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Prof. Bruno Fazio Física Página 1 de 10 Dinâmica Bloco 1 1. (Mackenzie 2017) Quando o astronauta Neil Armstrong desceu do módulo lunar e pisou na Lua, em 20 de julho de 1969, a sua massa total, incluindo seu corpo, trajes especiais e equipamento de sobrevivência era de aproximadamente 300 kg. O campo gravitacional lunar é, aproximadamente, 1 6 do campo gravitacional terrestre. Se a aceleração da gravidade na Terra é aproximadamente 210,0 m s , podemos afirmar que a) a massa total de Armstrong na Lua é de 300 kg e seu peso é 500 N. b) a massa total de Armstrong na Terra é de 50 kg e seu peso é 3.000 N. c) a massa total de Armstrong na Terra é de 300 kg e seu peso é 500 N. d) a massa total de Armstrong na Lua é de 50 kg e seu peso é 3.000 N. e) o peso de Armstrong na Lua e na Terra são iguais. 2. (ifsul 2017) Leia com atenção o texto que segue. “Galileu fez outra grande descoberta. Ele mostrou que Aristóteles estava também errado quando considerava que fosse necessário exercer forças sobre os objetos para mantê- los em movimento. Embora seja necessária uma força para dar início ao movimento, Galileu mostrou que, uma vez em movimento, nenhuma força é necessária para manter o movimento – exceto a força necessária para sobrepujar o atrito. Quando o atrito está ausente, um objeto em movimento mantém-se em movimento sem a necessidade de qualquer força.” HEWITT, P. G. Fundamentos de Física Conceitual. 1ª ed. – Porto Alegre: Bookman, 2003. p. 50. O texto refere-se a uma questão central no estudo do movimento dos corpos na Mecânica Newtoniana, que é a propriedade dos corpos manterem o seu estado de movimento. Essa propriedade é conhecida como a) força. b) massa. c) inércia. d) velocidade. 3. (Ueg 2010) Entre os poucos animais que desenvolveram o “paraquedismo” está o sapo voador de Bornéu – Rhacophorus dulitensis, apresentado na figura a seguir. Na ilustração, aF e m g são, respectivamente, a força de resistência do ar e a força peso. Considerando que esse animal tenha se atirado do alto de uma árvore em direção ao solo, o seu paraquedas será utilizado e, durante sua queda, a) as suas membranas interdigitais nas patas favorecem o aumento da força de resistência do ar, haja vista que elas aumentam a área de contato com o ar. b) a resultante das forças que atuam sobre ele tenderá a se tornar nula, levando-o, necessariamente, ao repouso no ar. c) a sua velocidade tenderá a um valor limite, chamada de velocidade terminal, independentemente da resistência do ar. d) a sua aceleração será nula em todo o percurso, independentemente da resistência do ar. 4.(Uerj 2011) No interior de um avião que se desloca horizontalmente em relação ao solo, com velocidade constante de 1000 km/h, um passageiro deixa cair um copo. Observe a ilustração abaixo, na qual estão indicados quatro pontos no piso do corredor do avião e a posição desse passageiro. O copo, ao cair, atinge o piso do avião próximo ao ponto indicado pela seguinte letra: a) P b) Q c) R d) S 5. (Uerj 2018) Em uma academia, a aceleração de uma esteira e a resultante da força exercida sobre ela foram medidas ao longo de 10 s. Os resultados estão representados nos gráficos abaixo. Com base nos gráficos, determine, em quilogramas, a massa da esteira. 6. (Ufrgs 2019) Na figura abaixo, duas forças de intensidade AF 20 N= e BF 50 N= são aplicadas, respectivamente, a dois blocos A e B, de mesma massa m, que se encontram sobre uma superfície horizontal sem atrito. A força BF forma um ângulo θ com a horizontal, sendo sen 0,6θ = e cos 0,8.θ = A razão B Aa a entre os módulos das acelerações Ba e Aa , adquiridas pelos respectivos blocos B e A, é igual a a) 0,25 b) 1 c) 2 d) 2,5 e) 4 Prof. Bruno Fazio Física Página 2 de 10 7.