 1. (FUVEST) Os gráficos representam as velocidades escalares, em função do tempo, de dois objetos esféricos homogêneos idênticos, que colidem unidimensionalmente. Se p r é a quantidade de movimento do sistema formado pelos dois objetos e E a energia cinética deste mesmo sistema, podemos afirmar que na colisão: a) p r se conservou e E não se conservou b) p r se conservou e E se conservou c) p r não se conservou e E se conservou d) p r não se conservou e E não se conservou e) (p + E) se conservou 2. (ITA) - Uma massa m1 em movimento retilíneo com velocidade escalar 8,0x10 -2 m/s colide unidimensionalmente com outra massa m2 em repouso e sai velocidade escalar passa a ser 5,0x10 -2 m/s. Se a massa m2 adquire a velocidade escalar de 7,5x10 -2 m/s, podemos concluir que a massa m1 vale: a) 10m2 b) 3,2m2 c) 0,5m2 d) 0,04m2 e) 2,5m2 3. (FEI) - Uma esfera A, percorrendo um plano horizontal liso com velocidade escalar V, choca- se com outra esfera idêntica B que se encontra inicialmente em repouso, sobre esse plano. O choque é unidimensional e, após o mesmo, as esferas tem velocidades escalares VA e VB, respectivamente. Obter os valores de VA e VB em função do valor do coeficiente de restituição e e de V. 4. (FUVEST) - Uma partícula move-se com velocidade uniforme V ao longo de uma reta e choca-se unidimensionalmente com outra partícula idêntica, inicialmente em repouso. Considerando-se o choque elástico e desprezando-se atritos, podemos afirmar que, após o choque: a) as duas partículas movem-se no mesmo sentido com velocidades iguais a 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 5. (USF) - Sobre uma superfície lisa e horizontal ocorre uma colisão unidimensional e elástica entre um corpo X de massa M e velocidade escalar de 6,0m/s com outro corpo Y de massa 2M que estava parado. As velocidades escalares de X e Y, após a colisão, são, respectivamente, iguais a: a) -2,0m/s e 8,0m/s b) -2,0m/s e 4,0m/s c) 2,0m/s e 8,0m/s d) -3,0m/s e 4,0m/s e) 0 e 6,0m/s Aula 10 - Termometria e Calorimetria 1. (FUVEST) - A televisão noticia que a temperatura em Nova York chegou aos 104 o (naturalmente, 104 o Fahrenheit). Converta para graus Celsius. a) 44 o C b) 40 o C c) 36 o C d) 30 o C e) 0 o C 2. (UNITAU) - Numa das regiões mais frias do mundo, um termômetro graduado na escala Fahrenheit indica -76 o F. Essa mesma temperatura, expressa na escala Celsius, será: a) -103 o C b) -76 o C c) -60 o C d) -50,4 o C e) +76 o C 3. (UFES) - Os termômetros de uma base estrangeira na Antártida indicam -58 o F. Se você Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 3 lá chegasse, fazendo parte de uma expedição brasileira em visita, relataria esta temperatura para o Brasil como: a) -14 o C b) -36 o C c) -50 o C d) -58 o C e) -136 o C 4. (ITA) - O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60 o C. Qual o valor desta diferença na escala Fahrenheit? a) 33 o F b) 60 o F c) 92 o F d) 108 o F e) 140 o F 5. (FFO) - Um gás absorveu calor de uma fonte térmica. A variação da temperatura observada, medida num termômetro Kelvin, foi de 27K. Esta variação, medida num termômetro Celsius, será igual a: a) zero b) 27 o C c) 54 o C d) 247 o C e) 300 o C 6. (UEBA) - O calor específico sensível de uma substância indica o valor a) do seu ponto de ebulição ao nível do mar. b) da capacidade térmica de um corpo feito com essa substância. c) da quantidade de calor necessária para elevar de um grau Celsius a temperatura de um grama dessa substância. d) de sua condutividade térmica no estado sólido. e) da quantidade de calor necessária para fundir um grama dessa substância. 7. (UFPR) - Durante o eclipse, em uma das cidades na zona de totalidade, Criciúma-SC, ocorreu uma queda de temperatura de 8,0 o C (Zero Hora - 04/11/94). Sabendo que o calor específico sensível da água é 1,0 cal/g. o C, a quantidade de calor liberada por 1000g de água, ao reduzir sua temperatura de 8,0 o C, em cal, é: a) 8,0 b) 125 c) 4000 d) 8000 e) 64000 8. (MACKENZIE) - Um calorímetro ideal de capacidade térmica desprezível contém 300g de óleo (c = 0,50cal/g. o C). Colocando no interior desse calorímetro 600g de água (c = 1,0cal/g. o C) a 80 o C, a temperatura do equilíbrio térmico da mistura passa a ser 75 o C. A temperatura inicial do óleo era: a) 55 o C b) 60 o C c) 65 o C d) 70 o C e) 75 o C 9. (FUVESTÃO) - Num calorímetro contendo 200g de água a 20 o C, coloca-se uma amostra de 50g de um metal a 125 o C. Verifica-se que a temperatura de equilibro é de 25 o C. Desprezando o calor absorvido pelo calorímetro, o calor específico sensível desse material, em cal/g. o C, vale: a) 0,10 b) 0,20 c) 0,50 d) 0,80 e) 1,0 10. (UFSC-RS) - Num calorímetro, equivalente a 100g de água, estão 800g de água a 80 o C. A quantidade de água a 20 o C que deve ser adicionada a fim de que a mistura tenha uma temperatura de equilibro de 40 o C é igual a: a) 800g b) 1000g c) 1600g d) 1800g e) 2000g Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 4 EXERCÍCIOS - TAREFA Aula 1 - Unidades, Grandezas Físicas e Velocidade