Física Teórica e Experimental 1 Exericios Variados

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Física Teórica e Experimental 1 – Exercícios Variados - SIA
Aula 5 – Movimento de Projeteis
(PUC – RJ – 011 – adaptado) Um atleta de salto em distância realiza seu salto tentando atingir o maior alcance. Caso ele se lance ao ar com uma velocidade em módulo de 10 m/s, fazendo um ângulo de 450 com a horizontal, qual a altura máxima atingida e o alcance máximo no solo?
Aula 6/7/8 – Leis de Newton
(FUVEST-SP-010) Uma pessoa pendurou um fio de prumo no interior de um vagão de trem e percebeu, quando o trem partiu do repouso, que o fio se inclinou em relação à vertical. Com auxílio de um transferidor, a pessoa determinou que o ângulo máximo de inclinação, na partida do trem, foi 14º . Nessas condições: 
NOTE E ADOTE: tg 14° = 0,25 g = 10 m/s2 .
a) Represente as forças que agem na massa presa ao fio.
 b) Indique o sentido de movimento do trem. 
c) Determine a aceleração do trem.
Aula 9 – Força de Atrito
A tirinha do Garfield mostra-o lixando as suas unhas no sofá e, de repente, uma mola se solta. O sofá comprimia a mola com uma força de 50 N, reduzindo seu comprimento em 0,2 m. Ao ser liberada da força que o sofá exercia, a mola lança Garfield a 10 m do sofá. A constante elástica da mola é:
A figura a seguir mostra um corpo sendo puxado por uma força resultante Fr . Sabemos que a força resultante é descrita pela equação Fr = ma, onde m é a massa do corpo e a é sua aceleração.
 O ângulo que a força resultante faz com a horizontal é de 60º e seu valor é de 12 N . O plano em que se apoia o bloco possui atrito cujo coeficiente de atrito cinético é igual a 0,1. Sabendo-se que a massa do corpo é de 6 kg, a aceleração do corpo é:
Aula 10/11/12/13- Trabalho e Energia
Apresentamos um gráfico de F x d. O Trabalho realizado pela Força F no deslocamento dos 6 m é de:
(UPE-PE-011) Um corpo de massa m desliza sobre o plano horizontal, sem atrito ao longo do eixo AB, sob a ação de duas forças F1 e F2, de acordo com a figura a seguir. A força F1 é constante, tem módulo igual a 10 N e forma com a vertical um ângulo θ= 300. A força F2 varia de acordo com o gráfico a seguir: O trabalho realizado pelas forças F1 e F2, para que o corpo sofra um deslocamento de 0 a 4m, vale, em joules:
1- O problema que apresentaremos a seguir já foi resolvido através da dinâmica das forças. Agora, vamos resolvê-lo usando o teorema da conservação de energia. Uma bola de 0,5 kg é solta do alto de um plano inclinado, atingindo o plano horizontal com uma velocidade de 10 m/s. (adote g = 10 m/s2) Desprezando a força de atrito, a altura h vale:
2- A figura mostra uma rampa de skate. Saindo de 27 m a velocidade máxima que o skatista pode assumir no final da rampa, de 8 m, é aproximadamente:
3- Para Calvin andar de trenó, ele deve subir uma colina com neve. A colina tem 2 m de altura. A velocidade final de Calvin na descida da colina é: Observação: massa do Calvin = 40 kg, massa do trenó = 70 kg e aceleração da gravidade é de 10 m/s2
Aula 14 – Momento Linear
(UFPE) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado de uma altura h = 0,8 m. O bloco desliza ao longo de uma superfície sem atrito e colide com outro bloco, de mesma massa, inicialmente em repouso no ponto B (veja a figura a seguir). Determine a velocidade do segundo bloco após a colisão, em m/s, considerando-a perfeitamente elástica.
(PUC-MG) Um automóvel a 30m/s choca-se contra a traseira de outro de igual massa que segue no mesmo sentido a 20m/s. Se os dois ficam unidos, a velocidade comum imediatamente após a colisão será, em m/s, de:
(UFPI) Na figura a seguir, o peixe maior, de massa M=5,0kg, nada para a direita a uma velocidade v=1,0m/s e o peixe menor, de massa m=1,0kg, se aproxima dele a uma velocidade U=8,0m/s, para a esquerda. Despreze qualquer efeito de resistência da água. Após engolir o peixe menor, o peixe maior terá uma velocidade de:
(Ufrrj-RJ) Eduardo, de massa igual a 30 kg, está parado, em pé sobre seu carrinho de 10 kg, quando seu cachorro Zidane, de 20 kg de massa, vem correndo e pula sobre o mesmo. Sabendo que o carrinho com Eduardo e Zidane passa a ter uma velocidade de 0,5 m/s, determine a velocidade do cachorro antes de ser apanhado pelo dono, considerando-a na direção horizontal.