(Enem 2017) Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo. Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 8. (Unicamp 2018) The modern F ma= form of Newton's second law occurs nowhere in any edition of the Principia even though he had seen his second law formulated in this way in print during the interval between the second and third editions in Jacob Hermann's Phoronomia of 1716. Instead, it has the following formulation in all three editions: A change in _____1_____ is proportional to the motive _____2_____ impressed and takes place along the _____3_____ line in which that force is _____4_____. In the body of the Principia this law is applied both to _____5_____ cases, in which an instantaneous impulse such as from impact is effecting the change in motion, and to cases of _____6_____ action, such as the change in motion in the continuous deceleration of a body moving in a resisting medium. Newton thus appears to have intended his second law to be neutral between discrete forces (that is, what we now call impulses) and continuous forces. (Adaptado de George Smith, "Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica", em Edward N. Zalta (ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2008 Edition). Disponível em https://plato.stanford.edu/archives/win2008/entries/newton-principia/. Acessado em 24/10/2017.) Assinale a alternativa que apresenta a sequência adequada de palavras que preenchem as lacunas do texto acima, para que os conceitos utilizados estejam corretos. a) Motion, force, straight, impressed, discrete, continuous. b) Force, motion, impressed, straight, discrete, continuous. c) Motion, force, impressed, straight, continuous, discrete. d) Force, motion, straight, impressed, continuous, discrete. 9. (Unesp 2018) A tirolesa é uma prática recreativa na qual uma pessoa, presa a um sistema de roldanas que permite o controle da velocidade, desliza por um cabo tensionado. A figura mostra uma pessoa praticando tirolesa e quatro possíveis direções e sentidos da força resultante sobre ela. Supondo que, em dado instante, a pessoa desce em movimento acelerado, a força resultante sobre ela tem a) intensidade nula. b) direção e sentido indicados pela seta 3. c) direção e sentido indicados pela seta 1. d) direção e sentido indicados pela seta 4. e) direção e sentido indicados pela seta 2. 10. (Ufrrj 2007) Um menino, de massa igual a 40 kg, tenta, sem sucesso, empurrar uma caixa, de massa 80 kg, exercendo uma força horizontal de intensidade igual a 60 N. a) Represente as demais forças que atuam na caixa e escreva quem exerce cada uma dessas forças. b) Calcule o módulo dessas forças. 11. (Fuvest 2012) Um móbile pendurado no teto tem três elefantezinhos presos um ao outro por fios, como mostra a figura. As massas dos elefantes de cima, do meio e de baixo são, respectivamente, 20g, 30g e 70g. Os valores de tensão, em newtons, nos fios superior, médio e inferior são, respectivamente, iguais a Note e adote: Desconsidere as massas dos fios. Aceleração da gravidade 2g 10 m/s= . a) 1,2; 1,0; 0,7. b) 1,2; 0,5; 0,2. c) 0,7; 0,3; 0,2. d) 0,2; 0,5; 1,2. e) 0,2; 0,3; 0,7. Prof.Bruno Fazio Física Página 3 de 10 12.(cftmg 2018) A figura abaixo ilustra uma máquina de Atwood. Supondo-se que essa máquina possua uma polia e um cabo de massas insignificantes e que os atritos também são desprezíveis, o módulo da aceleração dos blocos de massas iguais a 1m 1,0 kg= e 2m 3,0 kg= em 2m s , é a) 20. b) 10. c) 5,0. d) 2,0. 