Física 1-298-300

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Capítulo 15296
Exercícios de Reforço
32. (Unama-PA) Um corpo inicialmente em repouso 
recebe a ação de uma força externa F crescente, 
conforme a figura. Abaixo desta, representamos 
graficamente a força de atrito entre o corpo e a 
superfície em função de F.
F
C
F
F
at
B
45°
A
Acerca dessa situação, podemos dizer:
I. No trecho AB o corpo move-se com ace-
leração constante, já que o atrito varia 
proporcionalmente à ação F.
II. No trecho AB o corpo encontra-se em 
repouso.
III. No ponto B, o corpo está na iminência de 
deslizamento.
IV. No trecho BC o corpo se movimenta, mas a 
força de atrito independe da velocidade do 
corpo, pelo menos para valores pequenos 
desta.
Estão corretas as afirmativas:
a) I, II e IV. d) II e IV.
b) II, III e IV. e) apenas a II.
c) I e IV.
33. (Vunesp-SP) Os três blocos da figura, de mesmo 
material e mesma massa m = 1,0 kg, inicial-
mente em repouso sobre a superfície plana hori-
zontal, estão submetidos às forças F
A
, F
B
, F
C
, que 
foram crescendo desde zero até os valores indi-
cados. A aceleração da gravidade é g = 9,8 m/s² 
e os coeficientes de atrito estático e cinético 
são respectivamente iguais a 0,36 e 0,25. 
F
A
 = 2,5 N
f
A A
F
B
 = 3,5 N
f
B B
F
C
 = 4,5 Nf
C C
As forças de atrito f
A
, f
B
 e f
C
 têm intensidades 
iguais a:
a) 3,5 3,5 2,5 d) 2,5 2,5 3,5
b) 3,5 3,5 3,5 e) 2,5 3,5 2,5
c) 2,5 2,5 2,5
34. (UF-MG) Um bloco de 5,0 kg está conectado a 
um dinamômetro, por meio de um fio. O dina-
mômetro é puxado sobre uma superfície plana e 
horizontal, para a direita, em linha reta.
bloco
dinam™metro
1 2 3 4 5 6 7 8 90
1
0
A força medida por esse dinamômetro e a veloci-
dade do bloco, ambas em função do tempo, estão 
mostradas nestes gráficos.
6,0
tempo (s)
2,0 4,0
força (N)
10,0
7,5
5,0
2,5
6,0
tempo (s)
2,0 4,0
velocidade
(m/s)
0,12
0,08
0,04
0
Determine:
a) o módulo da resultante das forças que atuam 
no bloco, nos instantes t = 3,5 s e t = 5,0 s;
b) o coeficiente de atrito estático entre a super-
fície e o bloco;
c) o coeficiente de atrito cinético entre a super-
fície e o bloco;
d) o valor aproximado da distância percorri-
da entre os instantes 2,0 s e 5,0 s. Dado: 
g = 10 m/s².
35. (UF-AL) Um corpo, de massa 
0,20 kg, é comprimido con-
tra uma parede vertical por 
meio de uma força horizon-
tal F de intensidade 8,0 N e 
fica, nessas condições, pres-
tes a escorregar para baixo. 
iL
u
sT
R
a
ç
õ
Es
: 
za
pT
F
gm
Forças de atrito 297
Adote g = 10 m/s² e calcule:
a) o coeficiente de atrito estático entre o corpo 
e a parede;
b) o valor da força de atrito se F passa a ter 
intensidade de 16 N.
36. (UF-RN) Um caminhão de entrega de mercado-
rias saiu para entregar uma caixa. O caminhão 
está se movendo, em uma rua plana, com velo-
cidade de 20 m/s quando o motorista avista o 
endereço em que deve entregar a mercadoria. 
Ele freia uniformemente e para em 4 segundos. 
