Prova leis de Newton

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1a prova de F 128 – Diurno
13/10/2014
Nome:____________________________________RA:______________Turma:____
Esta prova contém 14 questões de múltipla escolha e 1 questão discursiva.
Não se esqueça de passar as respostas das questões de múltipla escolha para a tabela de respostas
abaixo. Preencha a Tabela com caneta preta ou azul.
Obs: Quando necessário, considere g = 10 m/s2.
Tabela de Respostas:
Respostas (a) (b) (c) (d) (e)
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10
T11
T12
T13
T14
Nota dos testes de múltipla escolha
Nota da questão discursiva
Total
1
1a prova de F 128 – Diurno
1. A grandeza “Jerk” ( j ) é definida como a derivada da
aceleração de um corpo:
Qual é o significado físico da área abaixo da curva j(t)?
a) a aceleração do corpo.
b) mudança da taxa de aceleração do corpo.
c) mudança da velocidade do corpo
d) velocidade do corpo.
e) deslocamento do corpo.
2. Determine a aceleração, no movimento dos corpos,
pelos gráficos e nos intervalos de tempo determinados:
t0 = 0 s e t = 5 s t0 = 5 s e t = 10 s t0 = 0 s e t = 13 s
a) 0 m/s2, -3 m/s2, -5 m/s2
b) 5 m/s2, -3 m/s2, -1 m/s2
c) -1 m/s2, 5 m/s2, -3 m/s2
d) -3 m/s2, 5 m/s2, -1 m/s2
e) 0 m/s2, -1 m/s2, -5 m/s2
3. Duas forças F1 e F2 são dadas (em Newtons), como 
segue: 
F1 = 1 î + (1 / 2) ĵ – (√3 / 2)^k e 
F2 = - (1 / 2)ĵ + (√3 / 2) ^k 
Qual é o ângulo entre F1 e F2? 
a) 30º 
b) 45º 
c) 90º 
d) 120º 
e)135º
4. Se A e B são vetores tais que A = -B, qual das
afirmações abaixo é verdadeira?
a) A magnitude de B é igual ao negativo da
magnitude de A.
b) A e B são perpendiculares.
c) A direção de B é igual à direção de A.
d) A+B=2A
e) Nenhuma das afirmativas é correta.
5. Um corpo é lançado horizontalmente da janela de um
prédio. Se a velocidade inicial do corpo, no lançamento,
for de 20 m/s e o tempo que o corpo leva para atingir o
solo for de 2 s, qual é a altura de lançamento em relação
ao solo? Despreze a resistência do ar.
a) 80 m
b) 40 m
c) 100 m
d) 20 m
e) 60 m
6. Um corpo viaja pelo caminho ilustrado na figura
abaixo, onde os vetores A e B são as representações das
velocidades nos tempos tA e tB respectivamente. 
Qual é o vetor que melhor representa a aceleração a 
aceleração adquirida pelo corpo, entre os tempos tA e tB?
7. Um navio de guerra tenta bombardear simultaneamente
dois navios A e B. Se os projéteis seguem as trajetórias
mostradas na figura abaixo, levando em conta a
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resistência do ar, qual dos navios é atingido
primeiramente?
a) A.
b) B.
c) Os dois são atingidos simultaneamente.
d) Mais informação é necessária para se responder
esta questão.
e) Nenhuma das alternativas é correta.
8. Na figura abaixo um motor exerce uma força constante
F=2mg î para a direita sobre uma massa m que cai 
livremente e que se encontrava inicialmente em repouso. 
Não há força de resistência do ar nem atrito. 
O objeto:
a) se move em linha reta com aceleração igual a 3g.
b) se move em linha reata com aceleração igual a √5g.
c) se move numa trajetória parabólica com aceleração 
igual a 3g.
d) se move numa trajetória parabólica com aceleração 
igual a √5g.
e) não é possível calcular a trajetória ou a magnitude da 
aceleração com os dados fornecidos pelo problema.