13. (Uern 2015) O sistema a seguir apresenta aceleração de 22m / s e a tração no fio é igual a 72N. Considere que a massa de A é maior que a massa de B, o fio é inextensível e não há atrito na polia. A diferença entre as massas desses dois corpos é igual a (Considere 2g 10m / s .= ) a) 1kg. b) 3kg. c) 4kg. d) 6kg. 14. (Fatec 2006) Dois blocos A e B de massas 10 kg e 20 kg, respectivamente, unidos por um fio de massa desprezível, estão em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força, também horizontal, de intensidade F = 60N é aplicada no bloco B, conforme mostra a figura. O módulo da força de tração no fio que une os dois blocos, em newtons, vale a) 60. b) 50. c) 40. d) 30. e) 20. 15. (Ufrgs 2016) Na figura abaixo, um bloco de massa m é colocado sobre um plano inclinado, sem atrito, que forma um ângulo α com a direção horizontal. Considere g o módulo da aceleração da gravidade. Nessa situação, os módulos da força peso do bloco e da força normal sobre o bloco valem, respectivamente, a) mg e mg. b) mg e mg sen .α c) mg e mg cos .α d) mg senα e mg. e) mg cosα e mg sen .α 16.(Uece 2014) 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 17. (Uerj 2010) 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 ângulo .β 18. (G1 - cftmg 2010) 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. 19. (Unesp 2011) Observe a tirinha Prof. Bruno Fazio Física Página 4 de 10 Uma garota de 50 kg está em um elevador sobre uma balança calibrada em newtons. O elevador move-se verticalmente, com aceleração para cima na subida e com aceleração para baixo na descida. O módulo da aceleração é constante e igual a 22m / s em ambas situações. Considerando 2g 10m / s= , a diferença, em newtons, entre o peso aparente da garota, indicado na balança, quando o elevador sobe e quando o elevador desce, é igual a a) 50. b) 100. c) 150. d) 200. e) 250. 20. (Uece 2017) Considere dois instantes no deslocamento de um elevador em viagem de subida: o início (I) imediatamente após a partida, e o final (F) imediatamente antes da parada. Suponha que apenas um cabo de aço é responsável pela sustentação e movimento do elevador. Desprezando todos os atritos, é correto afirmar que a força exercida pelo cabo na cabine no início I(F ) e no final F(F ) tem direção e sentido a) vertical para cima e vertical para baixo, respectivamente, com I F| F | | F | . b) vertical para cima, nos dois casos, e com I F| F | | F | . c) vertical para baixo e vertical para cima, respectivamente, com I F| F | | F | . d) vertical para baixo, nos dois casos, e com I F| F | | F | . 21. (Pucmg 2016) Um fabricante de elevadores estabelece, por questões de segurança, que a força aplicada nos cabos de aço que sustentam seus elevadores não pode ser superior a 41,2 10 N. Considere um desses elevadores com uma massa total de 31,0 10 kg (massa do elevador com os passageiros) e admita 2g 10 m s .= Nessas condições, a aceleração máxima do elevador na subida não pode ser superior a: a) 21,2 m s b) 22,0 m s c) 25,0 m s d) 29,8 m s 22. (Espcex (Aman) 2015) Uma pessoa de massa igual a 80 kg está dentro de um elevador sobre uma balança calibrada que indica o peso em newtons, conforme desenho abaixo. Quando o elevador está acelerado para cima com uma aceleração constante de intensidade 2a 2,0 m / s ,= a pessoa observa que a balança indica o valor de Dado: intensidade da aceleração da gravidade 2g 10 m / s= a) 160 N b) 640 N c) 800 N d) 960 N e) 1600 N 23. (Mackenzie 1996) O esquema apresenta um elevador que se movimenta sem atrito. Preso a seu teto, encontra-se um dinamômetro que sustenta em seu extremo inferior um bloco de ferro. O bloco pesa 20 N mas o dinamômetro marca 25 N. Considerando g = 10 m/s2, podemos afirmar que o elevador pode estar: a) em repouso. b) descendo com velocidade constante. c) descendo em queda livre. d) descendo com movimento acelerado de aceleração de 2,5 m/s2. e) subindo com movimento acelerado de aceleração de 2,5 m/s2. 