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Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br CINEMÁTICA Conceitos Exercícios: 1) De um avião que voa de leste para oeste abandona-se um projétil. Em relação a um observador fixo no solo, a trajetória do projétil será: a) Um arco de circunferência. b) Parabólica. c) Elíptica. d) Uma reta inclinada. e) Uma reta vertical. 2) O tempo médio de um atleta olímpico para a corrida de 100 metros rasos é de 10 segundos. A velocidade média desse atleta em km/h é de aproximadamente? a) 12. b) 24. c) 36. d) 48. e) 60. 3) Um automóvel percorre uma distância de 400 km em 5 horas. Acerca de sua velocidade podemos afirmar que: a) Durante todo o percurso o velocímetro marcou 80 km/h. b) Em nenhum instante o velocímetro pode ter marcado 60 km/h c) Na metade do percurso, o velocímetro marcava 40 km/h. d) O velocímetro pode ter marcado 100 km/h. e) É impossível um automóvel efetuar o movimento descrito. 4) Um carro percorreu a metade de uma estrada viajando a 30 km/h e a outra metade da estrada a 60 km/h. Sua velocidade média no percurso total foi em km/h. Sua velocidade média no percurso total foi, em km/h, de? a) 60. b) 54. c) 48. d) 40. e) 30 5) Durante décadas, a velocidade máxima permitida, nas rodovias do RS, foi de 80km/h. Com a melhoria das condições de trafegabilidade, esta velocidade, gradativamente, está sendo aumentada para 100 km/h. Suponha que dois carros, A e B, saindo, simultaneamente, de POA rumo ao litoral, deslocando-se 160km. Se A desenvolve a velocidade média de 100 km/h e B a velocidade média de 80 km/h, então o tempo, em minutos, que A chegará antes que B ao destino será de: a) 0,4. b) 7,5. c) 1,5. d) 24. e) 40. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 6) Dizer que um movimento se realiza com uma aceleração escalar constante de 5 m/s² significa que: a) Em cada segundo, o móvel se desloca 5 metros. b) Em cada segundo, a velocidade do móvel varia 5 m/s. c) Em cada segundo, a aceleração do móvel varia 5 m/s. d) Em cada 5 segundos o móvel percorre um metro. e) Em cada 5 segundos a velocidade do móvel varia 5 m/s. 7) Quando a aceleração tangencial de um movimento é Não nula: a) A trajetória é retilínea. b) O móvel descreve uma curva. c) A velocidade vetorial é constante. d) A velocidade vetorial varia em módulo. e) A velocidade vetorial varia em direção. 8) Todas as afirmações estão certas exceto: a) É possível termos o vetor velocidade e aceleração em sentidos contrários em um movimento. b) É possível termos aceleração perpendicular ao sentido do movimento como a nossa aceleração gravitacional. c) Aceleração é uma grandeza vetorial que nem sempre tem o mesmo sentido da velocidade resultante do corpo. d) Quando soltamos um corpo de um prédio ele sofre uma aceleração chamada aceleração gravitacional sempre orientada para baixo. e) Se a velocidade de um corpo é diferente de zero e constante ao longo de uma trajetória, necessariamente sua aceleração deve ser constante e diferente de zero também. 9) Um automóvel que vinha a 72 km/h é freado em 10 segundos. Qual o valor absoluto da aceleração média do automóvel durante a frenagem. a) zero. b) 7,2 m/s². c) 3,6 m/s². d) 2 m/s². e) 20 m/s². Gabarito 1b 2c 3d 4d 5d 6b 7d 8e 9d Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br MRU Exercícios: 1)(UFRGS)- A tabela registra dados do deslocamento em função do tempo t, referentes ao movimento retilíneo uniforme de um móvel. Qual é a velocidade desse móvel? t(s) x(m) 0 0 2 6 5 15 9 27 a) 1/9 m/s. b) 1 m/s. c) 3 m/s. d) 6 m/s. e) 15 m/s. 2)(UFRGS)- O gráfico mostra o módulo das velocidades v em função do tempo t de dois móveis A e B que partiram da mesma posição inicial e deslocaram-se ao longo de uma reta. Com base neste gráfico, podemos afirmar que: a) O móvel A é alcançado por B em 5 segundos. b) A velocidade de B é o dobro de A aos 3 segundos. c) O móvel A percorre o dobro da distância do móvel B durante 5 segundos. d) O móvel B percorre uma distância maior do que o móvel A durante os 5 segundos. e) A velocidade do móvel B é constante durante os 5 segundos. 3) A velocidade média de um automóvel que durante os primeiros 150km de viajem deslocou-se a 50 km/h e nos 700 km seguintes a 100km/h, é: a)55 km/h. b)60 km/h. c)65 km/h. d)85 km/h. e)70 km/h. 4)(UFRGS )- Um caminhão percorre três vezes o mesmo trajeto. Na primeira, sua velocidade média é de 15 m/s e o tempo de viagem é t1. Na segunda, sua velocidade média é de 20 m/s e o tempo de viagem é t2. Se, na terceira, o tempo de viagem for igual a (t1+t2)/2, qual será a velocidade media do caminhão nessa vez? a) 20,00 m/s. b) 17,50 m/s. c) 17,14 m/s. d) 15,00 m/s. e) 8,57 m/s. 5) Um patrulheiro viajando em um carro dotado de radar a uma velocidade de 60 km/h em relação a um referencial fixo no solo do carro é ultrapassado por outro automóvel que viaja no mesmo sentido que ele. A velocidade (do carro que ultrapassou) indicada pelo radar após a ultrapassagem é de 30 km/h. A velocidade do automóvel em relação ao solo é, em km/h, igual a: a) 30. b) 45. c) 60. d) 75. e) 90. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 6)(UFRGS)- Um automóvel A, faz o percurso de ida e volta sobre o mesmo trecho, de 20 km, de uma rodovia. Na ida sua velocidade média é de 60 km/h e na volta sua velocidade média é de 40 km/h, sendo tA o intervalo de tempo para completar a viagem. Outro automóvel, B, faz o mesmo percurso, mas vai e volta com a mesma velocidade média, de 50 km/h, completando a viagem em um intervalo de tempo tB. Qual é a razão tA/tB entre os citados intervalos de tempo? a) 5/4. b) 25/24. c) 1. d) 25/28. e) 5/6. 7)(UFRGS)- Dois automóveis, um de Porto Alegre e outro de Cidreira, distanciados em 100 km, partem simultaneamente um ao encontro do outro, pela estrada, andando sempre a 60 km/h e 90 km/h, respectivamente. Ao fim de quanto tempo eles se encontrarão? a) 30 min. b) 40 min. c) 1h. d) 1h e 6 min. e) 1h e 40 min. 8)(UFRGS)- O tempo de reação tR de um condutor de um automóvel é definido como o intervalo de tempo decorrido entre o instante em que o condutor se depara com uma situação de perigo e o instante em que aciona os freios. Um automóvel trafega com velocidade constante de módulo V= 54 km/h em uma pista horizontal. Em dado instante, o condutor visualiza uma situação de perigo, e seu tempo de reaçãoa essa situação é de 4/5 de segundos, como ilustra na sequência de figuras baixo. Considerando-se que a velocidade do automóvel permaneceu inalterada durante o tempo de reação tR, é correto afirmar que a distância dr(distância de frenagem) é de: a) 3,0m. b) 12,0m. c) 43,2m. d) 60,0m. e) 67,5m. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 9)(UFRGS)- Três móveis, A, B, C deslocam- se com velocidades constantes cujos módulos são designados por VA, VB e VC respectivamente. O móvel A percorre, em um dado intervalo de tempo, o dobro da distância percorrida por B no mesmo intervalo de tempo. O móvel C necessita do triplo desse intervalo de tempo para percorrer a mesma distância percorrida por A. Se VB é igual a 3 m/s, VA e Vc valem, respectivamente, em m/s? a) 2 e 3. b) 6 e 2. c) 3 e 1. d) 3 e 2. e) 9 e 2. 10)(UFRGS)- As figuras abaixo representam gráficos da aceleração a e da velocidade v, ambos em função do tempo t, de objetos em movimento retilíneo. Analise os pares de gráficos (I) (I'), (II) (II') e (III) (III'). Indique em que casos o gráfico dá velocidade em função do tempo refere-se corretamente ao gráfico da aceleração em função do tempo. a) Apenas em (I) (I’). b) Apenas em (I) (I’) e (II) (II’). c) Apenas em (II) (II’) e (III) (III’). d) Apenas em (I) (I’) e (III) (III’). e) Apenas em (III) (III’). Gabarito 1c 2c 3d 4c 5e 6b 7b 8b 9b 10e MRUV Exercícios: 1) Dois ciclistas A e B andam ao longo de uma ciclovia retilínea ocupando as posições X ao longo do tempo t, indicados na figura: Analisando-se o movimento a partir do gráfico pode-se afirmar que: a) Os dois ciclistas percorrem a mesma distância em 4s. b) O módulo da velocidade do ciclista A é constante em todo o percurso. c) O módulo da velocidade do ciclista B é maior do que a do A no instante 3s. d) O módulo da velocidade do ciclista B é sempre maior do que o a do A, ao longo do percurso. e) O ciclista A ultrapassa o ciclista B antes de transcorridos 4s. 2) Um trem com uma aceleração constante igual a 5 m/s². Se num dado instante sua velocidade é igual a 36 km/h. Então dois segundos após, sua velocidade será, em m/s, igual a: a) 46 b) 5 c) 20 d) 15 e) 25 Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 3) Durante os jogos Olímpicos de 1989 os atletas que participaram das corridas de 100m rasos conseguiram realizar esse percurso em 9,98s. Considere as seguintes conclusões sobre os atletas feitas a partir dessa informação: I) Eles necessariamente têm uma aceleração de módulo constante ao longo de todo o percurso. II) Eles conseguem percorrer 10 m em menos de 1s. III) Eles têm uma velocidade média com módulo aproximadamente entre 48 km/h e 50 km/h. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 4)(UFRGS)- Um automóvel que trafega com velocidade constante de 10 m/s, em uma pista reta e horizontal, passa a acelerar uniformemente à razão de 60 m/s em cada minuto, mantendo essa aceleração durante meio minuto. A velocidade instantânea do automóvel, ao final desse tempo, e sua velocidade média, no mesmo intervalo de tempo, são respectivamente. a) 30 m/s e 15 m/s. b) 30 m/s e 20 m/s. c) 20 m/s e 15 m/s. d) 40 m/s e 20 m/s. e) 40 m/s e 25 m/s. 5)(UFRGS)- A sequencia de pontos na figura abaixo marca as posições, em intervalos de 1 segundo, de um corredor de 100 m rasos, desde a largada até após a chegada. Assinale o gráfico que melhor representa a velocidade instantânea do corredor. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 6)(UFRGS)- Observe o gráfico abaixo, que mostra a velocidade instantânea V em função do tempo t de um móvel que se desloca em uma trajetória retilínea. Neste gráfico, I, II e III identificam, respectivamente, os intervalos de tempo de 0s a 4s, de 4s a 6s e de 6s a 14s. Nos intervalos de tempo indicados, as acelerações do móvel valem, em m/s², respectivamente. a) 20,40 e 20. b) 10, 20 e 5. c) 10, 0 e -5. d) -10, 0 e 5. e) -10, 0 e -5. 7)(UFRGS)- Em uma manhã de março de 2001, a plataforma petrolífera P-36 da Petrobrás, oi a pique. Em apenas 3 minutos, ela percorreu 1320 metros de profundidade que a separavam do fundo do mar. Suponha que a plataforma, partindo do repouso acelerou uniformemente durante os primeiros 30 segundos, ao final do quais sua velocidade atingiu um valor V em relação ao fundo, e que, o restante do tempo, continuou a cair verticalmente, mas com velocidade constante de valor igual a V. Nessa hipótese, qual foi o valor V? a) 4 m/s. b) 7,3 m/s. c) 8,0 m/s. d) 14,6 m/s. e) 30,0 m/s. 8)(UFRGS)- O Gráfico mostra as posições (x) de dois móveis, A e B, em função do tempo (t). Os movimentos ocorrem ao longo do eixo. Analisando o gráfico, pode-se verificar que: a) Em nenhum dos instantes o móvel A possui velocidade instantânea nula. b) O movimento do móvel B é uniformemente acelerado. c) O móvel B alcança A no instante t=4s. d) O módulo da velocidade instantânea do móvel é sempre maior do que o do B. e) No instante t=3s, o módulo da velocidade instantânea do móvel B é maior do que o do A. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 9)(UFRGS)- Na figura abaixo o motorista avista um felino à sua frente. Ao apertar no freio para evitar à colisão a velocidade do automóvel passa a diminuir gradativamente, a aceleração constante de módulo 7,5 m/s². Sabendo que antes de apertar o freio ele estava com uma velocidade em módulo de 54 km/h. Nessas condições, é correto afirmar que, à distância percorrida depois que o motorista acionou o freio até parar é de: a) 2,0m. b) 6,0m. c) 15,0m. d) 24,0m. e) 30,0m. INSTRUÇÃO: O gráfico que segue representa os movimentos unidimensionais de duas partículas, 1 e 2, observados no intervalo de tempo (0, tf). A partícula 1 segue uma trajetória partindo do ponto A, e a partícula 2, partindo do ponto B. Essas partículas se cruzam no instante tC. 10)(UFRGS)- As velocidades escalares das partículas 1 e 2 no instante tC e suas acelerações escalares são, respectivamente. (A) V1<0 V2<0 a1>0 a2>0 (B) V1>0 V2<0 a1>0 a2>0 (C) V1<0 V2>0 a1<0 a2<0 (D) V1>0 V2<0 a1<0 a2<0 (E) V1>0 V2>0 a1>0 a2<0 Gabarito 1e 2c 3b 4e 5c 6c 7c 8e 9c 10d Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br MQL Exercícios: 1)(UFRGS)- A figura representa a trajetória de uma bola que se move livremente da esquerda para a direita, batendo repetidamenteno piso horizontal de um ginásio. Desconsiderando-se a pequena resistência que o ar exerce sobre a bola, selecione a alternativa que melhor representa – em módulo, direção e sentido– a aceleração do centro de gravidade da bola nos pontos P, Q e R, respectivamente. 2)(UFRGS)- Lança-se um corpo para cima na vertical; no instante em que ele pára, é nula? a) A massa do móvel. b) A aceleração do móvel. c) A ação gravitacional. d) A velocidade do móvel. e) A corpo não pára. 3)(UFRGS)- A figura abaixo representa uma esfera de madeira (M) e uma de chumbo (C), ambas inicialmente em repouso, no topo de uma torre que tem altura H em relação ao solo. A esfera C é vinte vezes mais pesada do que a esfera M. Num experimento, primeiro se soltam as esferas M e C juntas; depois, no instante em que a esfera M. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Desprezando-se os efeitos do ar sobre o movimento das esferas, pode-se afirmar que, quando a esfera M atinge o solo, a esfera C se encontra a uma altura ......... H/2 e que, comparando-se os módulos das velocidades das esferas ao atingirem a altura H/2, o módulo da velocidade da esfera M é ......... da esfera C. a) maior do que – igual ao. b) maior do que – menor do que o. c) menor do que – igual ao. d) menor do que – menor do que o. e) igual a – igual ao. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br Instruções referentes às questões 4 e 5. Um objeto é lançado da superfície da Terra verticalmente para cima com velocidade de módulo igual a 40 m/s, atingindo uma altura máxima H. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar.) 4)(UFRGS) Se soltarmos um segundo objeto que estava em repouso dessa mesma altura H, quanto tempo ele vai demorar até chegar ao solo? a) 1s. b) 2s. c) 3s. d) 4s. e) 5s. 5) (UFRGS) Quanto que vale a razão V1/V2. Onde V1 é velocidade inicial do primeiro objeto e V2 é a velocidade que o segundo objeto tem ao colidir com o solo. a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. Instrução: As questões 6 e 7 estão relacionadas ao enunciado abaixo. Um objeto é lançado da superfície da Terra verticalmente para cima e atinge a altura de 7,2 m. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e despreze a resistência do ar. 6)(UFRGS)- Qual foi a velocidade com que o objeto foi lançado? a) 144m/s. b) 72m/s. c) 14,4m/s. d) 12m/s. e) 1,2m/s. 7)(UFRGS)- Sobre o movimento do objeto, são feitas as seguintes afirmações. I - Durante a subida, os vetores velocidade e aceleração têm sentidos opostos. II - No ponto mais alto da trajetória, os vetores velocidade e aceleração são nulos. III - Durante a descida, os vetores velocidade e aceleração têm mesmo sentido. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) Apenas II e III. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 8)(UFRGS)- Um projétil de brinquedo é arremessado verticalmente para cima, da beira da sacada de um prédio, com uma velocidade inicial de 10 m/s. O projétil sobe livremente e, ao cair, atinge a calçada do prédio com uma velocidade de módulo igual a 30 m/s. Indique quanto tempo o projétil permaneceu no ar, supondo o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e desprezando os efeitos de atrito sobre o movimento do projétil. a) 1s. b) 2s. c) 3s. d) 4s. e) 5s. Gabarito 1e 2d 3c 4d 5a 6d 7d 8d LANÇAMENTO OBLÍQUO Exercícios: 1)(UFRGS)- A figura abaixo representa as trajetórias dos projéteis A e B, desde seu lançamento simultâneo do topo de uma torre, até atingirem o solo, considerado perfeitamente horizontal. A altura máxima é a mesma para as duas trajetórias, e o efeito do ar, desprezível nesses movimentos. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. O projétil A atinge o solo ......... o projétil B. Sobre a componente horizontal da velocidade no ponto mais alto da trajetória, pode-se afirmar que ela é ........ . a) Antes que – nula para ambos os projéteis b) Antes que – maior para o projétil B do que para o projétil A c) Antes que – menor para o projétil B do que para o projétil A d) Ao mesmo tempo em que – menor para o projétil B do que para o projétil A e) Ao mesmo tempo em que – maior para o projétil B do que para o projétil A. As questões 2 e 3 referem-se ao enunciado abaixo. Na figura que segue, estão representadas as trajetórias de dois projéteis, A e B, no campo gravitacional terrestre. O projétil A é solto da borda de uma mesa horizontal de altura H e cai verticalmente; o projétil B é lançado da borda dessa mesa com velocidade horizontal de 1,5 m/s. O efeito do ar é desprezível no movimento desses projéteis. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 2)(UFRGS)- Se o projétil A leva 0,4s para atingir o solo, quanto tempo levará o projétil B? a) 0,2s. b) 0,4s. c) 0,6s. d) 0,8s. e) 1,0 s. 3)(UFRGS )- Qual será o alcance horizontal do projétil B? a) 0,2m. b) 0,4m. c) 0,6m. d) 0,8m. e) 1,0m. Gabarito 1e 2b 3c Movimento Circular Exercícios: 1)(UFRGS)– O volante de um motor gira com movimento circular uniforme completando 120 voltas em um minuto. Qual é o período desse movimento? a) 1,2 x10-3s. b) 0,8 x 10-3s. c) 0,5s. d) 2s. e) 20s. 2)(UFRGS)- Uma roda de raio R igual a 1,0m gira uniformemente, completando 20 voltas por segundo. Qual é o módulo da velocidade tangencial de um dessa roda localizado em r/2? a) 10∏m/s. b) 20∏m/s. c) 25∏m/s. d) 40∏m/s. e) 45∏m/s. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 3)(UFRGS)- Para um observador O, um disco metálico de raio r gira em movimento uniforme em torno de seu próprio eixo, que permanece em repouso. Considere as seguintes afirmações sobre o movimento do disco. I. O módulo v da velocidade linear é o mesmo para todos os pontos do disco, com exceção do seu centro. II. O módulo ω da velocidade angular é o mesmo para todos os pontos do disco, com exceção do seu centro. III. Durante uma volta completa, qualquer ponto da periferia do disco percorre uma distância igual a 2ωr. Quais estão corretas do ponto de vista do observador O? a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 4)(UFRGS)- X e Y são dois pontos da superfície da Terra. O ponto X encontra-se sobre a linha do Equador, e o ponto Y sobre o trópico de Capricórnio. Designando por ωx e ωy, respectivamente,as velocidades angulares de X e Y em torno do eixo polar e por ax e ay as correspondentes acelerações centrípetas, é correto afirmar que: a) < e aX=aY. b) > e aX=aY. c) = e aX>aY. d) = e aX=Ay. e) = e aX<aY. 5)(UFRGS)- Na temporada automobilística de Fórmula 1 do ano passado, os motores dos carros de corrida atingiram uma velocidade angular de 18000 rotações por minuto. Em rad/s, qual é o valor dessa velocidade? a) 300∏. b) 600∏. c) 9000∏. d) 18000∏. e) 36000∏. 6)(UFRGS)- Levando-se em conta unicamente o movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo imaginário, qual é aproximadamente a velocidade tangencial de um ponto na superfície da Terra, localizado sobre o equador terrestre? (Considere π=3,14; raio da Terra RT=6.000 km.). a) 440km/h. b) 800 km/h. c) 880 km/h. d) 1.600 km/h. e) 3.200 km/h. 7)(UFRGS)- Uma roda de bicicleta de raio 50,0cm roda sobre uma superfície horizontal, sem deslizar, com velocidade angular constante de 2∏rad/s. Em 1,0 s, o ponto central da roda percorre uma distância de: a) ∏/2m. b) ∏m. c) 2∏m. d) 1,0m. e) 2,0m. gabarito 1c 2b 3d 4c 5b 6d 7b X Y X Y X Y X Y X Y Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br DINÂMICA LEIS DE NEWTON Exercícios: 1)(UFRGS )- Considere o movimento de um veículo, totalmente fechado, sobre uma estrada perfeitamente plana e horizontal. Nesse contexto, o solo constitui um sistema de referência inercial, e o campo gravitacional é considerado uniforme na região. Suponha que você se encontre sentado no interior desse veículo, sem poder observar nada do que acontece do lado de fora. Analise as seguintes afirmações relativas à situação descrita. I. Se o movimento do veículo fosse retilíneo e uniforme, o resultado de qualquer experimento mecânico realizado no interior do veículo em movimento seria idêntico ao obtido no interior do veículo parado. II. Se o movimento do veículo fosse acelerado para frente, você perceberia seu tronco se inclinando involuntariamente para trás. III. Se o movimento do veículo fosse acelerado para a direita, você perceberia seu tronco se inclinando involuntariamente para a esquerda. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas I e II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 2)(UFRGS)- Durante o intervalo de tempo em que uma única força age sobre um corpo, esse corpo necessariamente: a) tem o módulo de sua velocidade aumentando b) adquiri um movimento uniformemente retardado c) adquire um movimento com velocidade constante d) varia a velocidade e) adquire um movimento uniformemente acelerado 3)(UFRGS)- Considere as afirmações a respeito da aceleração de uma partícula, sua velocidade instantânea e a força resultante sobre ela. I – Qualquer que seja a trajetória da partícula, a aceleração tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante. II – Em movimentos retilíneos com aceleração, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção da força resultante, mas pode ou não ter o mesmo sentido dela. III – Em movimentos curvilíneos, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante. Quais estão corretas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas I e II e) Apenas II e III Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br As instruções 4 e 5 referem-se ao enunciado abaixo Dois blocos, de massas m1=3kg e m2=1kg 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=6N, conforme a figura abaixo. (Desconsidere a massa do fio.) 4)(UFRGS)- A tensão no fio que liga os dois blocos é a) zero b) 2,0N c) 4,0N d) 4,5N e) 6,0N 5)(UFRGS)- As forças resultantes sobre m1 e m2 são, respectivamente, a) 3,0N e 1,5 N b) 4,5N e 1,5N c) 4,5N e 3,0N d) 6,0N e 3,0N e) 6,0N e 4,5N 6)(UFRGS)- Um cubo maciço e homogêneo, cuja massa é de 1,0 kg, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o cubo e a superfície vale 0,30. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2.) Assinale o gráfico que melhor representa a intensidade f da força de atrito estático em função da intensidade F da força aplicada. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br Instrução: As questões 7 e 8 referem-se ao enunciado abaixo. Um cubo de massa 1,0 kg, maciço e homogêneo, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o cubo e a superfície valem, respectivamente, 0,30 e 0,25. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s2.) 7)(UFRGS)- Se a intensidade da força F é igual a 2,0 N, a força de atrito estático vale a) 0,0 N. b) 2,0 N. c) 2,5 N. d) 3,0 N. e) 10,0 N. 8)(UFRGS)- Se a intensidade da força F é igual a 6,0 N, o cubo sofre uma aceleração cujo módulo é igual a a) 0,0 m/s2. b) 2,5 m/s2. c) 3,5 m/s2. d) 6,0 m/s2. e) 10,0 m/s2. 9)(UFRGS)- A figura representa um pêndulo cônico ideal que consiste em uma pequena esfera suspensa a um ponto fixo por meio de um cordão de massa desprezível. Para um observador inercial, o período de rotação da esfera, em sua órbita circular, é constante. Para o mesmo observador, a resultante das forças exercidas sobre a esfera aponta a) verticalmente para cima b) verticalmente para baixo c) tangencialmente no sentido do movimento d) para o ponto fixo e) para o centro da órbita 10)(UFRGS )- Um dinamômetro, em que foi suspenso um cubo de madeira, encontra-se em repouso, preso a um suporte rígido. Nessa situação, a leitura do dinamômetro é de 2,5 N. Uma pessoa puxa, então, o cubo verticalmente para baixo, fazendo aumentar a leitura do dinamômetro. Qual será o módulo da força exercida pela pessoa sobre o cubo, quando a leitura do dinamômetro for 5,5 N? a) 2,2 N b) 2,5 N c) 3,0 N d) 5,5 N e) 8,0 N Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 11)(UFRGS)- Uma pessoa, parada às à margem de um lago congelado cuja superfície é perfeitamente horizontal, observa um objeto em forma de disco que, em certo trecho, desliza com movimento retilíneo uniforme, tendo uma de suas faces planas em contato com o gelo. Do ponto de vista desse observador, considerado inercial, qual das alternativas indica o melhor diagrama para representar as forças exercidas sobre o disco nesse trecho? (Supõe-se a ausência total de forças dissipativas, como o atrito com a pista ou com o ar.) 12)(UFRGS)- Um automóvel pode desenvolver uma aceleração máxima de 2,7 m/s². Qual seria sua aceleração máxima se ele estivesse rebocando outrocarro cuja massa fosse o dobro da sua? a) 2,5 m/s² b) 1,8 m/s² c) 1,5 m/s² d) 0,9 m/s² e) 0,5m/s² 13)(UFRGS)- Duas partículas de massas diferentes, m1 e m2, estão sujeitas a uma mesma força resultante. Qual é a relação entre as respectivas acelerações a1 e a2, dessas partículas? a) a1=a2 b) a1=(m1+m2).a2 c) a1=(m2/m1).a2 d) a1=(m1/m2).a2 e) a1=(m1.m2).a2 14)(UFRGS)- A massa de uma partícula X é 10 vezes maior do que a massa de uma partícula Y. Se as partículas colidirem frontalmente uma com a outra, pode-se afirmar que, durante a colisão, a intensidade da força exercida por X sobre Y, comparada à intensidade da força exercida por Y sobre X, será: a) 100 vezes menor. b) 10 vezes menor. c) igual. d) 10 vezes maior. e) 100 vezes maior. Gabarito 1e 2d 3a 4d 5b 6c 7b 8c 9e 10c 11a 12d 13c 14c Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br TRABALHO e POTÊNCIA Exercícios: 1)(UFRGS)- O gráfico abaixo representa a variação da intensidade da força F, que atua sobre um corpo paralelamente a trajetória, em função do deslocamento d O trabalho de F de 0 a 4 m, em joules é de: a) 20 b) 40 c) 60 d) 80 e) 100 2) Uma força de 10 N, atuando no sentido do movimento de um corpo de 2,0 kg de massa, desloca-se realizando um trabalho de 40 J. Conclui-se que o deslocamento é de: a) 2,0 m b) 4,0 m c) 5,0 m d) 20 m e) 80 m 3)(UFRGS)- Um caixote se encontra em repouso sobre o piso horizontal de uma sala (considerada um sistema de referência inercial). Primeiramente, é exercida sobre o caixote uma força horizontal F0, de módulo igual a 100 N, constatando-se que o caixote se mantém em repouso devido ao atrito entre ele e o piso. A seguir, acrescenta-se ao sistema de forças outra força horizontal F1, de módulo igual a 20 N e de sentido contrário a F0, conforme representa a figura abaixo. A respeito da nova situação, é correto afirmar que o trabalho realizado subseqüente pela resultante das forças exercidas sobre o caixote, no mesmo referencial da sala, é igual a a) zero, pois a força resultante é nula. b) 20 J para um deslocamento de 1 m. c) 160 J para um deslocamento de 2 m. d) 300 J para um deslocamento de 3m. e) 480 J para um deslocamento de 4 m 4)(UFRGS)- Um balde cheio de argamassa, pesando ao todo 200 N, é puxado verticalmente por um cabo para o alto de uma construção, à velocidade constante de 0,5 m/s. Considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a energia cinética do balde e a potência a ele fornecida durante o movimento valerão, respectivamente, a) 2,5 J e 10 W. b) 2,5 J e 100 W. c) 5 J e 100 W. d) 5 J e 400 W. e) 10 J e 10 W. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 5)(UFRGS)- O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrânea no norte do Chile foi realizado através de uma cápsula introduzida numa perfuração do solo até o local em que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um motor com potência total aproximadamente igual a 200,0 kW puxava a cápsula de 250 kg contendo um mineiro de cada vez. Considere que para o resgate de um mineiro de 70 kg de massa a cápsula gastou 10 minutos para completar o percurso e suponha que a aceleração da gravidade local é 9,8 m/s2. Não se computando a potência necessária para compensar as perdas por atrito, a potência efetivamente fornecida pelo motor para içar a cápsula foi de: a) 686 W, b) 2450 W, c) 3.136 W d) 18.816 W e) 41.160 W 6) Uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma prateleira, a 6 m do chão, um pacote de 120 kg. O gráfico adiante ilustra a altura do pacote em função do tempo. A potência aplicada ao corpo pela empilhadeira é, em watts: (considere g=10m/s²) a) 120 b) 360 c) 720 d) 1200 e) 2400 7) Um corpo de massa igual a 5 kg é levantado verticalmente, com velocidade constante, a uma altura de 5 m. Sendo g= 10 m/s², o trabalho realizado pela força peso do corpo, durante esse levantamento é de: a) 250 J b) -250 J c) 25 J d) -25 J e) 5 J Gabarito 1c 2b 3a 4b 5b 6b 7b Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br CONSERVAÇÃO DE ENERGIA resolva por conservação e por cinemática. (UFRGS 2011) Um objeto é lançado da superfície da Terra verticalmente para cima e atinge a altura de 7,2 m. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e despreze a resistência do ar.) Qual foi a velocidade com que o objeto foi lançado? Exercícios: 1) Uma bola de 200 g de massa é abandonada desde uma altura de 10 m acima do solo. Considere que a energia mecânica na varia e que a aceleração gravitacional vale 10m/s², e a energia cinética da bola ao atingir o solo vale? a) 0,2 J b) 2,0 J c) 20 J d) 200 J e) 2000 J 2) Um carro de massa de 500 kg esta a uma velocidade de 36 km/h. Sabendo que ele tem uma energia cinética de 25kJ. Quanto de energia cinética esse mesmo carro vai ter se dobrarmos sua velocidade, em kJ? a) 25. b) 50. c) 75. d) 100. e) 125. 3)(UFRGS)- Uma partícula movimenta-se inicialmente com energia cinética de 250 J. Durante algum tempo, atua sobre ela uma força resultante com o módulo de 50 N, cuja orientação é, a cada instante, perpendicular à velocidade linear da partícula; nessa situação, a partícula percorre uma trajetória com o comprimento de 3 m. Depois, atua sobre a partícula uma força resultante em sentido contrário à sua velocidade linear, realizando um trabalho de -100 J. Qual é a energia cinética final da partícula? a)150 J b) 250 J c) 300 J d) 350 J e) 500 J 4)(UFRGS)- Um objeto de massa igual a 0,5kg é arremessado verticalmente para cima. O valor de sua energia cinética, a uma altura y=4,0 m, é Ec=10,0 J. Qual é a altura máxima que o objeto atinge? (Despreze os atritos existentes e considere g= 10 m/s2.) a)1,0 m. b) 4,0 m. c) 6,0 m. d) 7,5 m. e) 15,0 m. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 5)(UFRGS)- Um projétil é lançado verticalmente para cima, a partir do solo, no campo gravitacional terrestre. Após atingir a altura máxima H, ele retorna ao ponto de lançamento. (Despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade constante ao longo da trajetória.) Qual dos pares de gráficos abaixo melhor representa a energia potencial gravitacional Ep e a energia cinética de translação Ec desse projétil, em função de sua altura y? 6)(UFRGS)- Um objeto, com massa de 1kg, é lançado, a partir do solo, com energia mecânica de 20J. Quando o objeto atinge a altura máxima , sua energia potencial gravitacional relativa ao solo é de7,5J. Desprezando-se a resistência do ar , e considerando-se a aceleração da gravidade com módulo de 10m/s² , a velocidade desse objeto no ponto mais alto de sua trajetória é a) zero b) 2,5 m/s c) 5 m/s d) 12,5 m/s e) 25,0 m/s 7)(UFRGS)- Na modalidade esportiva de salto com vara, o atleta salta e apóia-se na vara para ultrapassar o sarrafo. Mesmo assim, é uma excelente aproximação considerar que a impulsão do atleta para ultrapassar o sarrafo resulta apenas da energia cinética adquirida na corrida, que é totalmente armazenada na forma de energia potencial de deformação da vara. Na situação ideal – em que a massa da vara é desprezível e a energia potencial da deformação da vara é toda convertida em energia potencial gravitacional do atleta -, qual é o valor aproximado do deslocamento vertical do centro de massa do atleta, durante o salto, se a velocidade de corrida é de 10 m/s? a) 0,5 m. b) 5,0 m. c) 6,2 m. d) 7,1 m. e) 10,0 m. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 8)(UFRGS)- A figura que segue representa uma esfera que desliza sem rolar sobre uma superfície perfeitamente lisa em direção a uma mola em repouso. A esfera irá comprimir a mola e será arremessada de volta. A energia mecânica do sistema é suficiente para que a esfera suba a rampa e continue em movimento. Considerando t0 o instante em que ocorre a máxima compressão da mola, assinale, entre os gráficos abaixo, aquele que melhor representa a possível evolução da energia cinética da esfera. 9)(UFRGS)- A figura abaixo representa um bloco de massa M que comprime uma das extremidades de uma mola ideal de constante elástica k. A outra extremidade da mola está fixa à parede. Ao ser liberado o sistema bloco-mola, o bloco sobe a rampa até que seu centro de massa atinja uma altura h em relação ao nível inicial. (Despreze as forças dissipativas e considere g o módulo da aceleração da gravidade.) Nessa situação, a compressão inicial x da mola deve ser tal que a) x=(2Mgh/k)1/2. b) x=(Mgh/k)1/2. c) x=2Mgh/k. d) x=Mgh/k. e) x=k/Mgh. 10)(UFRGS)- A figura abaixo representa um bloco que, deslizando sem atrito sobre uma superfície horizontal, se choca frontalmente contra a extremidade de uma mola ideal, cuja extremidade oposta está presa a uma parede vertical rígida. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Durante a etapa de compressão da mola, a energia cinética do bloco ...... e a energia potencial elástica armazenada no sistema massa-mola ....... . No ponto de inversão do movimento, a velocidade do bloco é zero e sua aceleração é ....... . a) aumenta – diminui – zero. b) diminui – aumenta – máxima. c) aumenta – diminui – máxima. d) diminui – aumenta – zero. e) diminui – diminui – zero. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 11)(UFRGS)- Uma pessoa em repouso sobre um piso horizontal observa um cubo, de massa 0,2kg, que desliza sobre o piso em movimento retilíneo de translação. Inicialmente o cubo desliza sem átrio, com velocidade constante de 2 m/s. Em seguida o cubo encontra pela frente, e atravessa em linha, um treco do piso, de 0,3m, onde não existe atrito. Logo após a travessia desse trecho, a velocidade de deslizamento do cubo é de 1 m/s. Para aquele observador, qual foi o trabalho realizado pela força de atrito sobre o cubo? a) -0,1 J b) -0,2J c) -0,3J d) -0,4J e) -0,5J Gabarito 1c 2d 3a 4c 5e 6c 7b 8c 9a 10b 11c (ENEM)- Observe a situação descrita na tirinha abaixo. Menina:Você que matá-lo ou acertar a maça ? Menina:Você deve mirar mais para cima para compensar a gravidade ! Menino: Assim? Menina:É !!! Menino Preso na Árvore: Ainda bem que ela chegou! Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse caso, é de energia a)potencial elástica em energia gravitacional. b) gravitacional em energia potencial. c) potencial elástica em energia cinética. d) cinética em energia potencial elástica. e) gravitacional em energia cinética. Resposta c (ENEM)- Com o projeto de mochila ilustrado acima, pretende-se aproveitar, na geração de energia elétrica para acionar dispositivos eletrônicos portáteis, parte da energia desperdiçada no ato de caminhar. As transformações de energia envolvidas na produção de eletricidade enquanto uma pessoa caminha com essa mochila podem ser assim esquematizadas: As energias I e II, representadas no esquema acima, podem ser identificadas, respectivamente, como a) cinética e elétrica. b) térmica e cinética. c) térmica e elétrica. d) sonora e térmica. e) radiante e elétrica. Resposta A Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br (ENEM)- Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara . As etapas de um dos saltos de uma atleta estão representadas na figura . Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito ) , para que o salto atinja a maior altura possível ,ou seja , o máximo de energia conservada é necessário que a) a energia cinética , representada na etapa I , seja totalmente convertida em energia potencial elástica representado na etapa IV . b) a energia cinética , representada na etapa II , seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional , representada na etapa IV c) a energia cinética , representada na etapa I , seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional representada na etapa III d) a Energia potencial gravitacional , representa na etapa II , seja totalmente convertida em energia potencial elástica , representada na etapa IV e)a energia potencial gravitacional , representada na etapa I , seja totalmente convertida em energia potencial elástica , representada na etapa III RESPOSTAC QUANTIDADE DE MOVIMENTO Exercícios: 1) Um corpo de massa igual a 3kg e velocidade escalar 43,2km/h tem quantidade de movimento cujo módulo, em kg.m/s, é igual: a) 432 b) 216 c) 108 d) 36 e) 4 Instrução: as questões 2 e 3 referem-se ao enunciado abaixo. Um par de carrinhos idênticos, cada um com massa igual a 0,2 kg, move-se sem atrito, da esquerda para a direita, sobre um trilho de ar reto, longo e horizontal. Os carrinhos, que estão desacoplados um do outro, têm a mesma velocidade de 0,8 m/s em relação ao trilho. Em dado instante, o carrinho traseiro colide com um obstáculo que foi interposto entre os dois. Em conseqüência dessa colisão, o carrinho traseiro passa a se mover da direita para a esquerda, mas ainda com velocidade de módulo igual a 0,8 m/s, enquanto o movimento do carrinho dianteiro permanece inalterado. 2)(UFRGS)- Em relação ao trilho, os valores, em kg.m/s, da quantidade de movimento linear do par de carrinhos antes e depois da colisão são, respectivamente, a) 0,16 e zero. b) 0,16 e 0,16. c) 0,16 e 0,32. d) 0,32 e zero. e) 0,32 e 0,48. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 3)(UFRGS)- Qual é o valor do quociente da energia cinética finalpela energia cinética inicial do par de carrinhos, em relação ao trilho? a) ½. b) 1. c) 2. d) 4. e) 8. Instrução: As questões 4 e 5 referem-se ao enunciado abaixo. A figura que segue representa uma mola, de massa desprezível, comprimida entre dois blocos, de massas M1 = 1 kg e M2 = 2 kg, que podem deslizar sem atrito sobre uma superfície horizontal. O sistema é mantido inicialmente em repouso. Num determinado instante, a mola é liberada e se expande, impulsionando os blocos. Depois de terem perdido contato com a mola, as massas M1 e M2 passam a deslizar com velocidades de módulos v1 = 4 m/s e v2 = 2 m/s, respectivamente. 4)(UFRGS)- Quanto vale, em kg.m/s, o módulo da quantidade de movimento total dos blocos, depois de perderem contato com a mola? a) 0. b) 4. c) 8. d) 12. e) 24. 5)(UFRGS)- Qual é o valor da energia potencial elástica da mola, em J, antes de ela ser liberada? a) 0. b) 4. c) 8. d) 12. e) 24. 6)(UFRGS)- Dois vagões de trem, de massas 4x104 kg e 3x104 kg, deslocam-se no mesmo sentido, sobre uma linha férrea retilínea. O vagão de menor massa está na frente, movendo-se com uma velocidade de 0,5 m/s. A velocidade do outro é 1m/s. Em dado momento, se chocam e permanecem acoplados. Imediatamente após o choque, a quantidade de movimento do sistema formado pelos dois vagões é a) 3,5x104 kg.m/s b) 5,0x104 kg.m/s c) 10,5x104 kg.m/s d) 7,0x104 kg.m/s e) 5,5x104 kg.m/s Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 7)(UFRGS)- Uma pistola dispara um projétil contra um saco de areia que se encontra em repouso, suspenso a uma estrutura que o deixa completamente livre para se mover. O projétil fica alojado na areia. Logo após o impacto, o sistema formado pelo saco de areia e o projétil move-se na mesma direção do disparo com velocidade de módulo igual a 0,25 m/s. Sabe-se que a relação entre as massas do projétil e do saco de areia é de 1/999. Qual é o módulo da velocidade com que o projétil atingiu o alvo? a) 25 m/s. b) 100 m/s. c) 250 m/s. d) 999 m/s. e) 1000 m/s. 8)(UFRGS)- O gráfico abaixo representa as velocidades (v), em função do tempo (t), de dois carrinhos, X e Y, que se deslocam em linha reta sobre o solo, e cujas massas guardam entre si a seguinte relação: mX=4mY. A respeito desse gráfico, considere as seguintes afirmações. I. No instante t=4 s, X e Y têm a mesma energia cinética. II. A quantidade de movimento linear que Y apresenta no instante t=4 é igual, em módulo, à quantidade de movimento linear que X apresenta no instante t=0. III. No instante t=0, as acelerações de X e Y são iguais em módulo. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 9) Duas massas constituem um sistema e movem-se sobre uma linha reta de velocidade constante. Necessariamente, a quantidade de movimento linear conserva-se se: a) as massas forem iguais b) as massas se moverem em sentidos contrários c) as massas se moverem no mesmo sentido d) a força resultante sobre o sistema permanecer igual a zero e) a energia cinética do sistema variar. 10) A força F, mostrada no gráfico abaixo, atua durante 6 se sobe um objeto de massa de 8 kg, inicialmente em repouso o, a velocidade que esse bloco adquire, em m/s, após esse tempo de atuação, é igual a: a) 2,5 b) 3,5 c) 3,0 d) 4,0 e) 4,5 Gabarito 1d 2d 3b 4a 5d 6e 7c 8c 9d 10e COLISÕES Exercícios: 1)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. Nos quadrinhos a seguir, vemos uma andorinha em vôo perseguindo um inseto que tenta escapar. Ambos estão em MRU e, depois de um tempo, a andorinha finalmente consegue apanhar o inseto. Nessas circunstâncias, pode-se afirmar que, imediatamente após apanhar o inseto, o módulo da velocidade final da andorinha é ......... módulo de sua velocidade inicial, e que o ato de apanhar o inseto pode ser considerado como uma colisão ........ . a) maior que o – inelástica b) menor que o – elástica c) maior que o – elástica d) menor que o – inelástica e) igual ao – inelástica 2)(UFRGS)- Um cubo com massa específica ρ1 desliza com velocidade de módulo v0 sobre uma mesa horizontal, sem atrito, em direção a um segundo cubo de iguais dimensões, inicialmente em repouso. Após a colisão frontal, os cubos se movem juntos sobre a mesa, ainda sem atrito, com velocidade de módulo vf=3v0/4. Com base nessas informações, é correto afirmar que a massa específica do segundo cubo é igual a a) 4 ρ1/3. b) 9 ρ1/7. c) 7 ρ1/9. d) 3 ρ1/4. e) ρ1/3. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 3)(UFRGS)- Um bloco, movendo-se com velocidade constante V0, colide frontalmente com um conjunto de dois blocos que estão em contato e em repouso (V = 0) sobre uma superfície plana sem atrito, conforme indicado na figura abaixo. Considerando que as massas dos três blocos são iguais e que a colisão é elástica, assinale a figura que representa o movimento dos blocos após a colisão. 4)(UFRGS)- Duas bolas de bilhar colidiram de forma completamente elástica. Então, em relação à situação anterior à colisão. a) suas energias cinéticas individuais permaneceram iguais, b) suas quantidades de movimento individuais permaneceram iguais. c) a energia cinética total e a quantidade de movimento total do sistema permaneceram iguais. d) as bolas de bilhar se movem, ambas, com a mesma velocidade final. e) apenas a quantidade de movimento total permanece igual. 5) Um bloco deslizando com velocidade V sobre uma superfície plana sem atrito, colide com outro bloco idêntico, que está em repouso. As faces dos blocos que tocaram na colisão são aderentes, e eles passam a se mover como um único objeto. Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. I) Antes da colisão, a energia cinética total dos blocos é o dobro da energia cinética total após a colisão. II) Ao colidir, os blocos sofreram uma colisão elástica. III) Após a colisão, a velocidade dos blocos é V/2. Quais estão corretas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas I e III e) I, II, III Gabarito 1d 2e 3a 4c 5d Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br PÊNDULOS Exercícios: 1) Em relação aos ponteiros das horas e dos minutos de um relógio comum , é correto afirmar que : a) o ponteiro das horas tem maior frenquência b) o ponteiro das horas tem maior velocidade angular c) possuem o mesmo período d) possuem mesma frequência e) o ponteiro das horas tem maior período 2) A figura abaixo representaum pêndulo simples em movimento oscilatório e sobre eles são feitas três afirmativas I) – A distância PB chama-se amplitude II)- A freqüência de oscilação depende do comprimento do pêndulo III) – A velocidade é mínima ao passar no ponto P Conclui-se que é correta: a) apenas I b) apenas II c) apenas III d) apenas I e II e) apenas II e III 3)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. Um artista do Cirque du Soleil oscila, com pequenas amplitudes, pendurado em uma corda de massa desprezível. O artista, posicionado a 5,0m abaixo do ponto de fixação da corda, oscila como se fosse um pêndulo simples. Nessas condições, o seu período de oscilação é de, aproximadamente, ..... s. Para aumentar o período de oscilação, o artista deve ....... mais na corda. (Considere g=10 m/s2.) a) 2 - subir b) 2 - descer c) - descer d) 2/ - subir e) 2/ - descer 4)(UFRGS)- A figura mostra um pêndulo que pode oscilar livremente entre as posições A e B. Sete segundos após ter sido largado da posição A, o pêndulo atinge o ponto B pela quarta vez. Qual é o período desse pêndulo, em segundos? a) 1/2 b) 7/3 c) 7/4 d) 1 e) 2 Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 5)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Dois pêndulos simples, A e B, oscilam com pequenas amplitudes em movimentos harmônicos com freqüências iguais, após ser dado o mesmo impulso inicial a ambos. Se a amplitude de oscilação do pêndulo A é igual ao dobro da amplitude de oscilação do pêndulo B, podemos afirmar que os comprimentos dos pêndulos, LA e LB, respectivamente, são tais que ......., e que as massas presas as suas extremidades, mA e mB, respectivamente, são tais que ....... . a) LA = LB – mA<mB b) LA = 2LB – mA<mB c) LA = LB – mA=mB d) LA = 2LB – mA>mB e) LA = LB/2 – mA>mB 6)Dois pêndulos simples, A e B, ambos de comprimenti igual a L, oscilam com aplitudes cujos módulo aparecem nos esquemas abaixo. A Relação entre os períodos TA e TB dos dois pêndulos é : a) TA/TB = 3 b) TA / TB = 3/2 c) TA /TB = 1 d) TA /TB =2/3 e) TA / TB=1/3 Gabarito 1e 2d 3b 4e 5a 6c GRAVITAÇÃO Exercícios: 1) De acordo com uma das leis de Kepler, cada planeta contempla (varre )áreas iguais em tempos iguais em torno do Sol. Como órbitas são elípticas e o Sol ocupa um dos focos, conclui-se que: I - Quando o planeta está mais próximo do Sol, sua velocidade aumenta. II - Quando o planeta está mais distante do Sol, sua velocidade aumenta. III - A velocidade do planeta em sua órbita elíptica independe da sua posição relativa ao Sol. a) somente a I está correta b) somente a II está correta c) somente a III está correta d) somente a I e III e) somente a II e III 2) A 3° Lei de Kepler relaciona os períodos dos movimentos dos planetas em torno do Sol com a distância média dos planetas ao centro do sistema solar. Comparando-se com a Terra, cujo período de revolução é 1 ano e cuja distância do Sol é R. Qual será aproximadamente o período de revolução em torno do Sol de Plutão em anos terrestres, se sua distância do raio médio da órbita é aproximadamente igual a 40 R? a) 11,7 b) 13,3 c) 40 d) 160 e) 253 Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 3) A intensidade da força gravitacional com que a Terra atrai a Lua é igual a F. Se fossem duplicadas a massa da Terra e a da Lua, e a distância que as separa fossem reduzidas a metade, a nova força seria. a) 16 F b) 8 F c) 4 F d) 2 F e) 1 F 4)(UFRGS)- Considere o raio médio da órbita de Júpiter em torno do Sol igual a 5 vezes o raio médio da órbita da Terra. Segundo a 3ª Lei de Kepler, o período de revolução de Júpiter em torno do Sol é de aproximadamente: a) 5 anos. b) 11 anos. c) 25 anos. d) 110 anos. e) 125 anos 5)(UFRGS)- Considere as seguintes afirmações. I – Para que um satélite se mantenha em uma órbita circular ao redor da Terra, a força resultante sobre ele não deve ser nula. II – O efeito de marés oceânicas, que consiste na alteração do nível da água do mar, não é influenciado pelo Sol, apesar da grande massa deste. III – O módulo da aceleração da gravidade em um ponto no interior de um planeta diminui com a distância desse ponto em relação ao centro do planeta. Tendo em vista os conceitos da Gravitação Universal, quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 6) Considerando que o módulo da aceleração da gravidade na Terra é igual a 10m/s², é correto afirmar que, se existisse um planeta cuja massa e cujo raio fossem quatro vezes superiores aos da Terra, a aceleração da gravidade seria de? a) 2,5m/s² b) 5 m/s² c) 10 m/s² d) 20 m/s² e) 40 m/s² 7) Um planeta imaginário, Terra Mirim, tem a metade da massa da Terra e move-se em torno do Sol em uma órbita igual à da Terra. A intensidade da força gravitacional entre o Sol e Terra Mirim é, em comparação à intensidade dessa força entre o Sol e a Terra, a) o quádruplo. b) o dobro. c) a metade. d) um quarto. e) a mesma. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 8)(UFRGS)- O diagrama da figura 1, abaixo, representa pequenas esferas, separadas por uma certa distância. As setas representam as forças gravitacionais que as esferas exercem entre si. A figura 2 mostra cinco diagramas, representando possibilidades de alteração daquelas forças, quando a distância entre as esferas é modificada. Segundo a Lei da Gravitação Universal, qual dos diagramas da figura 2 é coerente com o diagrama da figura 1? a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. Instrução: As questões 9 e 10 estão relacionadas ao texto abaixo. O ano de 2009 foi proclamado pela UNESCO o Ano Internacional da Astronomia para comemorar os 400 anos das primeiras observações astronômicas realizadas por Galileu Galilei através de telescópios e, também, para celebrar a Astronomia e suas contribuições para o conhecimento humano. O ano de 2009 também celebrou os 400 anos da formulação da Lei das Órbitas e da Lei das Áreas por Johannes Kepler. A terceira lei, conhecida como Lei dos Períodos, foi por ele formulada posteriormente. 9)(UFRGS)- Sobre as três leis de Kepler são feitas as seguintes afirmações. I – A órbita de cada planeta é uma elipse com o Sol em um dos focos. II – O segmento de reta que une cada planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. III – O quadrado do período orbital de cada planeta é diretamente proporcional ao cubo da distância média do planeta ao Sol. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 10)(UFRGS)- A Astronomia estuda objetos celestes que, em sua maioria, se encontram a grandes distâncias da Terra. De acordo com a mecânica newtoniana, os movimentos desses objetos obedecem à Lei da Gravitação Universal. Considere as seguintes afirmações, referentes às unidades empregadas em estudos astronômicos. I – Um ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz em um ano. II – Uma unidade astronômica (1 UA) corresponde à distância média entre a Terra e o Sol. III – No Sistema Internacional (SI), a unidade da constante G da Lei da Gravitação Universal é m/s2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. Gabarito 1a 2e 3a 4b 5c 6a 7c 8a 9e 10d TORQUE Exercícios: 1)(UFRGS)- As figuras representam uma alavanca de massa desprezível apoiada sobre um fulcro. Uma caixa de massa M foi depositada sobre alavanca. Em qual das alternativas é maior a força que a pessoa deve exercer para manter a alavanca em equilíbrio mecânico 2)(UFRGS)- A figura abaixo representa uma alavanca constituída por uma barra homogênea e uniforme, de comprimento de 3m, e por um ponto de apoio fixo sobre o solo. Sob ação de um contrapeso igual a 60 N, a barra permanece em equilíbrio, em sua posição horizontal, nas condições especificadas na figura. Qual é peso da barra? a) 20 b) 30 c) 60 d) 90 e) 180 Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 3)(UFRGS)- Pinças são utilizadas para manipulação de pequenos objetos. Seu princípio de funcionamento consiste na aplicação de forças opostas normais a cada um dos braços da pinça. Na figura abaixo, está representada a aplicação de uma força no ponto A, que se encontra a uma distância OA de um ponto de apoio localizado em O. No ponto B, é colocado um objeto entre os braços da pinça, e a distância deste ponto ao ponto de apoio é OAOB 4 . Sabendo-se que a força aplicada em A é de 4 N em cada braço, qual é a força transferida ao objeto, por braço? a) 1 N. b) 4 N. c) 8 N. d) 16 N. e) 32 N. Instrução: As questões 4 e 5 referem-se ao enunciado abaixo. 4)(UFRGS)- Uma barra rígida horizontal, de massa desprezível, medindo 80 cm de comprimento, encontra-se em repouso em relação ao solo. Sobre a barra atuam apenas três forças verticais: nas suas extremidades estão aplicadas duas forças de mesmo sentido, uma de 2 N na extremidade A e outra de 6 N na extremidade B; a terceira força, F, está aplicada sobre um ponto C da barra. Qual é a intensidade da força F? a) 2 N. b) 4 N. c) 6 N. d) 8 N. e) 16 N. 5)(UFRGS)- Quais são as distância AC e CB que separam o ponto de aplicação da força F das extremidades da barra? a) AC = 65 cm e CB = 15 cm. b) AC = 60 cm e CB = 20 cm. c) AC = 40 cm e CB = 40 cm. d) AC = 20 cm e CB = 60 cm. e) AC = 15 cm e CB = 65 cm. 6) A figura representa uma barra homogênea AO, rígida e horizontal, de peso P . A barra é mantida em equilíbrio, sustentada numa extremidade pela articulação O e, na outra extremidade, por um cabo AB, preso a uma parede no ponto B. No ponto O, a força exercida pela articulação sobre a barra tem uma componente vertical que é a) diferente de zero e dirigida para cima. b) diferente de zero e dirigida para baixo. c) diferente de zero e de sentido indefinido. d) igual a zero. e) igual, em módulo, ao peso P da barra. Gabarito 1d 2c 3a 4d 5b 6a Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br HIDROSTÁTICA Exercícios: 1)(UFRGS)- Você está em pé sobre o chão de uma sala, exercendo sobre esse uma pressão ―p‖. Caso você suspenda um pé, equilibrando-se numa só perna, essa pressão passa a ser: a) p b) p/2 c) 2p d) p² e) 1/p² 2)(UFRGS)- Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas nas afirmações seguintes: I-Na atmosfera terrestre, a pressão atmosférica ............. a medida que aumenta a altitude . II-No mar, a pressão da superfície é .............do que a pressão a dez metros de profundidade a) aumenta - maior b) permanece constante – menor c) permanece constante – maior d) diminui – maior e) diminui menor 3)(UFRGS)- Na prensa hidráulica ilustrada abaixo, o êmbolo menor tem área S, enquanto o êmbolo maior tem área 4S. Admitindo g= 10 m/s², determine a intensidade da força F que consegue equilibrar a carga disposta no êmbolo maior. a) 100N b) 200N c) 400N d) 800N e) 1600N 4)(UFRGS)- Na figura abaixo, estão representados, em corte lateral, três recipientes de base circular que foram preenchidos com o mesmo líquido até uma altura h. As superfícies do líquido em cada recipiente estão submetidas à pressão atmosférica p0. Na figura, p1, p2 e p3 indicam os valores da pressão no fundo dos recipientes. Nessa situação, pode-se afirmar que a) p1>p2>p3. b) p1=p2>p3. c) p1=p2=p3. d) p1=p2<p3. e) p1<p2<p3. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 5) Observe a figura, onde há mercúrio de densidade 13,6 g/cm³ e um outro líquido não miscível com o primeiro, cuja densidade é aproximadamente: a) 12,2 g/cm³ b) 1,5 g/cm² c) 0,15 g/cm³ d) 18,6g/cm³ e) 20 g/cm³ 6) Duas esferas metálica A e B, de mesmo volume e massas diferentes, estão totalmente imersas na água. Analisando essa situação, é possível afirmar que a intensidade do empuxo que a água exerce nas esferas. a) é mesma nas duas esferas, pois seus volumes são iguais. b) é maior na esfera de menor massa. c) é maior na esfera de maior massa. d) é maior na esfera A, porque está mais próxima à superfície. e) depende da quantidade de água no recipiente. 7)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. O gráfico que segue mostra a variação da massa em função do volume para dois materiais diferentes, A e B. Dois blocos maciços, de mesmo volume, sendo um feito com o material A e outro com o material B, têm, respectivamente, pesos cujos módulos PA e PB são tais que ........ . Se mergulhados completamente em água, os blocos sofrem empuxos cujos módulos EA e EB, respectivamente, são tais que ......... . a) PA=2PB – EA=2EB b) PA=2PB – EA=EB c) PA=PB - EA=2EB d) PA=PB/2 – EA=EB e) PA=PB/2 - EA=EB/2 9) Uma pedra encontra-se completamente submersa e em repouso no fundo de uma recipiente cheio de água; P e E são, respectivamente, os módulos do peso da pedra e do empuxo sobre ela. Com base nesses dados, é correto afirmar que o módulo da força aplicada pelo fundo do recipiente sobre a pedra é igual a a) E b) P c) P-E d) P+E e) zero Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 8)(UFRGS)- Considere as afirmações abaixo,referentes a um líquido incompressível em repouso. I - Se a superfície do líquido, cuja densidade é ρ, está submetida a uma pressão pa, a pressão p no interior desse líquido, a uma profundidade h, é tal que p = pa + ρgh, onde g é a aceleração da gravidade local. II - A pressão aplicada em um ponto do líquido, confinado a um recipiente, transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido. III - O módulo do empuxo sobre um objeto mergulhado no líquido é igual ao módulo do peso do volume de líquido deslocado. Quais estão corretas? a) apenas I, b) apenas II c) apenas III d) apenas I e III e) I, II e III gabarito 1c 2e 3b 4c 5b 6a 7b 8c 9e DILATAÇÃO Exercícios: 1) O coeficiente de dilatação linear de uma substância é ° . Isso significa dizer que, por exemplo, se a temperatura se elevar 1°C, uma barra de 1m dessa substância sofrerá uma dilatação de, em metros: a) . b) . c) . d) . e) . 2)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura que segue representa um anel de alumínio homogêneo , de raio interno Ra e raio externo Rb, que se encontra à temperatura ambiente. Se o anel for aquecido até a temperatura de 2000C, o raio Ra ....... e o raio Rb ........ . a) Aumentará – Aumentará. b) Aumentará – Permanecerá constante. c) Permanecerá constante – aumentará. d) Diminuirá – Aumentará. e) Diminuirá – Permanecerá constante. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 3)(UFRGS)- De maneira geral, pode-se afirmar que corpos sólidos dilatam-se ao serem aquecidos. Para fins práticos, e dependendo da forma do corpo, muitas vezes o estudo da dilatação pode restringir-se à avaliação da dilatação linear do corpo. Assim, uma barra de determinado metal, com comprimento L0 à temperatura ambiente, sofre uma variação L no seu comprimento quando submetida a uma variação de temperatura T . Quando um disco do mesmo metal, de área A0 à temperatura ambiente, é submetido a uma variação de temperatura T , sua área sofre uma variação A . Assinale o gráfico que melhor representa o comportamento da razão 0/ AA desse disco, em função da variação da temperatura T . 4) Na figura está representada uma lâmina bi metálica. O coeficiente de dilatação do metal da parte superior é o dobro do coeficiente do metal da parte inferior. Á temperatura ambiente, a lâmina é horizontal. Se a temperatura for aumentada de 150°C, a lâmina: a) Continuara na horizontal. b) Curvará para baixo. c) Curvara para cima. d) Curvará para direita. e) Curvará para a esquerda. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 5)(UFRGS)- Os respectivos coeficientes de dilatação linear, A e B , de duas hastes metálicas, A e B, guardam entre si a relação AB 2 . Ao sofrerem um aquecimento de 20°C, a partir da temperatura ambiente, as hastes exibem a mesma variação L no seu comprimento. Qual é a relação entre os respectivos comprimentos iniciais, LA e LB, das hastes? a) LB = 2LA. b) LB = 4LA. c) LB = LA. d) LB = LA/4. e) LB = LA/2 6)(UFRGS)- Em certo instante, um termômetro de mercúrio com paredes de vidro, que se encontra à temperatura ambiente, é imerso em um vaso que contém água a 100°C. Observa-se que, no início, o nível da coluna de mercúrio cai um pouco e, depois, se eleva muito acima do nível inicial. Qual das alternativas apresenta uma explicação correta para esse fato? a) A dilatação do vidro das paredes do termômetro se inicia antes da dilatação do mercúrio. b) O coeficiente de dilatação volumétrica do vidro das paredes do termômetro é maior do que o do mercúrio. c) A tensão superficial do mercúrio aumenta em razão do aumento da temperatura. d) A temperatura ambiente, o mercúrio apresenta um coeficiente de dilatação volumétrica negativo, tal como a água entre 00C e 40C. e) O calor específico do vidro das paredes do termômetro é menor do que o do mercúrio. 7)(UFRGS)- Uma barra retilínea e uniforme, feita de um material cujo coeficiente de dilatação linear é positivo e independente da temperatura. Recebe calor de uma fonte térmica. Entre os gráficos abaixo, o que melhor representa a variação L do comprimento da barra como função da variação T de sua temperatura? Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 8)(UFRGS)- Uma barra de aço e uma barra de vidro têm o mesmo comprimento à temperatura de 00C, mas, a 1000C, seus comprimentos diferem de 0,1m. (Considere os coeficientes de dilatação linear do aço e do vidro iguais a 12x10-6 0C-1 e 8x10-6 0C-1, respectivamente.). Qual é o comprimento das duas barras à temperatura de 00C? a) 50 cm. b) 83 cm. c) 125 cm. d) 250 cm. e) 400 cm. 9)(UFRGS)- O diagrama abaixo representa, em unidades arbitrárias, o coeficiente de dilatação volumétrica ( ) de certo material, como função da temperatura absoluta (T). Em todo o intervalo de temperaturas mostrado no gráfico, o material permanece sólido. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Quando a temperatura aumenta de T1 para T2, o volume de um objeto feito com esse material ........; na região de temperaturas maiores do que T2, o volume desse objeto ......... quando aumenta a temperatura. a) Aumenta – Aumenta. b) Aumenta – Permanece constante. c) Aumenta – Diminui. d) Diminui – Aumenta. e) Diminui – Permanece constante. Gabarito 1a 2b 3a 4a 5e 6a 7e 8d 9a CALORIMETRIA Exercícios: 1) O gráfico abaixo representa a quantidade de calor Q absorvida por um corpo de 1000 gramas em função da sua temperatura. O calor específico da substância que constitui o corpo é em cal/g°C. a) 0,05. b) 0,01. c) 0,02. d) 0,03. e) 0,035. 2)(UFRGS)- A mesma quantidade de energia que é necessária para derreter 0,2kg de gelo a 0°C é transferida a um corpo de outro material, com massa de 2kg, fazendo sua temperatura aumentar 40°C. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é L=334 kJ/kg, pode-se afirmar que o calor específico do material do segundo corpo é: a) 0,835 J/kg K. b) 1,670 J/kg K. c) 0,835 kJ/kg K. d) 1,670 kJ/kg K. e) 835,0 kJ/kg K. Prof: Jean Pegoraro-Física-jean.pegoraro@ufrgs.br 3)(UFRGS)- Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10g de gelo à temperatura de 0°C em vapor à temperatura de 100°C? (Considere que o calor específico da água é ca = 4,2 J/g.0C, o calor latente de fusão do gelo é Lg = 336 J/g e o calor latente de vaporização da água é LV = 2.268 J/g.) a) 4.200J. b) 7.560J. c) 22.680J. d) 26.040J. e) 30.240J. 4)(UFRGS)- O gráfico abaixo representa as variações de temperatura T , em função do
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