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Prof. Daniel Ortega Física Br Lista de Exercícios – Dinâmica IV 1. (Ufsc 2016) Um professor de Física realiza um experimento sobre dinâmica para mostrar aos seus alunos. Ele puxa um bloco de 400 kg a partir do repouso, aplicando sobre a corda uma força constante de 350 N, como mostra a figura abaixo. O sistema é constituído por fios inextensíveis e duas roldanas, todos de massa desprezível. Existe atrito entre a superfície horizontal e o bloco. Os coeficientes de atrito estático e de atrito cinético são 0,30 e 0,25, respectivamente. Com base no que foi exposto, é CORRETO afirmar que: 01) a força de tração no fio ligado ao bloco é de 1400 N. 02) o bloco adquire uma aceleração de 22,0 m s . 04) apenas três forças atuam sobre o bloco: o peso, a força de atrito e a tração. 08) a força resultante sobre o bloco é de 400 N. 16) a força mínima que o professor deve aplicar sobre a corda para movimentar o bloco é de 290 N. 2. (Epcar (Afa) 2017) Na situação da figura a seguir, os blocos A e B têm massas Am 3,0 kg e Bm 1,0 kg. O atrito entre o bloco A e o plano horizontal de apoio é desprezível, e o coeficiente de atrito estático entre B e A vale e 0,4.μ O bloco A está preso numa mola ideal, inicialmente não deformada, de constante elástica K 160 N m que, por sua vez, está presa ao suporte S. O conjunto formado pelos dois blocos pode ser movimentado produzindo uma deformação na mola e, quando solto, a mola produzirá certa aceleração nesse conjunto. Desconsiderando a resistência do ar, para que B não escorregue sobre A, a deformação máxima que a mola pode experimentar, em cm, vale a) 3,0 b) 4,0 c) 10 d) 16 3. (Esc. Naval 2017) Analise a figura a seguir. A figura acima exibe um bloco de 12 kg que se encontra na horizontal sobre uma plataforma de 3,0 kg. O bloco está preso a uma corda de massa desprezível que passa por uma roldana de massa e atrito desprezíveis fixada na própria plataforma. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre as superfícies de contato (bloco e plataforma) são, respectivamente, 0,3 e 0,2. A plataforma, por sua vez, encontra-se inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. Considere que em um dado instante uma força horizontal F passa a atuar sobre a extremidade livre da corda, conforme indicado na figura. Para que não haja escorregamento entre o bloco e a plataforma, o maior valor do módulo da força F aplicada, em newtons, é Dado: 2g 10 m s a) 4 9 b) 15 9 c) 10 d) 20 e) 30 4. (Pucpr 2017) Um bloco A de massa 3,0 kg está apoiado sobre uma mesa plana horizontal e preso a uma corda ideal. A corda passa por uma polia ideal e na sua extremidade final existe um gancho de massa desprezível, conforme mostra o desenho. Uma pessoa pendura, suavemente, um bloco B de massa 1,0 kg no gancho. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco A e a mesa são, respectivamente, e 0,50μ e c 0,20.μ Determine a força de atrito que a mesa exerce sobre o bloco A. Adote 2g 10m s . a) 15 N. b) 6,0 N. d) 10 N. c) 30 N. e) 12 N. Prof. Daniel Ortega Física Br 5. (Unesp 2017) Um homem sustenta uma caixa de peso 1.000 N, que está apoiada em uma rampa com atrito, a fim de colocá-la em um caminhão, como mostra a figura 1. O ângulo de inclinação da rampa em relação à horizontal é igual a 1θ e a força de sustentação aplicada pelo homem para que a caixa não deslize sobre a superfície inclinada é F, sendo aplicada à caixa paralelamente à superfície inclinada, como mostra a figura 2. Quando o ângulo 1θ é tal que 1sen 0,60θ e 1cos 0,80,θ o valor mínimo da intensidade da força F é 200 N. Se o ângulo for aumentado para um valor 2,θ de modo que 2sen 0,80θ e 2cos 0,60,θ o valor mínimo da intensidade da força F passa a ser de a) 400 N. b) 350 N. c) 800 N. d) 270 N. e) 500 N. 6. (Espcex (Aman) 2018) Um bloco A de massa 100 kg sobe, em movimento retilíneo uniforme, um plano inclinado que forma um ângulo de 37 com a superfície horizontal. O bloco é puxado por um sistema de roldanas móveis e cordas, todas ideais, e coplanares. O sistema mantém as cordas paralelas ao plano inclinado enquanto é aplicada a força de intensidade F na extremidade livre da corda, conforme o desenho abaixo. Todas as cordas possuem uma de suas extremidades fixadas em um poste que permanece imóvel quando as cordas são tracionadas. Sabendo que o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco A e o plano inclinado é de 0,50, a intensidade da força F é Dados: sen 37 0,60 e cos 37 0,80 Considere a aceleração da gravidade igual a 210 m s . a) 125 N b) 200 N c) 225 N d) 300 N e) 400 N 7. (G1 - ifsul 2017) Um trabalhador está puxando, plano acima, uma caixa de massa igual a 10 kg, conforme indica a figura abaixo. A força de atrito cinético entre as superfícies de contato da caixa e do plano tem módulo igual a 6 N. Considere a aceleração da gravidade igual a 210 m s , o cos 30,0 0,87, o sen 30,0 0,5, o cos 20,0 0,94 e o sen 20,0 0,34. Após colocar a caixa em movimento, o módulo da força F que ele precisa aplicar para manter a caixa em movimento de subida com velocidade constante é aproximadamente igual a a) 200 N. b) 115 N. c) 68 N. d) 46 N. 8. (Mackenzie 2014) Ao montar o experimento abaixo no laboratório de Física, observa-se que o bloco A, de massa 3 kg, cai com aceleração de 22,4 m s , e que a mola ideal, de constante elástica 1240 N m, que suspende o bloco C, está distendida de 2 cm. Prof. Daniel Ortega Física Br O coeficiente de atrito entre o bloco B e o plano inclinado é 0,4. Um aluno determina acertadamente a massa do bloco B como sendo Adote: 2g 10 m / s , cos 37 sen 53 0,8 cos 53 sen 37 0,6 a) 1,0 kg b) 2,0 kg c) 2,5 kg d) 4,0 kg e) 5,0 kg 9. (Uefs 2016) Dois blocos, A e B, de massas, respectivamente, iguais a 10,0 kg e 30,0 kg, são unidos por meio de um fio ideal, que passa por uma polia, sem atrito, conforme a figura. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 210,0 m s , o coeficiente de atrito cinético entre os blocos e as superfícies de apoio igual a 0,2, sen 37 cos 53 0,6 e sen 53 cos 37 0,8, é correto afirmar que o módulo da tração no fio que liga os dois blocos, em kN, é igual a a) 0,094 b) 0,096 c) 0,098 d) 0,102 e) 0,104 10. (Efomm 2016) Os blocos A e B da figura pesam 1,00 kN, e estão ligados por um fio ideal que passa por uma polia sem massa e sem atrito. O coeficiente de atrito estático entre os blocos e os planos é 0,60. Os dois blocos estão inicialmente em repouso. Se o bloco B está na iminência de movimento, o valor da força de atrito, em newtons, entre o bloco A e o plano, é Dado: cos 30 0,87 a) 60 b) 70 c) 80 d) 85 e) 90 11. (Epcar (Afa) 2017) Um bloco escorrega, livre de resistência do ar, sobre um plano inclinado de 30 , conforme a figura (sem escala) a seguir. No trecho AB não existe atrito e no trecho BC o coeficiente de atrito vale 3 . 2 μ O bloco é abandonado, do repouso em relação ao plano inclinado, no ponto A e chega ao ponto C com velocidade nula. A altura do ponto A, em relação ao ponto B, é 1h , e a altura do ponto B, em relação ao ponto C, é 2h . A razão 1 2 h h vale a) 1 2 b) 3 2 c) 3 d) 2 Prof. DanielOrtega Física Br 12. (Uem 2016) Um bloco de massa 8 kg está em repouso sobre um piso horizontal. Quando este bloco é empurrado horizontalmente, é necessária uma força de 20 N para ele começar a se mover. Sobre isso, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). Considere 2g 10 m s . 01) O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o piso é de 0,25. 