24. (Unesp 2012) Em uma operação de resgate, um helicóptero sobrevoa horizontalmente uma região levando pendurado um recipiente de 200 kg com mantimentos e materiais de primeiros socorros. O recipiente é transportado em movimento retilíneo e uniforme, sujeito às forças peso (P ), de resistência do ar horizontal ( F ) e tração ( T ), exercida pelo cabo inextensível que o prende ao helicóptero. Prof. Bruno Fazio Física Página 5 de 10 Sabendo que o ângulo entre o cabo e a vertical vale ,θ que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e g = 10 m/s2, a intensidade da força de resistência do ar que atua sobre o recipiente vale, em N, a) 500 b) 1250 c) 1500 d) 1750 e) 2000 25. (Upf 2019) Um bloco de massa m 3 kg,= inicialmente em repouso, é puxado sobre uma superfície horizontal sem atrito por uma força de 15 N durante 2 s (conforme desenho). Nessas condições, é possível afirmar que quando o objeto tiver percorrido 50 m, a sua velocidade, em m s, será de a) 5 b) 7,5 c) 15 d) 20 e) 10 26. (Uerj simulado 2018) Considere um bloco sujeito a duas forças, 1F e 2F , conforme ilustra o esquema. O bloco parte do repouso em movimento uniformemente acelerado e percorre uma distância de 20 m sobre o plano horizontal liso em 4 s. O valor da massa do bloco é igual a 3 kg e o da intensidade da força 2F a 50 N. A intensidade da força 1F , em newtons, equivale a: a) 57,5 b) 42,5 c) 26,5 d) 15,5 27. (Famerp 2017) Um corpo de massa 8 kg movimenta-se em trajetória retilínea sobre um plano horizontal e sua posição (s) e sua velocidade escalar (v) variam em função do tempo (t), conforme os gráficos. a) Determine a posição x, em metros, desse corpo no instante t 10 s.= b) Calcule o módulo da resultante das forças, em newtons, que atuam sobre o corpo no intervalo de tempo entre t 6 s= e t 12 s.= 28. (Udesc 2018) Os blocos de massa 1m e 2m estão conectados por um fio ideal, que passa por uma polia ideal, como mostra a figura. Os blocos, que possuem a mesma massa de 4,0 kg, são liberados do repouso com 1m a meio metro da linha horizontal. O plano possui inclinação de 30 com a horizontal. Todas as forças de atrito são desprezáveis. Assinale a alternativa que corresponde ao valoraproximado do tempo para 1m atingir a linha horizontal. a) 0,32 s b) 0,16 s c) 0,63 s d) 0,95 s e) 0,47 s 29. (Eear 2019) Uma mola está suspensa verticalmente próxima à superfície terrestre, onde a aceleração da gravidade pode ser adotada como 210 m s . Na extremidade livre da mola é colocada uma cestinha de massa desprezível, que será preenchida com bolinhas de gude, de 15 g cada. Ao acrescentar bolinhas à cesta, verifica-se que a mola sofre uma elongação proporcional ao peso aplicado. Sabendo-se que a mola tem uma constante elástica k 9,0 N m,= quantas bolinhas é preciso acrescentar à cesta para que a mola estique exatamente 5 cm? a) 1 b) 3 c) 5 d) 10 30. (G1 - ifba 2018) Na montagem experimental abaixo, os blocos A, B e C têm massas Am 2,0 kg,= Bm 3,0 kg= e Cm 5,0 kg.= Desprezam-se os atritos e a resistência do ar. Os fios e as polias são ideais e adote 2g 10 m s .= No fio que liga o bloco B com o bloco C, está intercalada uma mola leve de constante elástica 33,5 10 N m. Com o sistema em movimento, a deformação da mola é? a) 2,0 cm b) 1,0 cm c) 1,5 cm d) 2,8 cm e) 4,2 cm Prof. Bruno Fazio Física Página 6 de 10 31. (Acafe 2018) Em uma mola fixa no teto (situaçăo 1) prende-se o imă 1 de massa 0,3 kg que sofre a açăo da força magnética do imă 2 (situaçăo 2). A mola possui constante elástica igual a 150 N m e o sistema se mantém em equilíbrio. Desprezando-se a massa da mola, adotando 2g 10 m s= e considerando a massa do imă 2 o dobro da massa do imă 1, a alternativa correta que indica o módulo da força magnética, em newtons, que o imă 2 exerce sobre o imă 1 é: a) 4,5 b) 3,0 c) 2,5 d) 1,5 Bloco 2 32. (Unifesp 2016) Um garoto de 40 kg está sentado, em repouso, dentro de uma caixa de papelão de massa desprezível, no alto de uma rampa de 10 m de comprimento, conforme a figura. Para que ele desça a rampa, um amigo o empurra, imprimindo- lhe uma velocidade de 1m / s no ponto A, com direção paralela à rampa, a partir de onde ele escorrega, parando ao atingir o ponto D. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a superfície, em todo o percurso AD, é igual a 0,25, que sen 0,6,θ = cos 0,8,θ = 2g 10 m / s= e que a resistência do ar ao movimento pode ser desprezada, calcule: a) o módulo da força de atrito, em N, entre a caixa e a rampa no ponto B. b) a distância percorrida pelo garoto, em metros, desde o ponto A até o ponto D. 33. (Fuvest 2019) O foguete Saturno V, um dos maiores já construídos, foi lançado há 50 anos para levar os primeiros humanos à Lua. Tinha cerca de 3.000 ton de massa total, 110 m de altura e diâmetro máximo de 10 m. O primeiro estágio, acionado no lançamento, tinha 2.000 ton de combustível. Todo este combustível foi queimado e ejetado em 180 s com velocidade eV de escape dos gases, aproximadamente igual a 3.000 m s. Determine os valores aproximados a) da taxa média ,α em kg s, com que o combustível foi ejetado; b) do módulo F da força resultante sobre o foguete no instante imediatamente antes do término da queima do combustível do primeiro estágio, considerando α constante; c) dos módulos a da aceleração do foguete e v da sua velocidade, no instante imediatamente antes do término da queima do combustível do primeiro estágio. Note e adote: 31ton 10 kg= Considere a aceleração da gravidade g igual a 210 m s A força motora de um foguete, chamada força de empuxo, é dada por e eF Vα= A velocidade de um foguete em trajetória vertical é dada por 0 e m v V n gt, m = − em que 0m é a massa total no lançamento e m, a massa restante após um intervalo de tempo t. n (x) é uma função que assume os seguintes valores, aproximadamente: n (1,5) 0,4; n (2) 0,7; n (3) 1,1= = = 34. (Fuvest 2017) Um atleta de peso 700 N corre 100 metros rasos em 10 segundos. Os gráficos dos módulos da sua velocidade horizontal, v, e da sua aceleração horizontal, a, ambas em função do tempo t, estão a seguir. Determine: a) a distância d que o atleta percorreu durante os primeiros 7 segundos da corrida; b) o módulo F da componente horizontal da força resultante sobre o atleta no instante t 1s;= c) a energia cinética E do atleta no instante t 10 s;= d) a potência mecânica média P utilizada, durante a corrida, para acelerar o atleta na direção horizontal. Note e adote: Aceleração da gravidade 210 m s= Prof. Bruno Fazio Física Página 7 de 10 35. (Fuvest 2018) Duas caixas, A e B, de massas Am e Bm , respectivamente, precisam ser entregues no 40º andar de um edifício. O entregador resolve subir com as duas caixas em uma única viagem de elevador e a figura I ilustra como as caixas foram empilhadas. Um sistema constituído por motor e freios é responsável pela movimentação do elevador; as figuras II e III ilustram o comportamento da aceleração e da velocidade do elevador. O elevador é acelerado ou desacelerado durante curtos intervalos de tempo, após o que ele adquire velocidade constante. Analise a situação sob o ponto de vista de um observador parado no solo. Os itens a, b e c, referem-se ao instante de tempo em que o elevador está subindo com o valor máximo da aceleração, cujo módulo é 2a 1m s .