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Lista complementar sobre Leis de Newton 1 . Um pássaro está em pé sobre uma das mãos de um garoto. É CORRETO afirmar que a reação à força que o pássaro exerce sobre a mão do garoto é a força: a) da Terra sobre a mão do garoto. b) do pássaro sobre a mão do garoto. c) da Terra sobre o pássaro. d) do pássaro sobre a Terra. e) da mão do garoto sobre o pássaro. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Considere os dados abaixo para resolver a(s) questão(ões) quando for necessário. Constantes físicas Aceleração da gravidade: 2g 10m / s Densidade da água: 3r 1,0g / cm 2 . A figura seguinte ilustra uma pessoa aplicando uma força F para direita em uma geladeira com rodas sobre uma superfície plana. Nesse contexto, afirma-se que: I. O uso de rodas anula a força de atrito com o solo. II. A única força que atua na geladeira é a força aplicada pela pessoa. III. Ao usar rodas, a força de reação normal do piso sobre a geladeira fica menor. IV. A geladeira exerce sobre a pessoa uma força oposta e de igual intensidade a F. V. Se a geladeira se movimenta com velocidade constante, ela está em equilíbrio. São corretas apenas as afirmativas a) III e IV. b) IV e V. c) I, II e III. d) I, II e V. 3 . O principal combustível usado pelos grandes aviões de transporte de carga e passageiros é o querosene, cuja queima origina diversos poluentes atmosféricos. As afirmativas a seguir referem-se a um avião em voo, num referencial inercial. I. Se a soma das forças que atuam no avião é diferente de zero, ele não pode estar em MRU. II. Se a soma das forças que atuam no avião é zero, ele pode estar parado. III. O princípio de conservação da energia garante que o avião se move em sentido contrário àquele em que são jogados os gases produzidos na combustão. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas I e II. c) apenas III. d) apenas II e III. e) I, II e III. 4 . A figura a seguir representa um ventilador fixado em um pequeno barco, em águas calmas de um certo lago. A vela se encontra em uma posição fixa e todo vento soprado pelo ventilador atinge a vela. Nesse contexto e com base nas Leis de Newton, é CORRETO afirmar que o funcionamento do ventilador a) aumenta a velocidade do barco. b) diminui a velocidade do barco. c) provoca a parada do barco. d) não altera o movimento do barco. e) produz um movimento circular do barco. 5 . O estudo dos movimentos está fundamentado nas três leis de Newton. Sobre movimentos e as leis de Newton, assinale o que for correto. 01) O princípio da inércia é válido somente quando a força resultante sobre um corpo é não nula. 02) Duplicando o valor da força resultante aplicada sobre um objeto, a aceleração experimentada pelo objeto também será duplicada. 04) Forças de ação e reação nunca se anulam, pois atuam sempre em corpos distintos. 08) Um avião voando em linha reta com velocidade constante está em equilíbrio dinâmico. 6 . A respeito das leis de Newton, podemos afirmar que: ( ) a primeira lei de Newton diz que, para que um corpo esteja em movimento, é obrigatório que haja pelo menos uma força atuando sobre ele. ( ) a segunda lei de Newton não contém a primeira lei de Newton como caso particular porque elas são completamente diferentes. ( ) a segunda lei de Newton implica em uma equação para cada força que atua em um corpo massivo. ( ) a terceira lei de Newton estabelece que a toda força de ação corresponde uma força de reação, sempre com ambas no mesmo corpo. ( ) as três leis de Newton valem em qualquer referencial. 7 . O uso de hélices para propulsão de aviões ainda é muito frequente. Quando em movimento, essas hélices empurram o ar para trás; por isso, o avião se move para frente. Esse fenômeno é explicado pelo(a) a) 1ª lei de Newton. b) 2ª lei de Newton. c) 3ª lei de Newton. d) princípio de conservação de energia. e) princípio da relatividade do movimento. 8 . Associe a Coluna I (Afirmação) com a Coluna II (Lei Física). Coluna I – Afirmação 1. Quando um garoto joga um carrinho, para que ele se desloque pelo chão, faz com que este adquira uma aceleração. 2. Uma pessoa tropeça e cai batendo no chão. A pessoa se machuca porque o chão bate na pessoa. 