Escalar 1. Um trem de comprimento 300 m tem velocidade escalar constante de 108 km/h. Qual o intervalo de tempo para o trem passar diante de um observador parado à beira da estrada e passar por um túnel de comprimento 600 m, em segundos, respectivamente: a) 10,0 e 20,0 b) 10,0 e 30,0 c) 15,0 e 20,0 d) 15,0 e 30,0 e) 15,0 e 35,0 2. (UNIP) - O gráfico a seguir representa o espaço s em função do tempo t para o movimento de um ciclista. Considere as proposições que se seguem: I) A trajetória do ciclista é retilínea. II) A velocidade escalar do ciclista é crescente. III) O ciclista passa pela origem dos espaços no instante t = 2,0 s. IV) O movimento do ciclista é uniforme e progressivo. Estão corretas apenas: a) III e IV b) I e II c) II e III d) I, III e IV e) I e IV 3. (COVEST) - Em uma corrida 400 m, as posições dos dois primeiros colocados são, aproximadamente, funções lineares do tempo, como indicadas no gráfico abaixo. Sabendo-se que a velocidade escalar do primeiro colocado é 2% maior do que a do segundo, qual a velocidade escalar do vencedor? a) 5,0 m/s b) 6,0 m/s c) 7,0 m/s d) 8,0 m/s e) 9,0 m/s 4. (PUC) - Duas bolas, A e B, de dimensões desprezíveis se aproximam uma da outra, executando movimentos retilíneos e uniformes. Sabendo-se que as bolas possuem velocidades escalares de módulo 2,0 m/s e 3,0 m/s e que, no instante t = 0, a distância entre elas é de 15,0 m, podemos afirmar que o instante de colisão é: a) 1,0 s b) 2,0 s c) 3,0 s d) 4,0 s e) 5,0 s 5. Um jogador imprime a uma bola de boliche uma velocidade constante de módulo V. A bola percorre uma distância de 17,0 m, desde a posição do jogador até colidir com os pinos. O jogador ouve o som da bola colidindo com os pinos 3,45segundos após a bola ter saído de suas mãos. Sendo o módulo da velocidade do som igual a 340 m/s, o valor de V é, em m/s: a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0 6. (VUNESP) - Dois amigos correndo sobre uma mesma pista retilínea e em sentidos opostos, avistam-se quando a distância que os separa é de 150 metros. Um está correndo com velocidade escalar constante de 5,0 m/s e o outro com velocidade escalar constante de - 7,5 m/s. Que distância cada um percorrerá, em metros, desde o instante em que se avistam até o instante em que um passa pelo outro? a) 60 e 90 b) 70 e 80 c) 70 e 70 d) 70 e 90 e) 60 e 80 7. (PUC-PR) - Há um serviço de ônibus entre as cidades de Irati e Curitiba, distantes de 180 km. A cada hora um ônibus sai da primeira para a segunda cidade, trafegando com velocidade escalar constante de módulo 60 km/h. Se você viajar de automóvel com velocidade escalar constante de módulo 60 km/h, haverá cruzamentos com os ônibus que trafegam em Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 5 sentido contrário. O intervalo de tempo entre dois cruzamentos sucessivos é: a) 10 min b) 15 min c) 30 min d) 45 min e) 1,0 h 8. (FUVEST) - Um homem correndo ultrapassa uma composição ferroviária, com 100 metros de comprimento, que se move vagarosamente no mesmo sentido. A velocidade escalar do homem é o dobro da velocidade escalar do trem. Em relação à Terra, qual é a distância percorrido pelo homem, desde o instante em que alcança a composição até o instante em que a ultrapassa? a) 50m b) 100m c) 150m d) 200m e) 250m 9. (UNIV. SEVERINO SOMBRA) - Um homem, correndo a 7,0 m/s, tenta alcançar um ônibus, 10,0 m à frente e que se move a 18,0 km/h na mesma direção e sentido que ele. Sendo as velocidades do homem e do ônibus constantes e relativas ao solo, o homem, nesta situação: a) jamais alcançará o ônibus b) alcançará o ônibus em 2,0s c) alcançará o ônibus em 3,0s d) alcançara o ônibus em 4,0s e) alcançará o ônibus em 5,0s. 10. (UNITAU) - Uma motocicleta com velocidade escalar constante de 20,0 m/s ultrapassa um trem de comprimento 100m e velocidade escalar constante de 15,0 m/s. A duração da ultrapassagem é: a) 5s b) 15s c) 20s d) 25s e) 30s Aula 2 - Velocidade Instantânea e Aceleração Escalar 1. Um carro de corrida parte do repouso e atinge uma velocidade escalar de 108 km/h e um intervalo de tempo de 6,0s com aceleração escalar constante. Calcule, durante esse intervalo de tempo de 6,0s: a) a aceleração escalar; b) a distância percorrida e c) a velocidade escalar média. 2. (UFAL) - A velocidade escalar de um automóvel aumenta, de maneira uniforme, 2,4 m/s a cada 3,0s. Em certo instante, a velocidade escalar do móvel é de 12 m/s. A partir desse instante, nos próximos 5,0 s, a distância percorrida pelo móvel será igual a: a) 10m b) 30m c) 60m d) 70m e) 90m 3. Para desferir um golpe em sua vítima, uma serpente movimenta sua cabeça com uma aceleração escalar de 50 m/s 2 . Se um carro pudesse ter essa aceleração escalar, partindo do repouso, ele atingiria uma velocidade escalar de 180 km/h: a) após 1,0s e após percorrer uma distância de 50m. b) após 1,0s e após percorrer uma distância de 25m. c) após 3,6s e após percorrer uma distância de 324m. d) após 3,6s e após percorrer uma distância de 648m. e) após 10s e após percorrer uma distância de 250m. 4. Em uma propaganda na televisão foi anunciado que um certo carro, partindo do repouso, atinge a velocidade escalar de 108 km/h em 20s. Admitindo-se que a aceleração escalar do carro seja constante, assinale a opção que traduz corretamente os valores da aceleração escalar e da distância percorrida pelo carro neste intervalo de tempo de 10s: a) 6,0 m/s² e 3,0 . 