02) Quando o bloco é empurrado com uma força horizontal de 10 N, a força de atrito estático é de 15 N. 04) Um bloco de massa 10 kg é empilhado em cima do bloco de massa 8 kg. Nesta situação, a magnitude da força horizontal aplicada no bloco de 8 kg, necessária para o sistema de dois blocos começar a se mover, é de 45 N. 08) Quando uma força horizontal de 50 N é aplicada ao bloco, este fica sujeito a uma aceleração de 25 m / s . Considere o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o piso como 0,125. 16) Se o bloco é colocado em uma superfície inclinada de 10 em relação à horizontal, o bloco terá uma velocidade constante de 2 m / s. Considere arctg(0,25) 14 . 13. (Ufu 2017) Ao se projetar uma rodovia e seu sistema de sinalização, é preciso considerar variáveis que podem interferir na distância mínima necessária para um veículo parar, por exemplo. Considere uma situação em que um carro trafega a uma velocidade constante por uma via plana e horizontal, com determinado coeficiente de atrito estático e dinâmico e que, a partir de um determinado ponto, aciona os freios, desacelerando uniformemente até parar, sem que, para isso, tenha havido deslizamento dos pneus do veículo. Desconsidere as perdas pela resistência do ar e pelo atrito entre os componentes mecânicos do veículo. A respeito da distância mínima de frenagem, nas situações descritas, são feitas as seguintes afirmações: I. Ela aumenta proporcionalmente à massa do carro. II. Ela é inversamente proporcional ao coeficiente de atrito estático. III. Ela não se relaciona com a aceleração da gravidade local. IV. Ela é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade inicial do carro. Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas. a) I e II b) II e IV c) III e IV d) I e III 14. (Ifsul 2015) Na figura abaixo, está representado um bloco de 2,0 kg sendo pressionado contra a parede por uma força F. O coeficiente de atrito estático entre as superfícies de contato vale 0,5, e o cinético vale 0,3. Considere 2 m g 10 . s A força mínima F que pode ser aplicada ao bloco para que esta não deslize na parede é a) 10 N. b) 20 N. c) 30 N. d) 40 N. 15. (Enem PPL 2018) Com um dedo, um garoto pressiona contra a parede duas moedas, de R$ 0,10 e R$ 1,00, uma sobre a outra, mantendo-as paradas. Em contato com o dedo estás a moeda de R$ 0,10 e contra a parede está a de R$ 1,00. O peso da moeda de R$ 0,10 é 0,05 N e o da de R$ 1,00 é 0,09 N. A força de atrito exercida pela parece é suficiente para impedir que as moedas caiam. Qual é a força de atrito entre a parede e a moeda de R$ 1,00? a) 0,04 N b) 0,05 N c) 0,07 N d) 0,09 N e) 0,14 N 16. (Mackenzie 2016) Um corpo de massa m está apoiado sobre a superfície vertical de um carro de massa M, como mostra a figura acima. O coeficiente de atrito estático entre a superfície do carro e a do corpo é .μ Sendo g o módulo da aceleração da gravidade, a menor aceleração (a) que o carro deve ter para que o corpo de massa m não escorregue é Prof. Daniel Ortega Física Br a) m g a M μ b) M g a m μ c) g a μ d) m M g a m μ e) m g a m M μ b 17. (Esc. Naval 2013) 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 18. (Ime 2016) Uma mola presa ao corpo A está distendida. Um fio passa por uma roldana e tem suas extremidades presas ao corpo A e ao corpo B, que realiza um movimento circular uniforme horizontal com raio R e velocidade angular .ω O corpo A encontra-se sobre uma mesa com coeficiente de atrito estático μ e na iminência do movimento no sentido de reduzir a deformação da mola. Determine o valor da deformação da mola. Dados: - massa do corpo AA : m ; - massa do corpo BB : m ; - constante elástica da mola: k; - aceleração da gravidade: g. Consideração: - A massa Am é suficiente para garantir que o corpo A permaneça no plano horizontal da mesa. GABARITO 1.09 2.C 3. D 4.D 5.E 6.A 7.D 8.E 9.D 10.B 11.A 12.13 13.B 14.D 15.E 16.C 17.D 18. 2 A B B 1 x m g m R m g k Δ μ ω
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