= a) Obtenha o módulo da força resultante, AF , que atua sobre a caixa A. b) As figuras abaixo representam esquematicamente as duas caixas e o chão do elevador. Faça, nas figuras correspondentes, os diagramas de forças indicando as que agem na caixa A e na caixa B. c) Obtenha o módulo, SF , da força de contato exercida pela caixa A sobre a caixa B. d) Como o cliente recusou a entrega, o entregador voltou com as caixas. Considere agora um instante em que o elevador está descendo com aceleração para baixo de módulo 2a 1m s .= Obtenha o módulo, DF , da força de contato exercida pela caixa A sobre a caixa B. Note e adote:Aceleração da gravidade: 2g 10 m s .= 36. (Fuvest 2017) Objetos em queda sofrem os efeitos da resistência do ar, a qual exerce uma força que se opõe ao movimento desses objetos, de tal modo que, após um certo tempo, eles passam a se mover com velocidade constante. Para uma partícula de poeira no ar, caindo verticalmente, essa força pode ser aproximada por aF bv,= − sendo v a velocidade da partícula de poeira e b uma constante positiva. O gráfico mostra o comportamento do módulo da força resultante sobre a partícula, RF , como função de v, o módulo de v. Note e adote: - O ar está em repouso. O valor da constante b, em unidades de N s m, é a) 141,0 10− b) 141,5 10− c) 143,0 10− d) 101,0 10− e) 103,0 10− 37.(Unesp 2016) Algumas embalagens trazem, impressas em sua superfície externa, informações sobre a quantidade máxima de caixas iguais a ela que podem ser empilhadas, sem que haja risco de danificar a embalagem ou os produtos contidos na primeira caixa da pilha, de baixo para cima. Considere a situação em que três caixas iguais estejam empilhadas dentro de um elevador e que, em cada uma delas, esteja impressa uma imagem que indica que, no máximo, seis caixas iguais a ela podem ser empilhadas. Suponha que esse elevador esteja parado no andar térreo de um edifício e que passe a descrever um movimento uniformemente acelerado para cima. Adotando 2g 10 m / s ,= é correto afirmar que a maior aceleração vertical que esse elevador pode experimentar, de modo que a caixa em contato com o piso receba desse, no máximo, a mesma força que receberia se o elevador estivesse parado e, na pilha, houvesse seis caixas, é igual a a) 4𝑚/𝑠2 b) 8𝑚/𝑠2 c) 10𝑚/𝑠2 d) 6𝑚/𝑠2 e) 2𝑚/𝑠² 38.(G1 - ifce 2016) Um conjunto de caixas precisa ser deslocado através de um plano inclinado, conformemostra a figura abaixo. Nesta figura, as massas das 3 caixas A, B e C são, Prof. Bruno Fazio Física Página 8 de 10 respectivamente, Am 12 kg,= Bm 8 kg= e Cm 20 kg.= O fio que as une é inextensível e está conectado às caixas A e C. A polia é ideal e o atrito das caixas é desprezível. Nesta situação, a intensidade da força que o bloco A exerce sobre o bloco B é (Considere a aceleração da gravidade como sendo 2g 10 m s ,= e também cos 0,8α = e sen 0,6).α = a) 96 N. b) 60 N. c) 72 N. d) 64 N. e) 100 N. 39. (Efomm 2019) A figura que se segue mostra uma plataforma, cuja massa é de 100 kg, com um ângulo de inclinação de 30 em relação à horizontal, sobre a qual um bloco de 5 kg de massa desliza sem atrito. Também não há atrito entre a plataforma e o chão, de modo que poderia haver movimento relativo entre o sistema e o solo. Entretanto, a plataforma é mantida em repouso em relação ao chão por meio de uma corda horizontal que a prende ao ponto A de uma parede fixa. A tração na referida corda possui módulo de: a) 25 N 2 b) 25 N c) 25 3 N d) 25 N 4 e) 25 3 N 2 40. (Uem 2016) Dois blocos, A e B, estão em repouso sobre uma superfície plana e horizontal. O bloco A está a uma certa distância à direta do bloco B ao qual é conectado por um fio inextensível e de massa desprezível. No instante t 0 s,= sobre o bloco A é aplicada uma força constante de módulo F, na direção horizontal e no sentido da esquerda para a direita. Considerando os blocos A e B como sendo pontos materiais, que suas massas são respectivamente Am e Bm , e desprezando os atritos, assinale o que for correto. 