3. Um garoto está andando com um skate, quando o skate bate numa pedra parando. O garoto é, então, lançado para frente. Coluna II – Lei Física ( ) 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). ( ) 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). ( ) 2ª Lei de Newton (F m a). A ordem correta das respostas da Coluna II, de cima para baixo, é: a) 1, 2 e 3. b) 3, 2 e 1. c) 1, 3 e 2. d) 2, 3 e 1. e) 3, 1 e 2. 9 . Em um parque aquático, um menino encontra-se sentado sobre uma prancha e desce uma rampa plana inclinada que termina em uma piscina no ponto B, conforme figura abaixo. O conjunto menino-prancha possui massa de 60 kg, e parte do repouso do ponto A da rampa. O coeficiente de atrito cinético entre a prancha e a rampa vale 0,25 e β é o ângulo entre a horizontal e o plano da rampa. Desprezando a resistência do ar, a variação da quantidade de movimento do conjunto menino-prancha entre os pontos A e B é de Dados: intensidade da aceleração da gravidade g=10 m/s2 considere o conjunto menino-prancha uma partícula cos 0,8β sen 0,6β a) 40 3 N s b) 60 3 N s c) 70 3 N s d) 180 3 N s e) 240 3 N s 10 . Para se levar caixas contendo mercadorias ao topo de uma montanha em uma estação de esqui, usa-se um trenó para subir uma rampa cuja inclinação é 30 .θ O trenó é puxado por um motor e sobe com uma velocidade constante de 7,5 m/s. Dado: g=10 m/s2 Em dado instante do transporte de mercadorias, a última caixa se desprende, estando à altura h=5 m. Considerando que o atrito é desprezível na rampa e que a caixa fica livre a partir do instante em que se solta, a) desenhe um diagrama contendo as forças que atuam sobre a caixa e determine sua aceleração; b) calcule o tempo que a caixa levará para retornar à base da rampa. 11 . Uma criança desliza em um tobogã muito longo, com uma aceleração constante. Em um segundo momento, um adulto, com o triplo do peso da criança, desliza por esse mesmo tobogã, com aceleração também constante. Trate os corpos do adulto e da criança como massas puntiformes e despreze todos os atritos. A razão entre a aceleração do adulto e a da criança durante o deslizamento é a) 1. b) 2. c) 1/3. d) 4. 12 . Na figura abaixo, o fio inextensível que une os corpos A e B e a polia têm massas desprezíveis. As massas dos corpos são mA = 4,0 kg e mB = 6,0 kg. Desprezando-se o atrito entre o corpo A e a superfície, a aceleração do conjunto, em m/s2, é de (Considere a aceleração da gravidade 10,0 m/s2) a) 4,0. b) 6,0. c) 8,0. d) 10,0. e) 12,0. 13 . Um trabalhador da construção civil tem massa de 70 kg e utiliza uma polia e uma corda ideais e sem atrito para transportar telhas do solo até a cobertura de uma residência em obras, conforme desenho abaixo. O coeficiente de atrito estático entre a sola do sapato do trabalhador e o chão de concreto é e 1,0μ e a massa de cada telha é de 2 kg. O número máximo de telhas que podem ser sustentadas em repouso, acima do solo, sem que o trabalhador deslize, permanecendo estático no solo, para um ângulo θ entre a corda e a horizontal, é: Dados: 2 Aceleração da gravidade : g 10 m / s cos 0,8 sen 0,6 θ θ a) 30 b) 25 c) 20 d) 16 e) 10 14 . Sobre um paralelepípedo de granito de massa m 900,0 kg, apoiado sobre um terreno plano e horizontal, é aplicada uma força paralela ao plano de F 2.900,0 N. Os coeficientes de atritodinâmico e estático entre o bloco de granito e o terreno são 0,25 e 0,35, respectivamente. Considere a aceleração da gravidade local igual a 210,0 m / s . Estando inicialmente em repouso, a força de atrito que age no bloco é, em newtons: a) 2.250 b) 2.900 c) 3.150 d) 7.550 e) 9.000 15 . Sobre uma superfície sem atrito, há um bloco de massa m1 = 4,0 kg sobre o qual está apoiado um bloco menor de massa m2 = 1,0 kg. Uma corda puxa o bloco menor com uma força horizontal F de módulo 10 N, como mostrado na figura abaixo, e observa-se que nesta situação os dois blocos movem-se juntos. A força de atrito existente entre as superfícies dos blocos vale em Newtons: a) 10 b) 2,0 c) 40 d) 13 e) 8,0 16 . Considere uma força horizontal F aplicada sobre a cunha 1, de massa 1m 8,50 kg, conforme mostra a figura abaixo. Não há