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CENTRO UNIVERSITÁRIO MOACYR SREDER BASTOS Turma: Data: 15/08/2017 Referência: I LISTA DE EXERCÍCIOS Disciplina: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I Prof.: Nilton Guedes Aluno(a): ____________________________________________ Conteúdo: Velocidade média, Movimento Retilíneo Uniforme e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado,lançamento horizontal, leis de Newton. Velocidade média Q1) (Nicolau e Toledo)Um atleta percorre a distância de 100 m em 10 s. Qual é a velocidade média do atleta? Dê a resposta em km/h e m/s. R:10 m/s e 36 km/h Q2)(Nicolau e Toledo) A distância entre as cidades de Goiânia e de Caldas Novas é de 169 km. Um ônibus parte de Goiânia às 13h e chega à cidade de Caldas Novas às 15h10min, tendo feito uma parada de 10min num posto de abastecimento. Qual é a velocidade escalar média desenvolvida pelo ônibus nesse trajeto? R:78 km/h Q2.a)(UFRJ)Um carro percorre 10 km a 50 km/h até que a gasolina acaba. O motorista caminha então 4 km em meia hora até um posto. a) Qual a velocidade média desde que entrou no carro até o posto? 20 km/h b) Se, depois disso, o motorista traz o combustível de volta em 35 min, qual a velocidade média desde o instante em que entrou no carro até o retorno ao posto?7,8 km/h c)Faça o gráfico da posição s em função do tempo. Q2b)(Nicolau e Toledo) Um nadador percorre a extensão de uma piscina de 50 metros de comprimento em 25 segundos. Determine a velocidade média desse nadador. R:2.0 m/s Q3)(TIPLER.)A figura abaixo mostra a posição de uma partícula como função do tempo. Encontre as velocidades médias para os intervalos a, b, c e d indicados na figura. R:a)0 b) 0,3m/s c-2 m/s d) 1m/s Q3a)(IFBA)Um carro com uma velocidade de 80 km/h passa pelo Km 240 de uma rodovia às 7h e 30 min. A que horas este carro chegará `a próxima cidade, sabendo-se que a mesma está situada no km 300 dessa rodovia: 8h15min Q3b)(SERWAY) A posição versus tempo para uma partícula específica se movimentando ao longo do eixo x é mostrada na figura abaixo. Encontre a velocidade média nos intervalos de tempo. a)0 a 2 s _5 m/s b)0 a 4 s 1,2 m/s c)2s a 4s -2,5 m/s d)4s a 7s -3,3 m/s e)0 a 8s_0 MRU Q4) (RAMALHO) É dada a função horária S = 20 – 4t (para t em horas e s em km), que descreve o movimento de um ponto material num determinado referencial. Os espaços são medidos numa trajetória a partir de um marco zero. Os instantes t são lidos num cronômetro. Determine: a)O espaço inicial e a sua velocidade. b)O tipo de movimento. c)O espaço do móvel quando t = 2h. d)O instante quando o móvel está na posição cujo espaço é igual a 8 km. e)O instante em que o móvel passa pela origem dos espaços(marco zero). Q5) (Ramalho)Um móvel realiza um movimento retilíneo uniforme num determinado referencial. Seus espaços variam com o tempo segundo os dados da tabela abaixo. Determine: a)O espaço inicial e a velocidade do movimento. b)O movimento é progressivo ou retrógrado? c)Qual é a função horária do movimento? Q6) Um carro, se desloca a uma velocidade de 20m/s em um primeiro momento, logo após passa a se deslocar com velocidade igual a 40m/s, assim como mostra o gráfico abaixo. Qual foi o distância percorrida pelo carro? 500 m R:__________________ Q7)(RAMALHO)Um ponto material movimenta-se segundo a função s = 12 -4t (t em segundos e s em metros). Faça os gráficos do espaço, da velocidade e da aceleração em função do tempo desse movimento. Q8) (RAMALHO)O espaço de um ponto material varia no decurso do tempo de acordo com o gráfico abaixo. Determine: a)O espaço inicial do movimento.5 m b)O que acontece com o ponto material no intervalo de tempo 2s a 5 s.repouso c)Em que instantes o móvel passa pela origem dos espaços.7 s e 13 s d)A velocidade no instante 1,5 s. 2,5 m/s Q9)(SERWAY)As placas da crosta terrestre da América do Norte e da Europa estão se afastando com velocidade relativa de aproximadaente 25 mm/ano. Considere a velocidade como constante e descubra quando a fenda entre elas começou a se abrir até chegar à largura atual de 2,9.103 mi. 1,9.108 anos atrás R:___________________ MRUV Q10) (RAMALHO)A velocidade de um corpo lançado verticalmente para cima varia com o tempo de acordo com o gráfico apresentado. Com base nele, determine: a)O instante em que o corpo atinge a altura máxima.6 s b)O instante em que o corpo está de volta ao ponto de lançamento.12 s c)A altura máxima atingida.180 m d)A velocidade do móvel ao retornar ao ponto de lançamento.