10² m b) 1,5 m/s² e 7,5 . 10¹ m c) 3,0 m/s² e 3,0 . 10² m d) 3,0 m/s² e 1,5 . 10²m e) 1,5 m/s² e 1,5 . 10² m 5. Uma partícula está em movimento, ao longo de uma reta, com aceleração escalar constante. Na origem dos tempos (t = 0) o espaço vale 2,0 m e no instante t = 10s a partícula passa pela origem dos espaços. A partir do instante t = 6,0s, a partícula inverte o sentido do seu movimento. A aceleração da partícula vale, em m/s²: a) - 0,20 b) - 0,10 c) zero d) 0,10 e) 0,20 6. Uma partícula movimenta-se com equação horária dos espaços dada por: 2 6 ttvss oo γ++= . Considere as proposições que se seguem: I. A trajetória é parabólica. II. A relação velocidade escalar-tempo é do 1º grau. III. A aceleração escalar é constante. IV. A aceleração escalar é variável. V. O movimento é uniformemente variado. Responda mediante o código: a) apenas IV está correta b) apenas II, III e V estão corretas Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 6 c) apenas I, II III e V estão corretas d) apenas III e V estão corretas e) apenas I e IV estão corretas 7. (UCMG) - Numa explosão solar, uma grande bolha de plasma (gás ionizado) é fotografada afastando-se do Sol com velocidade escalar de 1,2 milhão de quilômetros por hora. Uma nova observação, feita uma hora depois, mostra que esse material atingiu a velocidade escalar de 1,6 milhão de quilômetros por hora. Sabe-se que o raio do Sol é de aproximadamente setecentos mil quilômetros. Supondo-se que a velocidade escalar tenho crescido uniformemente com o tempo e que a trajetória seja retilínea, é correto afirmar que a distância percorrida pelo material da bolha, entre a primeira e a segunda observação, é um valor próximo: a) do valor do rio do Sol b) do valor do diâmetro do Sol c) da metade do valor do raio do Sol d) do dobro do valor do diâmetro do Sol e) do triplo do valor do raio do Sol 8. (VUNESP) - Um motorista, dirigindo seu veículo à velocidade escalar constante de 72,0 km/h, numa avenida retilínea, vê a luz vermelha do semáforo acender quando está a 35,0 metros do cruzamento. Suponha que entre o instante em que ele vê a luz vermelha e o instante em que aciona os freios decorra um intervalo de tempo de 0,50 segundo. Admitindo-se que a aceleração escalar produzida pelos freios seja constante, para que o carro pare exatamente no cruzamento, o módulo dessa aceleração escalar deve ser, em m/s², de: a) 2,0 b) 4,0 c) 6,0 d) 8,0 e) 10,0 9. (UNIP) - No instante em que um carro A parte do repouso, com aceleração escalar constante, ele é ultrapassado por um carro B que está em movimento uniforme com velocidade escalar de 60 km/h. Os dois carros seguem trajetórias retilíneas e paralelas e são considerados pontos materiais. Quando o carro A alcançar o carro B, a velocidade escalar de A: a) não está determinada b) valerá 60 km/h c) valerá 80 km/h d) valerá 100 km/h e) valerá 120 km/h 10. (FUVEST) - Um carro viaja com velocidade escalar de 90 km/h (ou seja, 25 m/s) num trecho retilíneo de uma rodovia quando, subitamente, o motorista vê um animal parado na sua pista. Entre o instante em que o motorista avista o animal e aquele em que começa a frear, o carro percorre 15,0 m. Se o motorista frear o carro à taxa constante de 5,0 m/s², mantendo-se em sua trajetória retilínea, ele só evitará atingir o animal, que permanece imóvel durante todo o tempo, se o tiver percebido a uma distância de, no mínimo: a) 15,0 m b) 31,25 m c) 52,5 m d) 77,5 m e) 125,0 m Aula 3 - Lançamento Vertical e Queda Livre 1. (MACKENZIE) - Uma pedra é abandonada de uma ponte, a 80m acima da superfície da água. Uma outra pedra é atirada verticalmente para baixo, do mesmo local, dois segundos após o abandono da primeira. Se as duas pedras atingem a água no mesmo instante, e desprezando-se a resistência do ar, então o módulo da velocidade inicial da segunda pedra é: Dado g = 10 m/s. a) 10 m/s b) 20 m/s c) 30 m/s d) 40 m/s e) 50 m/s 2. (UNIFENAS) - Um corpo em queda livre, a partir do repouso, percorre uma distância d no primeiro segundo demovimento. Qual a distância percorrida por ele no quarto segundo de movimento? Despreze o efeito do ar. a) d b) 4d c) 5d d) 6d e) 7d 3. (UFC) - Um chuveiro, situado a uma altura de 1,8m do solo, incorretamente fechado, deixa cair pingos de água a uma razão constante de 4 pingos por segundo. No instante de tempo em que um dado pingo toca o solo, o número de pingos, atrás dele, que já estão a caminho é (use o módulo de aceleração da gravidade, g = 10 m/s²): a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 4. Uma partícula cai livremente, a partir do repouso, de uma altura H acima do solo. Despreze o efeito do ar, adote g = 10 