(UFU-MG) Um garoto brinca com seu barquinho de papel, que tem uma massa igual a 30 g e está navegando sobre um pequeno lago. Em certo instante, ele coloca sobre o barquinho, sem tocá-lo, uma bolinha de isopor e percebe que o barquinho passa a andar com metade de sua velocidade inicial. Seu irmão mais velho, que observa a brincadeira, resolve estimar a massa da bolinha de isopor com base na variação da velocidade do barquinho. Desprezando efeitos relativos ao empuxo, ele conclui que a massa da bolinha é de:
(AFA-012) De acordo com a figura abaixo, a partícula A, ao ser abandonada de uma altura H, desce a rampa sem atritos ou resistência do ar até sofrer uma colisão, perfeitamente elástica, com a partícula B que possui o dobro da massa de A e que se encontra inicialmente em repouso. Após essa colisão, B entra em movimento e A retorna, subindo a rampa e atingindo uma altura igual a: (g=10m/s2 ).
(UFJF-MG-011) A figura abaixo mostra um sistema composto por dois blocos de massas idênticas mA=mB=3,0kg e uma mola de constante elástica k=4,0 N / m. O bloco A está preso a um fio de massa desprezível e suspenso de uma altura h=0,8 m em relação à superfície S, onde está posicionado o bloco B. Sabendo que a distância entre o bloco B e a mola é d =3,0 m e que a colisão entre os blocos A e B é elástica, faça o que se pede nos itens seguintes. a) Usando a lei de conservação da quantidade de movimento (momento linear), calcule a velocidade do bloco B imediatamente após a colisão do bloco A. b) Calcule o deslocamento máximo sofrido pela mola se o atrito entre o bloco B e o solo for desprezível. c) Calcule a distância deslocada pelo bloco B em direção à mola, se o atrito cinético entre o bloco B e o solo for igual a μ=0,4.
Aula 15 – Impulso e Colisões
(UFSCAR-SP) Ao desferir a primeira machadada, a personagem da tirinha movimenta vigorosamente seu machado, que atinge a árvore com energia cinética de 4 2 J Como a lâmina de aço tem massa 2 kg, desconsiderando-se a inércia do cabo, o impulso transferido para a árvore na primeira machadada, em N.s, foi de:
(PUC-SP) O gráfico representa a força resultante sobre um carrinho de supermercado de massa total 40 kg, inicialmente em repouso. A intensidade da força constante que produz o mesmo impulso que a força representada no gráfico durante o intervalo de tempo de 0 a 25 s é, em newtons, igual a:
(UFU-MG) Considere o gráfico acima, que representa a grandeza A em função do tempo t (em unidades de 10-3 s). Se a grandeza A representar o módulo da quantidade de movimento (em kg.m/s) de um corpo de massa m = 3 kg, determine a variação da energia cinética desse corpo entre os instantes t = 0s e t = 6 x 10-3 s.
(MACKENZIE-SP) Durante sua apresentação em uma "pista de gelo", um patinador de 60 kg, devido à ação exclusiva da gravidade, desliza por uma superfície plana, ligeiramente inclinada em relação à horizontal, conforme ilustra a figura a seguir. O atrito é praticamente desprezível. Quando esse patinador se encontra no topo da pista, sua velocidade é zero e ao atingir o ponto mais baixo da trajetória, sua quantidade de movimento tem módulo.
(UERJ-RJ) Na rampa de saída do supermercado, uma pessoa abandona, no instante t = 0, um carrinho de compras de massa 5 kg que adquire uma aceleração constante. Considere cada um dos três primeiros intervalos de tempo do movimento iguais a 1 s. No primeiro e no segundo intervalos de tempo, o carrinho percorre, respectivamente, as distâncias de 0,5 m e 1,5 m. Calcule: a) o momento linear que o carrinho adquire no instante t = 3 s; b) a distância percorrida pelo carrinho no terceiro intervalo de tempo.
(UFSM-RS-012) Uma corrida de 100 metros rasos inicia com um disparo. Um atleta de 85 kg parte do repouso e alcança,em 2 segundos, uma velocidade de modulo constante e igual a 22 m/s. O módulo do impulso médio que o atleta recebe nesses 2 segundos, no SI, é:
(UFRJ-RJ) Um artigo recente da revista "Nature" revela que a cigarrinha espumosa (Philaenus spumarius) é o inseto capaz de saltar mais alto. Ela salta com uma velocidade inicial de 4,0 m/s. Suponha que entre o instante em que ela começa a armar o salto e o instante em que suas patas perdem o contato com o solo, com velocidade de 4,0 m/s, decorra ∆t = 1,0 x 10-3 s. Considerando g = 10 m/s2 , calcule a razão | fm| / | P | entre o módulo da força resultante média fm sobre a cigarrinha durante o intervalo ∆t e o módulo de seu próprio peso P.
(UFLA-MG) Em uma partida de tênis o jogador recebe a bola com componente horizontal de velocidade V1 e a rebate com componente horizontal de velocidade 3V1 , em sentido contrário. Considere g=10m/s2 . Supondo que a força aplicada na colisão da bola com a raquete seja 60 vezes o peso da bola e atue durante 0,2s, a velocidade inicial da bola, em módulo, é de:
(MACKENZIE-SP-010) O conjunto ilustrado ao lado é constituído de fio e polias ideais e se encontra em equilíbrio, quando o dinamômetro D, de massa desprezível, indica 60 N. Em um dado instante, o fio é cortado e o corpo C cai livremente. Adotando-se g = 10 m/s2 , a quantidade de movimento do corpo, no instante t = 1,0 s, medido a partir do início da queda, tem módulo: