Lista 2

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Instituto Federal de Sa˜o Paulo
“Caˆmpus Catanduva”
Prof.Me.Saulo Portes dos Reis
Lista de Exerc´ıcios de F´ısica I
Nome: Estudem
1-) E´ poss´ıvel um corpo se manter com velocidade com apenas uma forc¸a atuando sobre
ele? Explique.
2-) Voceˆ empurra um apagador e ele se move, ao para de empurra-lo ele para. Essa
experieˆncia contraria a Primeira Lei de Newton? Explique.
3-) Um mo´vel executa movimento uniforme numa trajeto´ria circular, sobre um plano
horizontal liso, no sentido indicado na figura. Num determinado instante (no ponto P), o fio
que o mante´m em trajeto´ria circular se rompe e o mo´vel passa a se mover livremente sobre
o plano.
Qual das poss´ıveis trajeto´rias apresentadas na figura melhor representa a trajeto´ria do mo´vel
apo´s o rompimento do fio? Explique.
4-) Em cada uma das figuras a seguir, e´ representada uma part´ıcula com todas as forc¸as
que agem sobre ela. Essas forc¸as, constantes, sa˜o representadas por vetores e todas elas teˆm
o mesmo mo´dulo (F). Em quais dos casos a part´ıcula pode ter uma velocidade constante?
Explique.
5-) Analise as seguintes proposic¸o˜es:
I. Se nenhuma forc¸a externa atuar sobre um ponto material, certamente ele estara´ em
equil´ıbrio esta´tico ou dinaˆmico.
II. So´ e´ poss´ıvel um ponto material estar em equil´ıbrio se estiver em repouso.
III. Ine´rcia e´ a propriedade da mate´ria de resistir a` variac¸a˜o de seu estado de repouso ou
movimento.
6-) A figura abaixo representa uma escuna atracada ao cais.
Deixa-se cair uma bola de chumbo do alto mastro-ponto O. Nesse caso, ele caira´ ao pe´ do
mastro-ponto. Quando a escuna estiver se afastando dos cais, com velocidade constante, se a
mesma bola for abandonada do mesmo ponto O, ela caira´ em qual ponto da figura? Explique.
7-)Considere as seguintes afirmac¸o˜es a respeito de um passageiro de um oˆnibus que segura
um bala˜o atrave´s de um barbante:
I. Quando o oˆnibus freia, o bala˜o se desloca para tra´s.
II. Quando o oˆnibus acelera para frente, o bala˜o se desloca para tra´s.
III. Quando o oˆnibus acelera para frente, o barbante permanece na vertical.
IV. Quando o oˆnibus freia, o barbante permanece na vertical.
8-) A figura representa, em escala, as forc¸as que atuam sobre um objeto de massa m =
1kg.
Determine:
a) o mo´dulo da forc¸a resultante que atua sobre o objeto; b) o mo´dulo da acelerac¸a˜o que a
forc¸a resultante imprime ao objeto.
9-) Uma part´ıcula de massa igual a 10 kg e´ submetida a` ac¸a˜o exclusiva de duas forc¸as
perpendiculares entre si, cujos mo´dulos sa˜o 3,0 N e 4,0 N. Determine o mo´dulo de sua
acelerac¸a˜o.
10-) Sob a ac¸a˜o exclusiva de duas forc¸as,
−→
F1 e
−→
F2 , de mesma direc¸a˜o, um corpo de 6, 0kg
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de massa adquire acelerac¸a˜o de mo´dulo igual a 4, 0m/s2. Se o mo´dulo de
−→
F1 vale 20N , quais
os poss´ıveis valores para o mo´dulo de
−→
F2?
11-) Sobre uma part´ıcula P agem quatro forc¸as, representadas na figura abaixo. Qual o
mo´dulo da forc¸a resultante sobre a part´ıcula?
11-) Sobre um bloco de massa 5, 0kg, colocado numa regia˜o em que o seu peso e´ des-
prez´ıvel, atuam, exclusiva e simultaneamente, as forc¸as constantes
−→
F1 e
−→
F2 cujas intensidades
valem 3, 0N e 5, 0N , respectivamente, formando entre si um aˆngulo de 60◦, como mostra a
figura.
Determine a acelerac¸a˜o do bloco.
12-) Submetida a` ac¸a˜o de treˆs forc¸as constantes, uma part´ıcula se move em linha reta
com movimento uniforme. A figura a seguir representa duas dessas forc¸as. Qual a intensidade
da terceira forc¸a?
13-)Uma forc¸a resultante, de mo´dulo F , aplicada num corpo de massa m provoca nele
acelerac¸a˜o de mo´dulo a. Quando se aplica uma forc¸a resultante de mo´dulo 3F num corpo de
massa 2m,qual sera´ o mo´dulo da acelerac¸a˜o nele produzida?
14-)Construiu-se o gra´fico do mo´dulo da forc¸a resultante em func¸a˜o do mo´dulo da ace-
lerac¸a˜o que um certo corpo I adquire. Repetiu-se o mesmo procedimento para os corpos II e
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III. Os resultados esta˜o apresentados no gra´fico a seguir. Determine as massas dos corpos I,
II e III em kg?
15-) Um carro esportivo de massa m = 820kg acelera de 0 a 108km/h em 6, 00s. a) Qual
e´ a forc¸a me´dia, na direc¸a˜o do movimento, que o asfalto exerce sobre as rodas do carro? b)
Quanto tempo uma Van, de massa 1.640kg, levaria para alcanc¸ar os 108km/h, partindo do
repouso e sob a ac¸a˜o de uma forc¸a horizontal igual a` obtida no item anterior?
16-) Um observador, num referencial inercial, observa o corpo I descrevendo uma tra-
jeto´ria circular com velocidade de mo´dulo v constante, o corpo II descrevendo uma trajeto´ria
retil´ınea sobre um plano horizontal com acelerac¸a˜o a constante e o corpo III descrevendo
uma trajeto´ria retil´ınea com velocidade v constante, descendo um plano inclinado. O que se
pode afirmar sobre a forc¸a resultante em cada caso acima?
17-) Uma motocicleta sofre aumento de velocidade de 10m/s para 30m/s enquanto per-
corre, em movimento retil´ıneo uniformemente variado, a distaˆncia de 100m. Se a massa do
conjunto piloto + moto e´ de 500kg, determine o mo´dulo da forc¸a resultante sobre o conjunto.
18-) Um automo´vel movendo-se em uma BR, guiado por um aluno de f´ısica, fica sem
combust´ıvel ao se aproximar de um posto de gasolina. Lembrando-se de uma aula sobre o
princ´ıpio de ac¸a˜o e reac¸a˜o, ele raciocina: ?se eu descer do carro e tentar empurra´-lo com uma
forc¸a
−→
F , ele vai reagir com uma forc¸a −−→F e ambas va˜o se anular e eu na˜o conseguirei mover
o carro.”Mas uma pessoa que vinha com ele, na˜o concordando com esse racioc´ınio, desceu
do carro e o empurrou, conseguindo moveˆ-lo. Como voceˆ justificaria o carro mover-se? Com
base na compreensa˜o desta lei, analise as proposic¸o˜es a seguir. I. O carro move-se porque a
pessoa da´ um ra´pido empurra˜o no carro e, momentaneamente, essa forc¸a e´ maior do que a
forc¸a que o carro exerceu sobre ela. II. O carro move-se porque a pessoa empurra o carro
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para a frente com uma forc¸a maior do que a forc¸a que o carro exerce sobre ela. III. O carro
move-se porque a forc¸a que a pessoa exerce sobre o carro e´ ta˜o intensa quanto a que o carro
exerce sobre ela, no entanto, a forc¸a de atrito que a pessoa exerce (entre os pe´s e o solo) e´
grande e e´ para a frente, enquanto a que ocorre no carro (entre os pneus e o solo) e´ pequena
e para tra´s. IV. O carro move-se porque a forc¸a que a pessoa exerce sobre o carro e a forc¸a
que o carro exerce sobre a pessoa sa˜o iguais, de sentidos contra´rios, mas aplicados em corpos
diferentes e, portanto, cada um exerce o seu efeito independentemente.
19-) Dadas as forc¸as
−→
F1,
−→
F2,
−→
F3, (figura abaixo), determine o mo´dulo de sua resultante−→
R =
−→
F1 +
−→
F2 +
−→
F3, em N.
20-) Duas forc¸as teˆm intensidades F1 = 10N e F2 = 15N . O mo´dulo da resultante na˜o
pode ser:
a) 4,0 N
b) 10 N
c) 15 N
d) 20 N
e) 25 N
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