m/s² e 2 = 1,4. Sabe-se que, durante o último segundo de queda, a partícula percorreu a metade de seu percurso total. O valor de H é mais próximo de: a) 14m b) 15m c) 48m d) 60m e) 80m Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 7 5. Uma pedra A é abandonada do repouso do topo de um edifício alto. Após 1,0s uma outra pedra B é abandonada do repouso da mesma posição. Adote g = 10m/s² e despreze o efeito do ar. Quando a pedra B atingir uma velocidade escalar de 15m/s, a distância entre as pedras é de: a) 5m b) 10m c) 15m d) 20m e) 25m 6. Um helicóptero está subindo verticalmente com velocidade escalar constante de 10 m/s. Quando o helicóptero está a uma altura de 120m, um pacote é abandonado de sua janela. Adote g = 10 m/s² e despreze o efeito do ar sobre o pacote. O intervalo de tempo decorrido desde o instante em que o pacote foi abandonado até o instante em que ele atinge o solo foi de: a) 2,0 s b) 4,0 s c) 6,0 s d) 8,0 s e) 10,0 s 7. (AFA) - Em uma experiência realizada na Lua, uma pedra de massa 200g é lançada verticalmente para cima e, no mesmo instante, outra pedra idêntica é abandonada de uma altura de 40m. Sabendo-se que as duas pedras colidem a 20m de altura e que o módulo da aceleração da gravidade na Lua é g = 1,6 m/s², a velocidade com que foi lançada a primeira pedra tem módulo, em m/s, igual a: a) 2,0 b) 4,0 c) 6,0 d) 8,0 8. (USS) - Um estudante lança uma pedra a partir do solo, verticalmente para cima, com uma velocidade inicial Vo. No instante em que esta pedra atinge a sua altura máxima a 12,0 m acima do ponto de partida, o estudante lança do solo, para cima, uma segunda pedra com a mesma velocidade inicial Vo e ao longo da mesma trajetória da primeira. Desprezando-se a resistência do ar, é correto afirmar que estas duas pedras irão se encontrar a uma altura do solo aproximadamente igual a: a) 3,0 m b) 4,0 m c) 6,0 m d) 8,0 m e) 9,0 m 9. Um balão sobre verticalmente com uma velocidade escalar constante de 10 m/s. Quando ele está a uma altura h = 10m do solo, um projétil é disparado verticalmente do solo, com uma velocidade escalar igual a 20m/s, em direção ao balão. Desprezando-se a resistência do ar e fazendo- se g = 10 m/s², é correto afirmar que a menor distância entre o projétil e o balão será igual a: a) 0 b) 5m c) 10m d) 15m e) 20m 10. Uma bola é lançada verticalmente para cima, a partir do solo, em um local onde o efeito do ar é desprezível e g = 10 m/s². A bola é lançada no instante t0 = 0, e no instante t1 = 2,0 s a bola, em movimento ascendente, atinge a altura de 30m. A bola passará pela altura de 30m, em movimento descendente, no instante: a) t = 2,5s b) t = 3,0s c) t =3,5s d) t = 4,0s e) 5,0s Aula 4 - Leis de Newton 1. (FEI) - Uma tora de 1,0t deve ser arrastada, com atrito, sobre uma superfície por uma distância de 200m. Para realizar tal tarefa, um homem utiliza um trator e prende a tora com um cabo de aço conforme indica a figura. O trator apresenta velocidade escalar constante igual a 18km/h e move-se em trajetória retilínea. Sabendo-se que a tração no cabo tem intensidade de 12kN, a resultante das forças que atuam sobre a tora tem intensidade igual a: a) zero b) 6,0kN c) 8,0kN d) 10,0kN e) 12,0kN 2. (UFC) - Forças de módulos diferentes atuam sobre uma partícula. Se esta partícula efetua um movimento retilíneo e uniforme, é possível afirmar que o número de forças em questão é, no mínimo, igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 3. (ITA) - As leis da Mecânica Newtoniana são formuladas em relação a um princípio fundamental, denominado: a) Princípio da Inércia b) Princípio da Conservação da Energia Mecânica c) Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento d) Princípio da Conservação do Momento Angular e) Princípio da Relatividade: “Todos os referenciais inerciais são equivalente, para a formulação da Mecânica Newtoniana” 4. (MACKENZIE) - Um corpo em repouso e de massa 1,0t é submetido a uma resultante de forças, com direção constante, cuja intensidade varia em função do tempo (t) segundo a função F = 200 . t, no Sistema Internacional de Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 8 Unidade, a partir do instante zero. A velocidade escalar deste corpo, no instante t = 10s vale: a) 3,6 km/h b) 7,2 km/h c) 36 km/h d) 72 km/h e) 90 km/h 5. Duas forças de mesma intensidade F1 = F2 = 40N são aplicadas a um corpo de massa m = 10kg num plano horizontal. 