O mínimo coeficiente de atrito entre a caixa e 
o piso do caminhão, de modo que a caixa não 
deslize, é:
a) 0,3 b) 0,4 c) 0,5 d) 0,6 e) 0,7
37. (Fuvest-SP) Uma locomotiva de massa M está 
ligada a um vagão de massa 
2
3 M, ambos sobre 
trilhos horizontais e retilíneos. O coeficiente de 
atrito estático entre as rodas da locomotiva e os 
trilhos é μ, e todas as demais fontes de atrito 
podem ser desprezadas. Ao se pôr a locomotiva 
em movimento, sem que suas rodas patinem 
sobre os trilhos, a máxima aceleração que ela 
pode imprimir ao sistema formado por ela e pelo 
vagão vale:
a) 
3
5 μg c) μg e) 
5
3 μg
b) 
2
3 μg d) 
3
2 μg
38. A figura representa uma demonstração que cos-
tuma ser usada para ilustrar a Lei da Inércia. 
Sobre uma mesa, temos um copo com a boca 
tampada por um cartão, sobre o qual há uma 
moeda inicialmente em repouso. Puxando-se 
bruscamente o cartão com uma força horizontal 
F , a moeda não acompanha o movimento do car-
tão e cai dentro do copo. Sendo g a aceleração 
da gravidade, m a massa da moeda, μ o coefi-
ciente de atrito estático entre a moeda e o car-
tão e desprezando a massa do cartão, determine 
os valores de |F | de modo que o experimento dê 
certo.
FE
R
N
a
N
D
o
 F
a
V
o
R
ET
To
/C
R
ia
R
 im
a
g
Em
39. Um bloco é abandonado sobre um plano que 
forma com um plano horizontal um ângulo α, 
tal que sen α = 0,60 e cos α = 0,80. Verifique 
se o bloco permanece em repouso ou entra em 
movimento, sabendo que o coeficiente de atri-
to estático entre o bloco e o plano inclinado é 
μ
e
 = 0,70.
α
sentido do
movimento
fluido
F
r
Figura 24.
6. Resistência dos fl uidos
Quando um corpo se move no interior de um fl uido (líquido ou gás), sofre a 
ação de uma força (F
r
) que tem sentido oposto ao do movimento do corpo em 
relação ao fl uido (fi g. 24). Essa força pode ser chamada de força de atrito fl ui-
do, força de atrito viscoso ou, simplesmente, força de resistência do fl uido. 
Experimentalmente, a sua intensidade é dada por:
F
r
 = k · vn
em que:
• v é o módulo da velocidade do corpo em relação ao fl uido;
• n é uma constante que depende da ordem de grandeza da velocidade e do ta-
manho do corpo; para a maioria dos casos temos n = 1 ou n = 2;
• k é uma constante que depende da natureza do fl uido (bem como de sua tempera-
tura e densidade), do formato do corpo e da área A da maior seção reta do corpo, 
perpendicular à direção do movimento (quanto maior essa área, maior o valor de k).
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Capítulo 15298
Na figura 25 exemplificamos o modo de obter a área A.
Na figura 26a, a esquiadora se agacha para diminuir a área A e assim 
diminuir a resistência do ar. Já os paraquedistas da figura 26b ficam na 
posição indicada (e não na posição da fig. 26c) para aumentar a área e, 
assim, aumentar a resistência do ar. para aumentar ainda mais a área A, 
podemos usar um paraquedas (fig. 26d).
Figura 25.
(d)(c)
(b)(a)
Figura 26. Exemplos do uso esportivo da resistência do ar.
ObsERvAçãO
Quando um corpo está no interior de um fluido, além da força de atrito viscoso (que só existe 
quando o corpo está em movimento em relação ao fluido), o fluido aplica ao corpo uma outra 
força (que existe mesmo quando o corpo está parado), denominada empuxo (E). Esse empuxo 
tem sentido oposto ao da aceleração da gravidade (fig. 27) e módulo dado por:
E = d á V á g
em que:
•	g é o módulo da aceleração da gravidade;
•	V é o volume do corpo;
•	d é a densidade do fluido.
Assim, desde que a densidade do fluido seja pequena em comparação com a densidade do corpo, o empuxo pode ser 
desprezado; é o caso, por exemplo, de um corpo movendo-se no ar. No capítulo 25 faremos o estudo detalhado do empuxo. 
Por enquanto, vamos nos limitar a considerar exercícios em que o empuxo possa ser desprezado.
fluido
A
v
fluido
g
E
Figura 27.
JE
R
o
m
E
 p
R
E
V
o
s
T
/T
E
m
p
s
p
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