01) O módulo da força de tração que atua no fio é de B A B m F . m m + 02) O módulo da aceleração adquirida pelo bloco B é de A B F . m m + 04) O módulo da velocidade do bloco A após um intervalo de tempo t sΔ é de A B t F . m m Δ + 08) O deslocamento realizado pelo bloco B no intervalo de tempo t sΔ é de 2 A B ( t) F . 2(m m ) Δ + 16) As forças, que o fio exerce sobre os blocos A e B, têm o mesmo módulo, a mesma direção e o mesmo sentido. 41. (Pucrj 2015) Um bloco de gelo se encontra em repouso no alto de uma rampa sem atrito, sendo sustentado por uma força horizontal F de módulo 11,6 N, como mostrado na figura. Dados: 𝑔 = 10𝑚/𝑠² / 𝑠𝑒𝑛30° = 0,50 / 𝑐𝑜𝑠30° = 0,87 a) Calcule a massa do bloco de gelo. b) Considere agora que a força F deixe de atuar. Calcule a velocidade com que o bloco chegaria à base da rampa, após percorrer os 6,4 m de sua extensão. 42.(Ufpr 2007) A figura a seguir mostra uma máquina de Atwood formada por dois baldes idênticos e uma polia. Um cabo inextensível acoplado ao teto sustenta o eixo de uma polia, a qual pode girar sem atrito com o eixo. Os dois baldes encontram-se ligados um ao outro por meio de uma corda inextensível que não desliza sobre a polia. Os baldes, a polia, a corda e o cabo têm massas desprezíveis. Considere que tenhamos 10 kg de areia para distribuir entre os dois baldes e despreze a resistência do ar. a) Supondo que a areia tenha sido dividida entre os baldes em porções de massas m1 e m2 e usando g para o módulo da aceleração da gravidade local, deduza as fórmulas para a aceleração dos baldes e para a tração na corda. b) Mostre que o módulo da força exercida pelo cabo sobre o teto é dado por F= ( ) ( ) 1 2 1 2 4 m m m m + g. c) Em qual das seguintes situações a força exercida pelo cabo sobre o teto é menor: 5 kg de areia em cada balde (situação 1) ou 4 kg num deles e 6 kg no outro (situação 2)? Justifique sua resposta utilizando o resultado do item anterior. 43. (Unesp 2015) O equipamento representado na figura foi montado com o objetivo de determinar a constante elástica de uma mola ideal. O recipiente R, de massa desprezível, contém água; na sua parte inferior, há uma torneira T que, quando aberta, permite que a água escoe lentamente com vazão constante e caia dentro de outro recipiente B, inicialmente vazio (sem água), que repousa sobre uma balança. A torneira é aberta no instante t 0= e os gráficos representam, em um mesmo intervalo de tempo (t '), como Prof. Bruno Fazio Física Página 9 de 10 variam o comprimento L da mola (gráfico 1), a partir da configuração inicial de equilíbrio, e a indicação da balança (gráfico 2). Analisando as informações, desprezando as forças entre a água que cair no recipiente B e o recipiente R e considerando 2g 10 m / s ,= é correto concluir que a constante elástica k da mola, em N/m, é igual a a) 120. b) 80. c) 100. d) 140. e) 60. 44.(Ufpr 2011) Com o objetivo de analisar a deformação de uma mola, solta-se, a partir do repouso e de uma certa altura, uma esfera de massa m = 0,1 kg sobre essa mola, de constante elástica k = 200 N/m, posicionada em pé sobre uma superfície. A deformação máxima causada na mola pela queda da esfera foi 10 cm. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e despreze a massa da mola e o atrito com o ar. a) Determine o módulo e a orientação das forças que atuam sobre a esfera no instante de máxima deformação da mola. b) Determine o módulo e a orientação da força resultante sobre a esfera no instante de máxima deformação da mola. c) Determine o módulo e o sentido da máxima aceleração sofrida pela esfera. d) Determine a força normal exercida pelo solo sobre a mola no instante de sua máxima deformação. 45. (Espcex Aman 2017) Um cubo homogêneo de densidade ρ e volume V encontra-se totalmente imerso em um líquido homogêneo de densidade 0ρ contido em um recipiente que está fixo a uma superfície horizontal. Uma mola ideal, de volume desprezível e constante elástica k, tem uma de suas extremidades presa ao centro geométrico da superfície inferior do cubo, e a outra extremidade presa ao fundo do recipiente de modo que ela fique posicionada verticalmente. Um fio ideal vertical está preso ao centro geométrico da superfície superior do cubo e passa por duas roldanas idênticas e ideais A e B. A roldana A é móvel a roldana B é fixa e estão montadas conforme o desenho abaixo. Uma força vertical de intensidade F é aplicada ao eixo central da roldana A fazendo com que a distensão na mola seja X e o sistema todo fique em equilíbrio estático, com o cubo totalmente imerso no líquido. Considerando a intensidade da aceleração da gravidade igual a g, o módulo da força F é: a) 0[V g( ) kx]ρ ρ− + b) 02[V g( ) kx]ρ ρ− − c) 02[V g( ) kx]ρ ρ+ + d) 0[V g( ) kx]ρ ρ− − e) 02[V g( ) kx]ρ ρ− + 46. (Ime 2019) Um corpo encontra-se com 2 3 de seu volume submerso. Uma de suas extremidades está presa por uma corda a um conjunto de roldanas que suspende uma carga puntiforme submetida a um campo elétrico uniforme. A outra extremidade está presa a uma mola distendida que está fixa no fundo do recipiente. Este sistema se encontra em equilíbrio e sua configuração é mostrada na figura acima. Desprezando os efeitos de borda no campo elétrico, a deformação da mola na condição de equilíbrio é: Dados: - a corda e as roldanas são ideais; - aceleração da gravidade: g; - massa específica do fluido: ;ρ - massa específica do corpo: 2 ;ρ - constante elástica da mola: k; - volume do corpo: V; - intensidade do campo elétrico uniforme: E; - massa da carga elétrica: m; e - carga elétrica: q.+ a) g m 4 V qE k 2 3 2k ρ − + b) g 3m 4 V 3qE k 2 3 2k ρ − + c) ( ) g qE m 4 v qE 3k k ρ− + + d) g mg 4 V qE k 2 3 2k ρ − + e) mg qE 2 V k d 3 ρ − Prof. Bruno Fazio Física Página 10 de 10 47. (Acafe 2016) Um sistema com molas é montado comona figura abaixo, onde a constante elástica de cada uma delas é, alternadamente, 10 N / m e 20 N / m. O valor da constante elástica equivalente do sistema, em N / m, é: a) 110 b) 10 c) 30 d) 20 48. Dois blocos, A e B, com massas, respectivamente, iguais a 4,0 kg e 2,0 kg, estão unidos conforme mostra a figura ao lado. O fio que prende o corpo A tem a outra extremidade presa a um pino fixo no chão. Despreze as massas dos fios e da roldana, considere que não há atritos e que a intensidade da força aplicada em B é 36 N. Determine o módulo da tração no fio. GABARITO 1.a 2.c 3.a 4.c 5. 20kg 6.c 7.b 8.a 9.e 10.b) 802 N 11.a 12.c 13.b 14.e 15.c 16.a 17. 𝜷 = 𝒂𝒓𝒄𝒔𝒆𝒏(𝟏/ 𝟑) 18.b 19.d 20.b 21.b 22.d 23.e 24.c 25.e 26.b 27.a) 26m 27.b)|Fr|=6,4N 28.c 29.b 30.b 31.d 32.a) Fat=80N 32.b) d=26,2m 33. a) 𝜶 = 𝟏𝟎𝟓/𝟗 𝒌𝒈/ 𝒔 33.b) 𝑭 ≅ 𝟐, 𝟑 ∙ 𝟏𝟎𝟕 𝑵 33.c) 𝒗 ≅ 𝟏𝟓𝟎𝟎 𝒎/𝒔 34.a) 𝒅 = 𝟔𝟕𝒎 34.b) 𝑭 = 𝟐𝟖𝟎𝑵 34.c) 𝑬𝒄 = 𝟒𝟐𝟑𝟓𝑱 34.d) 𝑷 = 𝟒𝟐𝟑, 𝟓𝑾 35.a) 𝑭𝑨 = 𝑴𝑨 (𝑺𝑰) 35.c) 𝑭𝑺 = 𝑵(𝑩𝑨) = 𝟏𝟏𝒎𝑨 (𝑺𝑰) 35.d) 𝑭𝑫 = 𝑵𝑩𝑨 = 𝟗𝒎𝑨 (𝑺𝑰) 36.e 37.c 38.d 39.e 40. 15 41.a) 2kg 41.b) 8m/s 42. a) 𝑻 = (𝟐𝒎𝟏𝒎𝟐𝒈) /(𝒎𝟏 + 𝒎𝟐) 42.b) 𝑭 = 𝟐𝑻 42.c) 𝑭𝟏 > 𝑭𝟐 43.a 44.a 44.b 44.c) 𝒂(𝒎𝒂𝒙) = 𝟏𝟗𝟎𝑵 44.d) 𝑵 = 𝑭(𝒆𝒍) = 𝟐𝟎𝑵 45.e 46.b 47.d 48. 𝟏𝟔𝑵
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