1F r é horizontal e 2F r forma ângulo θ = 60 o com a horizontal, e está do lado oposto do corpo. Desprezando-se o atrito entre o corpo e o apoio e o efeito do ar, a intensidade da aceleração adquirida pelo bloco, em m/s², será a) zero b) 2,0 c) 4,0 d) 8,0 e) 18,0 6. (UFMT) - Um corpo de massa 5,0kg é puxado verticalmente para cima por uma força F r , adquirindo uma aceleração constante de intensidade igual a 2,0m/s², dirigida para cima. Adotando-se g = 10m.s -2 e desprezando-se o efeito do ar, a intensidade de F r é: a) 20N b) 30N c) 40N d) 50N e) 60N 7. (UFC) - Uma pessoa está pescando com uma linha que pode suportar no máximo uma força de intensidade 40N. Ela fisga um peixe de massa 2,0kg que pode exercer sobre a água uma força vertical, para cima e de intensidade 60N durante alguns segundos. A aceleração mínima que ela deve soltar a linha, durante esse intervalo de tempo, para que a mesma não arrebente, tem módulo, em m/s², igual a: a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 e) 50 8. (UNIP) - Uma pessoa de massa 80kg está no pólo Norte da Terra onde a aceleração da gravidade é suposta com módulo igual a 10m/s². A força gravitacional que a pessoa aplica sobre o planeta Terra a) é praticamente nula b) tem intensidade igual a 80kg c) tem intensidade igual a 80N d) tem intensidade igual a 800N e está aplicada no solo onde a pessoa pisa e) tem intensidade igual a 800N e está aplicada no centro da Terra 9. (FATEC) - Certamente você kA ouviu falar no “coice” de uma arma de fogo. Sabe-se que, quando a pólvora da cápsula explode, os gases resultantes da explosão impelem o projétil para um lado e a arma para outro. Sendo a massa da arma M = 7,0kg, a massa do projétil m = 10g e sabendo-se que a bala deixa a boca da arma com uma velocidade de módulo igual a 1,4 . 10³m/s, a velocidade de recuo (coice) da arma tem módulo igual a a) 2,0m/s b) 4,0m/s c) 6,0m/s d) 8,0m/s e) 2,0km/s 10. (UFES) - A figura mostra três blocos de massas ma = 15kg, m2 = 25kg e m3 = 10kg, interligados por fios leves e inextensíveis. O atrito entre os blocos e a superfície horizontal é desprezível. Se o bloco de massa m3 é tracionado por uma força de módulo T = 20N, o módulo da força horizontal F r indicada é: a) 20N b) 40N c) 60N d) 80N e) 100N 11. Um rebocador arrasta dois flutuadores idênticos, de massa 3,2t cada um, imprimindo- lhes uma aceleração de módulo 0,10m/s², ao longo de uma linha reta. A força de tração no cabo que os une ao primeiro flutuador tem intensidade de 800N. A força de resistência aplicada pela água em cada flutuador, tem intensidade f e a força tensora no cabo que une os dois flutuadores tem intensidade T. Assinale a opção correta: a) f = 80N; T = 400N b) f = 400N; T = 800Nc) f = 320N; T = 400N d) f = 400N; T = 400N e) f = 80N; T = 800N 12. No esquema da figura, o bloco A desliza em um plano horizontal sem atrito. Não se considera o efeito do ar e o fio e a polia são ideais. Os blocos A e B tem massas, respectivamente iguais a M e m, com M 〉 m. Sejam a e T os módulos da aceleração dos blocos e da força que traciona o fio, respectivamente. Se invertermos as posições de A e B, então Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 1 9 a) os valores de a e T não se alteram b) os valores de a e T aumentam c) o valor de a aumenta e o valor de T diminui d) o valor de a diminui e o valor de T não se altera e) o valor de a aumenta e o valor de T não se altera 13. (MACKENZIE) - No sistema abaixo, o corpo 1 de massa 6,0kg está preso na posição A. O corpo 2 tem massa de 4,0kg. Despreze os atritos e o efeito do ar e adote g = 10m/s². Abandonando-se o corpo 1, a sua velocidade ao passar pela posição B terá módulo igual a a) 0,50m/s b) 1,0m/s c) 2,0m/s d) 8 m/s e) 4,0m/s 14. Um homem sobre numa balança no interior de um elevador. Com o elevador parado, a indicação da balança é 60kg. Se o elevador estiver subindo com movimento retardado e aceleração de módulo igual a 2,0m/s², qual será a indicação da balança? (Considere g = 10m/s²) a) 48kg b) 60kg c) 72kg d) 84kg e) 96kg 15. Na figura, representamos uma polia móvel de massa desprezível e isenta de atrito, envolvida por um fio ideal (inextensível e de massa desprezível) que liga dois blocos, A e B, com massas respectivamente iguais a mA = 1,00kg e mB = 2,00kg. A aceleração local da gravidade tem módulo 10,0m/s² e despreza-se o efeito do ar. No eixo da polia móvel aplicamos uma força constante F r , vertical, dirigida para cima e de intensidade 30,0N. A aceleração da polia tem módulo igual a: a) zero b) 3,75m/s² c) 5,00m/s² d) 1,25m/s² e) 1,25m/s² Aula 5 - Atrito e Plano Inclinado 1. (VUNESP) - Um bloco de massa 5,0kg está apoiado sobre um plano inclinado de 30 o 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-se g = 10m/s² e desprezando-se o efeito do ar. b) Calcule o coeficiente entre o corpo e o plano inclinado. 2. Considere a figura abaixo: As massas de A, B e C são, respectivamente, iguais a 15,0kg, 20,0kg e 5,0kg. Desprezando-se os atritos e o efeito do ar, a aceleração do conjunto, quando abandonado a si próprio, tem intensidade igual a: a) 0,25m/s² b) 1,75m/s² c) 2,50m/s² d) 4,25m/s² e) 5,0m/s² Dados: g = 10m/s²; sen θ = 0,80; cos θ = 0,60 3. (VUNESP) - 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. Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 2 0 Os blocos A e B tem 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) 0,76mg b) 0,875mg c) 0,88mg d) 0,96mg e) MG 4. (FEI) - Na figura abaixo, o bloco A tem massa mA = 5,0kg e o bloco B tem massa mB = 20,0kg. Não há atrito entre os blocos e os planos, nem na polia; o fio é inextensível e o efeito do ar PE desprezível. A força F r tem módulo F = 40,0N e adota-se g = 10m/s². a) Qual o valor da aceleração do bloco B? b) Qual a intensidade da força tensora no fio? 5. Uma garota de massa 50,0kg está sobre uma balança de mola montada num carrinho que desliza livremente por um plano inclinado fixo a 30 o em relação ao chão horizontal. Não se consideram atritos nem resistência do ar. O módulo da aceleração da gravidade local é igual a 10,0m/s². a) Durante a descida, qual o módulo da componente vertical da aceleração da garota? b) Durante a descida, qual a leitura na escala da balança, que está calibrada em newtons? Aula 6 - Energia Mecânica 1. (ITA) - Um pingo de chuva de massa 5,0 x 10 -5 kg cai com velocidade constante de uma altitude de 120m, sem que sua massa varie, num local onde a aceleração da gravidade tem módulo igual a 10m/s². Nestas condições, a intensidade da força de atrito Fa do ar sobre a gota e a energia mecânica E dissipada durante a queda são, respectivamente: a) 5,0 x 10 -4 N; 5,0 x 10 -4 J b) 1,0 x 10 -3 N; 1,0 x 10 -1 J c) 5,0 x 10 -4 N; 5,0 x 10 -2 J d) 5,0 x 10 -4 N; 6,0 x 10 -2 J e) 5,0 x 10 -4 N; E = 0 2. (UFRJ) - O fabricante de cerveja e físico amador James Joule estimou, em meados do século XIX, a diferença entre a temperatura de água no sopé e no topo das Cataratas do Niágara. A fim de fazer uma estimativa similar para uma das quedas de Iguaçu, com altura de 84m, considere que o módulo da velocidade com que a água corre no sopé, após a queda, é igual ao módulo da velocidade com que a água corre no topo, antes de iniciar a queda. Considere, também, que toda energia mecânica perdida pela água é reabsorvida na forma de energia térmica, o que provoca seu aquecimento. Calcule a diferença entre a temperatura da água no sopé e no topo dessa queda. Considere o calor específico sensível da água igual a 4,2 . 10³ J/kg o C e adote g = 10m/s² 3. (PUC-SP) - A experiência de James P. Joule determinou que PE necessário transformar aproximadamente 4,2J de energia mecânica para se obter 1,0cal. Numa experiência similar, deixava-se cair um corpo de massa 50kg, 30 vezes de uma certa altura. O corpo estava preso a uma corda, de tal maneira que, durante sua queda, um sistema de pás era acionado, entrando em rotação e agitando 500g de água contida num recipiente isolado termicamente. O corpo caía com velocidade praticamente constante. Constatava-se, através de um termômetro adaptado ao aparelho, uma elevação total na temperatura da água de 14 o C. Determine os atritos nas polias, no eixo e no ar. Dados: calor específico sensível da água: c = 1,0 cal/g o C; g = 9,8m/s² a) Ep = 7,0 kJ; h = 0,50m b) Ep = 29,4 kJ; h = 2,0m c) Ep = 14,7 kJ; h = 5,0m d) Ep = 7,0 kJ; h = 14m e) Ep = 29,4 kJ; h = 60m 4. Um atleta de massa 80kg com 2,0m de altura, consegue ultrapassar um obstáculo horizontal a 6,0m do chão com salto de vara. Adote g = 10m/s² A variação de energia potencial gravitacional do atleta, neste salto, é um valor mais próximo de Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 2 1 a) 2,4 kJ b) 3,2 kJ c) 4,0 kJ d) 4,8 kJ e) 5,0 kJ 5. (UNIFOR) - Três esferas idênticas de raio R e massas M, estão sobre uma mesa horizontal. A aceleração local da gravidade tem módulo igual a g. As esferas são colocadas em um tubo vertical que também está sobre a mesa e que tem raio praticamente igual ao raio das esferas. Seja E a energia potencial gravitacional total das três esferas sobre a mesa e E’ a energia potencial gravitacional total das três esferas dentro do tubo. O módulo da diferença (E - E’) é igual a: a) 4 MRg b) 5 MRg c) 6 MRg d) 7 MRg e) 8 MRg Aula 7 - Trabalho 1. No sistema abaixo, de fio e polia ideais, o corpo C1, de massa 5,0kg sobe 50cm, desse ponto A até o ponto B, com velocidade constante. Qual o trabalho realizado pela força de atrito existente entre o corpo C2, de massa 20kg, e o plano inclinado, neste deslocamento? Adote g = 10m/s² e despreze o efeito do ar. 2. (VUNESP) - No SI (Sistema Internacional de Unidades), a medida da grandezafísica trabalho pode ser expressa em joules ou pelo produto: a) kg . m . s -1 b) kg . m . s -2 c) kg . m -2 . s -2 d) kg . m 2 . s -2 e) kg . m -2 . s 2 3. Considere um satélite artificial de massa m em órbita circular de raio R em torno da Terra, com velocidade escalar V. O trabalho da força gravitacional que a Terra aplica no satélite: a) é sempre nulo, pois a força gravitacional é centrípeta. b) somente é nulo para uma volta completa do satélite. c) vale Rπ2. 