9. Um corpo de massa 8 kg parte do repouso e após 7 s
sua velocidade é de 21 m/s. Considerando que o corpo foi
subtido a uma força externa constante, responda:
Qual é o módulo da força externa?
a) 56 N
b) 147 N
c) 1 N
d) 24 N
e) 38 N
10. As figuras abaixo mostram dois corpos de massas m e
2m submetidos a uma força externa F.
 Qual é a relação entre a força externa F e a força que um
bloco exerce sobre o outro F12, para cada uma das figuras?
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
11. Dois corpos com massa m1 e m2 estão a uma distância
d e 2 d de um eixo. O corpo com massa m1 está conectado
por uma mola com constante elástica K ao eixo e o corpo
de massa m2 está conectado ao corpo de massa m1 por
uma mola de constante elástica K. Os corpos estão
girando entorno do eixo com uma frequência angular ω,
constante. Despreze as massas das molas e o efeito da
aceleração gravitacional.
 O que ocorre com o aumento gradual de ω?
a) A mola entre os corpos sempre se rompe primeiro. 
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b) A mola entre o corpo e o eixo sempre se rompe 
primeiro.
c) A mola entre os corpos se rompe primeiro, se m1 > m2. 
d) A mola entre os corpos se rompe primeiro, se m1 < m2.
e) Ambas, as molas, se rompem ao mesmo tempo. 
12. Um carro pequeno de massa M viaja em uma pista
horizontal. Como ilustrado pela figura abaixo, em uma
certa posição a pista possui um loop, uma circunferência
vertical de raio R: 
Qual é a aceleração mínima, para que o carro, no topo do
loop não perca o contato das suas rodas com a pista?
a) 5 m/s2, com o sentido do vetor aceleração para baixo
b) 5 m/s2, com o sentido do vetor aceleração para cima 
c) 10 m/s2, com o sentido do vetor aceleração para cima 
d) 10 m/s2, com o sentido do vetor aceleração para baixo
e) 20 m/s2, com o sentido do vetor aceleração para cima 
13. Um bloco de massa m é puxado com a ajuda de uma
corda por uma superfície rugosa, com o coeficiente de
atrito cinético μC, como demonstra a figura abaixo. Sabe-
se que o ângulo da tração T com a horizontal é θ.
Qual é a melhor representação para a força de atrito, 
sabendo que a aceleração é constante e diferente de zero?
a) m.g.μC 
b) T.cosθ – m.a
c) μC.(T-m.g)
d) μC.T.senθ
e) Nenhuma das anteriores
14. Dois objetos esféricos, ambos com massa m, estão 
caindo sob a ação da gravidade. O ar exerce uma força de 
resistência nas duas esferas no sentido oposto aos seus 
movimentos com magnitude e
, respectivamente, sendo b2=2b1. 
Suponha que a velocidade terminal do objeto 1 seja v t , 
qual é a velocidade terminal do objeto 2?
QUESTÃO DISCURSIVA
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Na figura ao lado , as massas dos blocos 2 e 3 são m2 = 10
kg e m3 = 5 kg, respectivamente. O coeficiente de atrito
entre o bloco 2 e a mesa é 0,20. Despreze o atrito entre os
blocos 1 e 2.
a) (0,5 ponto) Usando a 3a. Lei de Newton, faça o
diagrama do corpo livre para cada um dos três blocos,
indicando todos os pares de ação e reação.
b) (1,0 ponto) Qual deve ser o valor mínimo da massa do
bloco 1 para que o bloco 2 não se mova?
c) (1,0 ponto) Calcule a aceleração do sistema se o bloco
1 é levantado.
d) (0,5 ponto) Esboce os gráficos da velocidade e da
posição do bloco 2, desde o momento em que o bloco 1 é
levantado até 3 s após este momento.
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VOCÊ PODE USAR ESTE ESPAÇO COMO RASCUNHO (NÃO DESTAQUE!)
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