atrito entre a cunha e o chão, e o coeficiente de atrito estático entre a cunha e o bloco 2, de massa 2m 8,50 kg, vale 0,200. O maior valor de F, em newtons, que pode ser aplicado à cunha, sem que o bloco comece a subir a rampa é Dados: 2g 10,0 m s ; sen 0,600;θ cos 0,800θ a) 85,0 b) 145 c) 170 d) 190 e) 340 17 . A figura representa dois alpinistas A e B, em que B, tendo atingido o cume da montanha, puxa A por uma corda, ajudando-o a terminar a escalada. O alpinista A pesa 1 000 N e está em equilíbrio na encosta da montanha, com tendência de deslizar num ponto de inclinação de 60° com a horizontal (sen 60° = 0,87 e cos 60° = 0,50); há atrito de coeficiente 0,1 entre os pés de A e a rocha. No ponto P, o alpinista fixa uma roldana que tem a função exclusiva de desviar a direção da corda. A componente horizontal da força que B exerce sobre o solo horizontal na situação descrita, tem intensidade, em N, a) 380. b) 430. c) 500. d) 820. e) 920. 18 . Um bloco de madeira encontra-se em equilíbrio sobre um plano inclinado de 45º em relação ao solo. A intensidade da força que o bloco exerce perpendicularmente ao plano inclinado é igual a 2,0 N. Entre o bloco e o plano inclinado, a intensidade da força de atrito, em newtons, é igual a: a) 0,7 b) 1,0 c) 1,4 d) 2,0 19 . Dois blocos idênticos, de peso 10 N, cada, encontram-se em repouso, como mostrado na figura a seguir. O plano inclinado faz um ângulo θ = 37° com a horizontal, tal que são considerados sen(37°) = 0,6 e cos(37°) = 0,8. Sabe-se que os respectivos coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e o plano inclinado valem eμ = 0,75 e cμ = 0,25. O fio ideal passa sem atrito pela polia. Qual é o módulo da força de atrito entre o bloco e o plano inclinado? a) 1 N b) 4 N c) 7 N d) 10 N e) 13 N 20 . Na figura, os blocos A e B, com massas iguais a 5 e 20 kg, respectivamente, são ligados por meio de um cordão inextensível. Desprezando-se as massas do cordão e da roldana e qualquer tipo de atrito, a aceleração do bloco A, em m/s2, é igual a a) 1,0. b) 2,0. c) 3,0. d) 4,0. 21 . Em uma obra, para permitir o transporte de objetos para cima, foi montada uma máquina constituída por uma polia, fios e duas plataformas A e B horizontais, todos de massas desprezíveis, como mostra a figura. Um objeto de massa m = 225 kg, colocado na plataforma A, inicialmente em repouso no solo, deve ser levado verticalmente para cima e atingir um ponto a 4,5 m de altura, em movimento uniformemente acelerado, num intervalo de tempo de 3 s. A partir daí, um sistema de freios passa a atuar, fazendo a plataforma A parar na posição onde o objeto será descarregado. Considerando 2g 10 m/s , desprezando os efeitos do ar sobre o sistema e os atritos durante o movimento acelerado, a massa M, em kg, do corpo que deve ser colocado na plataforma B para acelerar para cima a massa m no intervalo de 3 s é igual a a) 275. b) 285. c) 295. d) 305. e) 315. 22 . Um ciclista tentando bater um recorde de velocidade em uma bicicleta desce, a partir do repouso, a distância de 1440 m em uma montanha cuja inclinação é de 30°. Calcule a velocidade atingida pelo ciclista ao chegar à base da montanha. Dados: Não há atrito e g = 10 m/s2 a) 84 m/s b) 120 m/s c) 144 m/s d) 157 m/s e) 169 m/s TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Dois blocos, de massas m1=3,0 kg e m2=1,0 kg, ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem atrito sobre um plano horizontal. Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6 N, conforme a figura a seguir. (Desconsidere a massa do fio). 