2 V m 2 d) vale 2 V m 2 e) vale R V m 2 4. (ITA) - Um projétil de massa m = 5,00g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade de módulo V = 400m/s e penetra 10,0cm na direção do movimento. (Considere constante a desaceleração do projétil na parede e admita que a intensidade da força aplicada pela parede não depende de V). a) Se V = 600m/s a penetração seria de 15,0cm. b) Se V = 600m/s a penetração seria de 225cm. c) Se V = 600m/s a penetração seria de 22,5cm. d) Se V = 600m/s a penetração seria de 150cm. e) A intensidade da força imposta pela parede à penetração da bala vale 2,00N. 5. (PUC) - Um corpo de massa 0,30kg está em repouso num local onde a aceleração gravitacional tem módulo igual a 10m/s². A partir de um certo instante, uma força de intensidade variável com a distância segundo a função F = 10 - 2d (SI) passa a atuar no corpo, na direção vertical e sentido ascendente. Qual a energia cinética do corpo no instante em que a força F se anula? (Despreze o efeito do ar) a) 1,0J b) 1,5J c) 2,0J d) 2,5J e) 3,0J Aula 8 - Impulso e Quantidade de Movimento 1. Uma partícula de massa 3,0kg parte do repouso e descreve uma trajetória retilínea com aceleração escalar constante. Após um intervalo de tempo de 10s, a partícula encontra-se a 40m de sua posição inicial. Nesse instante, o módulo de sua quantidade de movimento é igual a: a) 24 kg.m/s b) 60 kg.m/s c) 6,0 . 10 2 kg.m/s d) 1,2 . 10 3 kg.m/s e) 4,0 . 10 3 kg.m/s 2. (FATEC) - 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 3,0m/s. Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 2 2 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 3. (ITA) - Uma metralhadora dispara 200 balas por minuto. Cada bala tem massa de 28g e uma velocidade escalar de 60m/s. Neste caso, a metralhadora ficará sujeita a uma força média, resultante dos tiros, de intensidade: a) 0,14N b) 5,6N c) 55N d) 336N e) diferente dos citados 4. (FUND. CARLOS CHAGAS) - Uma partícula de massa 2,0kg move-se com velocidade escalar de 3,0m/s no instante em que recebe a ação de uma força F r , de intensidade constante, que nela atua durante 2,0s. A partícula passa, então, a se mover na direção perpendicular à inicial com quantidade de movimento de módulo 8,0kg.m/s. A intensidade da força F r , em N, vale: a) 3,0 b) 5,0 c) 6,0 d) 8,0 e) 10,0 5. (UFC) - Uma partícula de massa m = 0,60kg move-se livremente em uma trajetória retilínea, em um plano horizontal sem atrito, com velocidade constante 0V r de módulo 10m/s. No instante t = 0, começa a atuar sobre a partícula uma força F r , na mesma direção e sentido oposto ao de 0V r e com módulo variando com o tempo conforme mostra o gráfico a seguir. A velocidade escalar instantânea da partícula vai-se anular no instante: a) 2,0s b) 3,0s c) 4,0s d) 6,0s e) 10,0s Aula 9 - Colisão Mecânica 1. (VUNESP) - Um bloco de madeira de 6,0kg, dotado de pequenas rodas com massa desprezível, repousa sobre trilhos retilíneos. Quando uma bala de 12g, disparada horizontalmente e na mesma direção dos trilhos se aloja no bloco, o conjunto (bloco + bala) desloca-se 0,70m em 0,50s, com velocidade praticamente constante. A partir destes dados, pode-se concluir que a velocidade escalar da bala era, em m/s, aproximadamente igual a a) 5,0.10² b) 6,0.10² c) 7,0.10² d) 8,0.10² e) 9,0.10² 2. (UERJ) - Dois carrinhos se deslocam sobre um mesmo trilho retilíneo e horizontal, com movimentos uniformes e em sentidos contrários como mostra a figura, na qual estão indicadas suas massas e os módulos de suas velocidades. Após um choque, eles ficam presos um ao outro e a velocidade comum a ambos passa a ter módulo igual a: a) zero b) 6 V0 c) 3 V0 d) 2 V0 e) V0 3. Duas esferas, A e B, realizam uma colisão unidimensional e elástica, em uma canaleta horizontal e sem atrito. Antes da colisão, a esfera A tem uma velocidade escalar V0 e a esfera B está em repouso. A massa da esfera A é três vezes maior que a massa da esfera B e não se considera a rotação das esferas. A fração da energia cinética de A que é transferida para B a) é de 25% b) é de 50% c) é de 75% d) é de 100% e) depende do valor de V0 4. (FUND. CARLOS CHAGAS) - Uma esfera de massa 2,0kg é abandonada, a partir do repouso, de uma altura de 25m. Após o choque com o solo, a esfera atinge a altura de 16m. O coeficiente de restituição no choque entre a esfera e o solo vale: a) 0,20 b) 0,32 c) 0,50 d) 0,64 e) 0,80 5. (FUND. CARLOS CHAGAS) - P e Q são dois corpos iguais que interagem numa colisão perfeitamente elástica. Antes da colisão, Q estava em repouso e P estava em movimento Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 2 3 horizontal de Norte para o Sul com velocidade escalar V0. Durante a colisão, a velocidade vetorial de P sofre um desvio de 60 o para Leste, e passa a ter módulo 2 V0 . Nessas condições, a velocidade de Q, após a colisão, tem módulo V, igual a: a) 4 3V0 b) 2 V0 c) 3 3V0 d) 4 V3 0 e) 2 3V0 Aula 10 - Termometria e Calorimetria 1. (UNISA) - Numa cidade norte-americana, o termômetro marca 0 o F. Em graus Celsius, essa temperatura vale, aproximadamente: a) 32 b) 0 c) -17,8 d) -32 e) -273 2. (FUVESTÃO) - A escala de temperatura Fahrenheit foi inventada pelo cientista alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686 - 1736). Ele teria usado para 0 o F a temperatura do dia mais frio de 1727, na Islândia, marcada por um amigo, e para 100 o F a temperatura do corpo de sua esposa, num determinado dia. Se isso é verdade, então: a) no ano de 1727, na Islândia, a temperatura atingiu marcas inferiores a -20 o C b) no ano de 1727, na Islândia, a temperatura não