-60 m/s Q11)(SERWAY) Uma bola é jogada diretamente para baixo com velocidade inicial de 8,00 m/s de uma altura de 30,0 m. Depois de qual intervalo de tempo ela atinge o chão?1,79 s R: Q12) (PUC) Uma pedra, deixada cair de um edifício, leva 4s para atingir o solo. Desprezando a resistência do ar e considerando a = g = 10 m/s2, calcule a altura do edifício em metros. 80 m R:__________________ Q13) (RAMALHO) Num certo planeta, um móvel lançado verticalmente para cima tem suas posições em relação ao solo em função do tempo representadas pelo gráfico da figura. Determine: a)A velocidade inicial com que o corpo foi lançado. R:________ b)A aceleeração da gravidade na superfície desse planeta. R:________ Q14) (Aman RJ)A velocidade escalar de um trem se reduz uniformemente de 12m/s para 6,0 m/s. Sabendo-se que durante esse tempo o trem percorre a distância de 100m, qual é o módulo de sua desaceleração? 0,54 m/s2 R:__________ Lançamento horizontal 15) (HALLIDAY) Um dardo é arremessado horizontalmente com uma velocidade inicial de 10 m/s em direção a um ponto P, o centro de um alvo de parede. O dardo atinge o ponto Q do alvo, verticalmente abaixo de P, 0,19 s depois do arremesso. a)Qual a distância PQ?18 cm b)A que distäncia do alvo foi arremessado o dardo?1,9 m Q16) (HALLIDAY) Um projétil é disparado horizontalmente de um arma que está 45,0 m acima de um terreno plano, saindo da arma com uma velocidade de 250 m/s. a)Por quanto tempo o projétil permanece no ar?3,03 s b)A que distäncia horizontal do ponto de disparo o projétil se choca com o solo?758 m c)Qual é o módulo da componente vertical da velocidade quando o projétil se choca com o solo?29,7 m/s Q17) (UFLA MG) Da janela de um prédio, a 20 m do chão, é arremessada uma pedra horizontalmente, de forma a tocar o chão a 5,0 m da base do prédio, conforme a figura abaixo. Considerando g = 10 m/s2, calcule: a)Tempo que a pedra demora, desde seu lançamento até atingir o chão.2,0 s b)Velocidade inicial da pedra ao ser arremessada.2,5 m/s c)Velocidade da pedra ao atingir o chão. 20,1 m/s d)Equação da trajetória da pedra: y = f(x) y = x2/1,25 R:___________ Q18) (FUVEST)Num jogo de vôlei, o jogador que está junto à rede salta e “corta” uma bola levantada na direção vertical, no instante em que ela atinge sua altura máxima h = 3,2 m. Nessa “cortada” a bola adquire uma velocidade de módulo V, na direção paralela ao solo e perpendicular à rede, e cai exatamente na linha de fundo da quadra. A distância entre a linha de meio da quadra(projeção da rede) e a linha de fundo é d = 9,0 m. Adote g = 10 m/s2 e despreze o efeito do ar. Calcule: a)O tempo decorrido entre a cortada e a queda da bola na linha de fundo.0,80 s b)O módulo V da velocidade que o jogador transmitiu à bola.11 m/s Q19)(PUC SP)Uma bola é lançada horizontalmente, do alto de um elevado, com velocidade de 2,45 m/s. Sendo a aceleração da gravidade no local 9,8 m/s2, a velocidadeda bola após ¼ de segundo é: 2,45 (2)1/2 m/s Q20)(Nicolau e Toledo)Uma bolinha, lançada horizontalmente da extremidade de uma mesa com velocidade de módulo 5,0 m/s, atinge o solo a uma distância de 2,0 m dos pés da mesa. Determine a altura da mesa, desprezando a resistência do ar e considerando g = 10 m/s2 0,80 m_ PRIMEIRA LEI DE NEWTON Q21) (Vunesp-SP) Assinale a alternativa que apresenta o enunciado da Lei de Inércia, também conhecida como Primeira Lei de Newton. E a ) Qualquer planeta gira em torno do Sol descrevendo uma órbita elíptica, da qual o Sol ocupa um dos focos. b) Dois corpos quaisquer se atraem com uma força proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. c) Quando um corpo exerce uma força sobre outro, este reage sobre o primeiro com uma força de mesma intensidade e direção, mas de sentido contrário. d) A aceleração que um corpo adquire é diretamente proporcional à resultante das forças que nele atuam, e tem mesma direção e sentido dessa resultante. e) Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que sobre ele estejam agindo forças com resultante não nulas. Q22) (Vunesp-SP) As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para prevenir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto está relacionada com a: A a) Primeira Lei de Newton. b) Lei de Snell. c) Lei de Ampère. d) Lei de Ohm. e) Primeira Lei de Kepler. Q23) (UFMG) Um corpo de massa m está sujeito à ação de uma força F que o desloca segundo um eixo vertical em sentido contrário ao da gravidade. B Se esse corpo se move com velocidade constante é porque: a) A força F é maior do que a da gravidade. b) A força resultante sobre o corpo é nula. c) A força F é menor do que a da gravidade. d) A diferença entre os módulos das duas forças é diferente de zero. e) A afirmação da questão está errada, pois qualquer que seja F o corpo estará acelerado porque sempre existe a aceleração da gravidade. Q24) (UFMG) A Terra atrai um pacote de arroz com uma força de 49 N. Pode-se então afirmar que o pacote de arroz: A a) atrai a Terra com uma força de 49 N. b) atrai a Terra com uma força menor do que 49 N. c) não exerce força nenhuma sobre a Terra. d) repele a Terra com uma força de 49 N. e) repele a Terra com uma força menor do que 49 N. Q25) (Univali-SC) Uma única força atua sobre uma partícula em movimento. A partir do instante em que cessar a atuação da força, o movimento da partícula será: C a) retilíneo uniformemente acelerado. b) circular uniforme. c) retilíneo uniforme. d) retilíneo uniformemente retardado. e) nulo. A partícula pára. Q26) (PUC-MG) Abaixo, apresentamos três situações do seu dia-a-dia que devem ser associados com as três leis de Newton.D 1. Ao pisar no acelerador do seu carro, o velocímetro pode indicar variações de velocidade. A) Primeira Lei, ou Lei da Inércia. 2. João machucou o pé ao chutar uma pedra. B) segunda Lei ( F = m . a ) 3. Ao fazer uma curva ou frear, os passageiros de um ônibus que viajam em pé devem se segurar. C) Terceira Lei de Newton, ou Lei da Ação e Reação. A opção que apresenta a sequência de associação correta é: a) A1, B2, C3 b) A2, B1, C3 c) A2, B3, C1 d) A3, B1, C2 e) A3, B2, C1 Q27)(CESCEA-SP) Um cavalo puxa uma carroça em movimento. Qual das forças enumeradas a seguir é responsável pelo movimento do cavalo? C a) A força de atrito entre a carroça e o solo. b) A força que o cavalo exerce sobre a carroça. c) A força que o solo exerce sobre o cavalo. d) A força que o cavalo exerce sobre o solo. e) A força que a carroça exerce sobre o cavalo. Q28) (Unisinos-RS) Em um trecho de uma estrada retilínea e horizontal, o velocímetro de um carro indica um valor constante. Nesta situação: E I - a força resultante sobre o carro tem o mesmo sentido que o da velocidade. II - a soma vetorial das forças que atuam sobre o carro é nula. III - a aceleração do carro é nula. a) somente I é correta. b) somente II é correta. c) apenas I e II são corretas. d) apenas I e III são corretas. e) I, II e III são corretas Q29) (FATEC-SP) Dadas as afirmações: I - Um corpo pode permanecer em repouso quando solicitado por forças externa. II - As forças de ação e reação têm resultante nula, provocando sempre o equilíbrio do corpo em que atuam. III - A força resultante aplicada sobre um corpo, pela Segunda Lei de Newton, é o produto de sua massa pela aceleração que o corpo possui. Podemos afirmar que é(são) correta(s): B a) I e II b) I e III c) II e III d) I e) todas. Q30) (Unitau-SP) Uma pedra gira em torno de um apoio fixo, presa por uma corda. Em um dado momento, corta-se a corda, ou seja, cessam de agir forças sobre a pedra. Pela Lei da Inércia, conclui-se que: B a) a pedra se mantém em movimento circular. b) a pedra sai em linha reta, segundo a direção perpendicular à corda no instante do corte. c) a pedra sai em linha reta, segundo a direção da corda no instante do corte. d) a pedra pára. e) a pedra não tem massa. SEGUNDA LEI DE NEWTON Q31)(HALLIDAY) Um foguete experimental pode partir do repouso e alcançar a velocidade de 1600 km/h em 1.8 s, com aceleração constante. Qual a intensidade da força média necessária, se a massa do foguete é 500 kg? 1,2.105 N Q32) (HALLIDAY)Se um nêutron livre e capturado por um núcleo, ele pode ser parado no interior do núcleo por uma força forte. Esta força forte, que mantém o núcleo coeso, é nula fora do núcleo. Suponha que um nêutron livre com velocidade inicial de 1.4 × 107 m/s acaba de ser capturado por um núcleo com diâmetro d = 10−14 m. Admitindo que a força sobre o nêutron é constante, determine sua intensidade. A massa do nêutron é 1.67 × 10−27 kg. 16,4N Q33)(HALLIDAY) Uma esfera de massa 3×10−4 kg esta suspensa por uma corda. Uma brisa horizontal constante empurra a esfera de maneira que ela faça um angulo de 37o com a vertical de repouso da mesma. Determine: a)A intensidade da força aplicada 2,21.10-3N b) a tensão na corda. 3,68.10-3N R:________________________ Q34)(HALLIDAY)Uma moça de 40 kg e um trenó de 8.4 kg estão sobre a superfície de um lago gelado, separados por 15 m. A moça aplica sobre o treno uma força horizontal de 5.2N, puxando-o por uma corda, em sua direção. a)Qual a aceleração do trenó? 0,62 m/s2 b)Qual a aceleração da moça? 0,13 m/s2 c)A que distância, em relação a posição inicial da moça, eles se juntam, supondo nulas as forças de atrito? 2,6 m Q35)(HALLIDAY) Um elétron é lançado horizontalmente com velocidade de 1.2 × 107 m/s no interior de um campo eletrico, que exerce sobre ele uma força vertical constante de4.5 × 10−16 N. A massa do eletron ´ e ´ 9.11 × 10−31 kg.Determine a distância vertical de deflexão do elétron, no intervalo de tempo em que ele percorre 30 mm, horizontalmente. 0,0015 mm R:_____________________ Q36)(HALLIDAY) Uma pessoa de 80 kg salta de para-quedas e experimenta uma aceleração, para baixo, de 2.5 m/s2. O para- quedas tem 5 kg de massa. (a)Qual a força exercida, para cima,pelo ar sobre o para-quedas? 620 N R:__________________ b)Qual a força exercida, para baixo, pela pessoa sobre o para-quedas? 580 N R:______________________ Q37)(HALLIDAY) Imagine um módulo de aterrisagem se aproximando da superfície de Callisto, uma das luas de Júpiter. Se o motor fornece uma força para cima (empuxo) de 3260N, o módulo desce com velocidade constante;se o motor fornece apenas 2200 N, o modulo desce com uma aceleração de 0.39 m/s2. a)Qual o peso do modulo de aterrisagem nas proximidades da superfície de Callisto? 3260 N R:_______________ b)Qual a massa do módulo? 2,7.103N R:_________________ c) Qual a aceleração em queda livre, próxima à superfície de Callisto? 1,2m/s2 R:____________________ Q38) (EFU-MG) O bloco da figura abaixo está em repouso e tem massa igual a 2 kg. Suponha que a força F = 4 N, representada na figura, seja horizontal e que o coeficiente de atrito estático das superfícies em contato vale 0,3. Ter-se-à então, neste caso, que o valor da força de atrito é: (g = 10 m/s2.)A a) 4 N b) 6 N c) 2 N d) 10 N e) 20 N Q39) (E.F.O.Alfenas-MG) Dois blocos idênticos, ambos com massa m, são ligados por um fio leve, flexível. Adotar g = 10 m/s2. A polia é leve e o coeficiente de atrito do bloco com a superfície é m = 0,2. A aceleração dos blocos é:D a) 10 m/s2. b) 6 m/s2. c) 5 m/s2. d) 4 m/s2. e) nula. Q40)(UFAL 84) No esquema abaixo, considere desprezíveis a massa da roldana, a massa dos fios e o atrito. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e t o instante em que os blocos A e B passam pela posição esquematizada. De acordo com todas as informações, inclusive as do esquema, a tração no fio F, em newtons, no instante t, é igual AC:B a) 40 b) 48 c) 60 d) 96 e) 100 Q41) (UFV) Uma corda de massa desprezível pode suportar uma força tensora máxima de 200N sem se romper. Um garoto puxa, por meio desta corda esticada horizontalmente, uma caixa de 500N de peso ao longo de piso horizontal. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é 0,20 e, além disso, considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, determine: a) a massa da caixa; R:_____________ b) a intensidade da força de atrito cinético entre a caixa e o piso; R:_____________ c) a máxima aceleração que se pode imprimir à caixa. R:_____________ a) 50kg b) 100N c) 2,0 m/s2 - Q42) (UFRJ) O bloco 1, de 4 kg, e o bloco 2, de 1 kg, representados na figura, estão justapostose apoiados sobre uma superfície plana e horizontal. Eles são acelerados pela forçahorizontal F , de módulo igual a 10 N, aplicada ao bloco 1 e passam a deslizar sobre asuperfície com atrito desprezível. a) Determine a direção e o sentido da força f12 exercida pelo bloco 1 sobre o bloco 2 e calcule seu módulo. b) Determine a direção e o sentido da força f21 exercida pelo bloco 2 sobre o bloco 1 e calcule seu módulo. a) F12=2N, direção:horizontal, sentido: para a direita. b) F21=2N, direção:horizontal, sentido: para a esquerda. Q43) (UEMS) Um corpo de massa 10 kg é abandonado do repouso num plano inclinado perfeitamente liso, que forma um ângulo de 30 °com a horizontal, como mostra a figura. A força resultante sobre o corpo, é de:E (considere g =10 m/s2) a) 100 N b) 80 N c) 64,2 N d) 40 N e) 50 N Q44) (PUC-RS) Instrução: Responder à questão com base na figura ao lado, que representa dois blocos independentes sobre uma mesa horizontal, movendo-se para a direita sob a ação de uma força horizontal de 100 N. Supondo-se que a força de atrito externo atuando sobre os blocos seja 25 N, é correto concluir que a aceleração,em m/s2, adquirida pelos blocos, vale:A a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 Q45) (Fuvest) O sistema indicado na figura a seguir, onde as polias são ideais, permanece em repouso graças a força de atrito entre o corpo de 10kg e a superfície de apoio. Podemos afirmar que o valor da força de atrito é:A a) 20N b) 10N c) 100N d) 60N e) 40N TERCEIRA LEI DE NEWTON Q46)Suponha que uma pessoa puxe uma corda de um equipamento de ginástica com uma força de intensidade igual a 100 N. Determine o valor da força que o equipamento faz sobre a pessoa e marque a opção correta.c a) -100 N b) 200 N c) 100 N d) -200 N e) 50 N Q47) “A uma ação corresponde uma reação de mesmo módulo à ação, porém de sentido contrário”. Essa afirmação corresponde a qual lei? Marque a alternativa que a enuncia. a) Primeira Lei de Newton b) Segunda Lei de Newton c) Terceira Lei de Newton d) Lei da Gravitação Universal e) Lei da Inércia Q48) (FEI-SP) Um dinamômetro possui suas duas extremidades presas a duas cordas. Duas pessoas puxam as cordas na mesma direção e sentidos opostos, com força de mesma intensidade F = 100N. Quanto marcará o dinamômetro?e a) 200N b) 0 c) 400N d) 50N e) 100N Q49)A terceira Lei de Newton diz que: "A uma ação corresponde uma reação de módulo igual à ação, porém de sentido contrário". No caso de um corpo em queda livre, dizemos que ele está sujeito apenas: a a) à força de atração da Terra. b) à força de atração da Terra e à força de reação, de modo que a resultante forneça aceleração g. c) à força de atração da Terra, porque é desprezível a força de reação. d) à força de reação proveniente da ação da força da Terra. e) às forças de ação e reação, que, agindo sobre o corpo, se anulam.
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