23 . A tensão no fio que liga os dois blocos é a) zero. b) 2,0 N. c) 3,0 N. d) 4,5 N. e) 6,0 N. 24 . Próximo a um abismo, é solto do repouso um bloco de massa M = 5,0kg, de uma altura de h = 5,0m acima do nível do início da parede do referido abismo, do alto de uma rampa com ângulo de inclinação 30ºθ sem atrito, adjacente à parede do abismo de altura H = 10,0m, como observado na figura a seguir: Dados: considere a aceleração da gravidade g = 210m / s ;sen30º 0,5 e cos30º 0,87 . Analise as proposições a seguir e conclua. ( ) A aceleração do bloco, enquanto ele desce escorregando pela rampa, é de 25,0m / s . ( ) A velocidade escalar do bloco, quando ele deixa a rampa, é de 10,0m/s. ( ) A distância A da parede do abismo até o bloco atingir o solo é de 8,7 m. ( ) O tempo que o bloco leva desde o momento em que é solto até o instante em que atinge o solo é de 1,0s. ( ) A aceleração do bloco depende da sua massa M. 25 . Sejam os blocos P e Q de massas m e M, respectivamente, ilustrados na figura a seguir. O coeficiente de atrito estático entre os blocos é μ , entretanto não existe atrito entre o bloco Q e a superfície A. Considere g a aceleração da gravidade. A expressão que representa o menor valor do módulo da força horizontal F, para que o bloco P não caia, é a) mg M m M 2mμ b) mg (M m) Mμ c) mM g M mμ d) Mg 1 m M mμ e) mg μ 26 . Dois blocos A e B, de massas AM 2,0 kg e BM 3,0 kg estão acoplados através de uma corda inextensível e de peso desprezível que passa por uma polia conforme figura. Esses blocos foram abandonados, e, após mover-se por 1,0 m, o bloco B encontrava- se a 3,0 m do solo quando se soltou da corda. Desprezando-se a massa da polia e quaisquer formas de atrito, o tempo necessário, em segundos, para que B chegue ao chão e igual a a) 0,2. b) 0,4. c) 0,6. d) 0,8. 27 . Três blocos A, B e C de massas 4 kg, 6 kg e 8 kg, respectivamente, são dispostos, conforme representado no desenho abaixo, em um local onde a aceleração da gravidade g vale 210m / s . Desprezando todas as forças de atrito e considerando ideais as polias e os fios, a intensidade da força horizontal F que deve ser aplicada ao bloco A, para que o bloco C suba verticalmente com uma aceleração constante de 22m / s , é de: a) 100 N b) 112 N c) 124 N d) 140 N e) 176 N 28 . As figuras 1 e 2 representam dois esquemas experimentais utilizados para a determinação do coeficiente de atrito estático entre um bloco B e uma tábua plana, horizontal. No esquema da figura 1, um aluno exerceu uma força horizontal F no fio A e mediu o valor 2,0 cm para a deformação da mola, quando a força F atingiu seu máximo valor possível, imediatamente antes que o bloco B se movesse. Para determinar a massa do bloco B, este foi suspenso verticalmente, com o fio A fixo no teto, conforme indicado na figura 2, e o aluno mediu a deformação da mola igual a 10,0 cm, quando o sistema estava em equilíbrio. Nas condições descritas, desprezando a resistência do ar, o coeficiente de atrito entreo bloco e a tábua vale a) 0,1. b) 0,2. c) 0,3. d) 0,4. e) 0,5. 29 . Três blocos A, B e C, de massas MA = 1,0 kg e MB = MC = 2,0 kg, estão acoplados através de fios inextensíveis e de pesos desprezíveis, conforme o esquema abaixo. Desconsiderando o atrito entre a superfície e os blocos e, também, nas polias, a aceleração do sistema, em m/s2, é igual a a) 2,0. b) 3,0. c) 4,0. d) 5,0. 30 . Um jovem, utilizando peças de um brinquedo de montar, constrói uma estrutura na qual consegue equilibrar dois corpos, ligados por um fio ideal que passa por uma roldana. Observe o esquema. Admita as seguintes informações: • os corpos 1 e 2 têm massas respectivamente iguais a 0,4 kg e 0,6 kg; • a massa do fio e os atritos entre os corpos e as superfícies e entre o fio e a roldana são desprezíveis. Nessa situação, determine o valor do ânguloβ . 31 . Os corpos A, B e C a seguir representados possuem massas m(A) = 3 kg, m(B) = 2 kg e m(C) = 5 kg. Considerando que estão apoiados sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa e que a força F vale 20 N, determine a intensidade da força que o corpo A exerce no corpo B. a) 14 N. b) 8 N. c) 2 N. d) 10 N. e) 12 N. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: INSTRUÇÃO GERAL Consulte os dados a seguir, para resolver as questões, quando for necessário. aceleração da gravidade = 10 m/s2 densidade do aço: 7,3 g/cm3 densidade do mercúrio: 13,6 g/cm3 32 . Um trabalhador empurra um conjunto formado por dois blocos A e B de massas 4 kg e 6 kg, respectivamente, exercendo sobre o primeiro uma forēa horizontal de 50 N, como representado na figura a seguir. Admitindo-se que nćo exista atrito entre os blocos e a superfķcie, o valor da forēa que A exerce em B, em newtons, é a) 50. b) 30. c) 20. d) 10.
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