atingiu marcas inferiores a -10 o C c) nesse dia, a sua esposa estava com febre d) nesse dia, a sua esposa estava com a temperatura inferior à normal (37 o C) e) é impossível, pois 100 o F corresponde a uma temperatura superior à máxima possível para o ser humano., 3. (UNIP) - Um termômetro clínico graduado na escala Celsius indica temperaturas entre os valores 35 e 42. Se este termômetro for graduado na escala Fahrenheit, para medir o mesmo intervalo de temperaturas (35 o C a 42 o C), ele deve ser calibrado para valores entre a) 35 e 42 b) 95 e 102 c) 95 e 107,6 d) 100,6 e 107,6 e) 32 e 212 4. (MACKENZIE) - Um turista brasileiro sente-se mal durante a viagem e é levado inconsciente a um hospital. Após recuperar os sentidos, sem saber em que local estava, é informado de que a temperatura de seu corpo atingira 104 graus, mas que já “caíra” de 5,4 graus. Passado o susto, percebeu que a escala termométrica utilizada era Fahrenheit. Dessa forma, na escala Celsius, a queda de temperatura de seu corpo foi de: a) 1,8 o C b) 3,0 o C c) 5,4 o C d) 6,0 o C e) 10,8 o C 5. (UNITAU) - Em um certo instante, a temperatura de um corpo, medida na escala Kelvin, foi de 300K. Após decorrido um certo tempo, mediu-se a temperatura deste mesmo corpo e o termômetro indicou 68 o F. A variação da temperaturasofrida pelo corpo, medida na escala Celsius, foi de: a) -32 o b) -7 o c) 0 o d) 7 o e) 368 o 6. (UESPI) - Dois corpos estão em contato. Para que haja fluxo de calor entre eles, é condição necessária que a) suas capacidades térmicas sejam diferentes b) seus calores específicos sensíveis sejam iguais c) seus calores específicos sensíveis sejam diferentes d) suas temperaturas sejam iguais e) suas temperaturas sejam diferentes 7. (MACKENZIE) - Um corpo de certo material, com 200g, ao receber 1000cal aumenta sua temperatura de 10 o C. Outro corpo de 500g, constituído de mesmo material, terá capacidade térmica de: a) 50cal/ o C b) 100cal/ o C c) 150cal/ o C d) 250cal/ o C e) 300cal/ o C 8. (ITA) - Um bloco de massa m1 e calor específico sensível c1, à temperatura T1, é posto em contato com um bloco de outro material, com massa, calor específico sensível e temperatura respectivamente m2, c2 e T2. Depois de estabelecido o equilíbrio térmico entre os dois blocos, sendo c1e c2 constantes e supondo que as trocas de calor com o resto do universo sejam desprezíveis, a temperatura final T deverá ser igual a: a) 21 1211 m+m Tm+Tm b) )T-T( cm+cm cm-cm 12 2211 2211 c) 21 2211 c+c Tc+Tc d) 2211 222111 cm+cm Tcm+Tcm Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 2 4 e) )T-T( cm+cm cm-cm 21 2211 2211 9. (VEST-RIO) - Um confeiteiro, preparando um certo tipo de massa, precisa de água a 40 o C para obter melhor fermentação. Seu ajudante pegou a água da torneira a 25 o C e colocou-a para aquecer num recipiente graduado de capacidade térmica desprezível. Quando percebeu, a água fervia e atingia o nível 8 do recipiente. Para obter a água na temperatura de que precisava, deve acrescentar, no recipiente, água da torneira até o seguinte nível: a) 18 b) 25 c) 32 d) 40 e) 56 10. (EFEI) - 20 gramas de cobre a 60 o C são colocados dentro de um calorímetro que contém 10g de água de 10 o C. Se a temperatura final do sistema constituído pelo calorímetro e pela mistura de água e cobre for de 15 o C, qual é a equivalência em água do calorímetro? Dados para a resolução do problema: Calor específico sensível do cobre: 0,42J/g o C Calor específico sensível da água: 4,2J/g o C a) 4,0g b) 8,0g c) 12g d) 34g e) 66g Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 2 5 GABARITO Propostos AULA 1 1. B 2. B 3. D 4. A 5. C 6. C 7. C 8. B 9. B 10. a) 4,0 km/h b) 5,0 km/h c) 1,0 km/h d) 4,0 km/h AULA 2 1. c 2. E 3. A 4. A 5. C 6. B 7. B 8. C 9. a) 14,0 m/s ou 50,4 m/s 10. D AULA 3 1. C 2. D 3. D 4. D 5. C 6. E 7. C 8. D 9. B 10. C AULA 4 1. A 2. A 3. C 4. B 5. B 6. D 7. A 8. E 9. C 10. B 11. C 12. a) 4,0m/s² b) 1,2N 13. a = 5,0 FBA = 25,0 N T = 100 N 14. C 15. E AULA 5 1. a) 6,0 m/s² b) 0,75 2. A 3. E 4. B 5. D AULA 6 1. C 2. E 3. 2,0m 4. C 5. E AULA 7 1. E 2. a) 40 J b) 40 J 3. C 4. a) 0,50 b) -3,0 . 10 4 J 5. a) 2,0 . 10² J b) 8,0 N AULA 8 1. E 2. B 3. A 4. D 5. D AULA 9 1. A 2. E 3. VA = V(1- e)/2 VB = V(1+e)/2 4. D 5. B AULA 10 1. B 2. C 3. C 4. D 5. B 6. C 7. D 8. A 9. B 10. D Escola Dseed Desenvolvimento FÍ SI C A A P LI C A D A À M ET A LU R G IA 2 6 GABARITO Tarefas AULA 1 1. B 2. A 3. D 4. C 5. E 6. A 7. C 8. D 9. E 10. C AULA 2 1. a) 5,0 m/s2, 90,0m e 15 m/s 2. D 3. B 4. D 5. E 6. A 7. B 8. D 9. E 10. D AULA 3 1. C 2. E 3. C 4. D 5. D 6. C 7. D 8. E 9. B 10. B AULA 4 1. A 2. C 3. E 4. C 5. B 6. E 7. B 8. E 9. A 10. E 11. A 12. E 13. C 14. A 15. D AULA 5 1. a) 25N b) 6 3 2. B 3. C 4. a) 2,4m/s² b) 52,0N 5. a)2,5m/s² b) 375N AULA 6 1. D 2. 2,0 . 10 -1 °C 3. B 4. C 5. C AULA 7 1. -25 J 2. D 3. A 4. C 5. A AULA 8 1. A 2. C 3. B 4. B 5. D AULA 9 1. C 2. A 3. C 4. E 5. E AULA 10 1. C 2. C 3. C 4. B 5. B 6. E 7. D 8. D 9. D 10. B
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