TRABALHO B2 FÍSICA I

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TRABALHO B2
ENGENHARIA CIVIL – UNINORTE
PROFESSORA KARLA LEITE VILAS BOAS NEMER
1. No esquema, está representado um bloco de massa igual a em equilíbrio estático.
Determine, em newtons, a tração no fio ideal 
 
2. Um bloco está sendo sustentado pelos fios e como mostrado na figura. Os fios fazem um ângulo reto entre si. Sendo e os módulos das tensões nos fios e respectivamente, qual é o valor da razão 
 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
3. A figura abaixo representa uma grua (também chamada de guindaste e, nos navios, pau de carga), que é um equipamento utilizado para a elevação e movimentação de cargas e materiais pesados. Seu funcionamento é semelhante a uma máquina simples que cria vantagem mecânica para mover cargas além da capacidade humana.
Considerando que o contrapeso da grua mostrada na figura acima tenha uma massa de toneladas, pode-se afirmar que a carga máxima, em que poderá ser erguida por ela nas posições 1, 2 e 3, respectivamente, é de 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Considere o campo gravitacional uniforme. 
4. No sistema apresentado na figura abaixo, o bloco está em equilíbrio mecânico em relação a um referencial inercial. Os três cabos, e estão submetidos, cada um, a tensões respectivamente iguais a e Qual das alternativas abaixo representa corretamente a relação entre os módulos dessas forças tensoras?
 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
5. “O Shopping São Luís passou por um processo de expansão, com um investimento da ordem de milhões de reais”. A obra foi entregue ao público em abril de 2014. 
Na parte interna do shopping, para controle do trânsito, foi instalado um semáforo que pesa conforme figura ao lado. 
Fonte: REVISTA FECOMÉRCIO. 60 anos o Estado do Maranhão. São Luís: Fecomércio, 2013. (adaptado) 
Considere a figura para responder às perguntas. 
a) Para o caso em que e determine as tensões sofridas pelos cabos 1, 2 e 3, sendo e 
b) Calcule em qual situação as tensões nos cabos 1 e 2 podem ser iguais. 
 
6. Um corpo, que está sob a ação de 3 forças coplanares de mesmo módulo, está em equilíbrio. Assinale a alternativa na qual esta situação é possível.
 
 
7. Uma régua escolar de massa uniformemente distribuída com o comprimento de está apoiada na borda de uma mesa, com da régua sobre a mesa. Um aluno decide colocar um corpo de massa sobre a régua, em um ponto da régua que está suspenso (conforme a figura). Qual é a distância mínima em da borda livre da régua a que deve ser colocado o corpo, para que o sistema permaneça em equilíbrio?
 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
8. Pedrinho e Carlinhos são garotos de massas iguais a cada um e estão inicialmente sentados, em repouso, sobre uma gangorra constituída de uma tábua homogênea articulada em seu ponto médio, no ponto Próxima a Carlinhos, há uma pedra de massa que mantém a gangorra em equilíbrio na horizontal, como representado na figura 1.
Quando Carlinhos empurra a pedra para o chão, a gangorra gira e permanece em equilíbrio na posição final, representada na figura 2, com as crianças em repouso nas mesmas posições em que estavam inicialmente.
Calcule o valor da relação sendo e os módulos das velocidades escalares médias de Pedrinho e de Carlinhos, respectivamente, em seus movimentos entre as posições inicial e final. Em seguida, calcule o valor da massa em 
 
9. O desenho abaixo representa um sistema composto por duas barras rígidas e homogêneas e de massas desprezíveis na posição horizontal, dentro de uma sala. O sistema está em equilíbrio estático.
No ponto da barra é colocado um peso de suspenso por um cabo de massa desprezível. A barra está apoiada no ponto no vértice de um cone fixo no piso. O ponto da barra toca o vértice de um cone fixo no teto. O ponto da barra toca o ponto na extremidade da barra O ponto localizado na outra extremidade da barra está apoiado no vértice de um cone fixo no piso.
Os módulos das forças de contato sobre a barra nos pontos e são respectivamente: 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
10. A BR-101, também conhecida como Rodovia Translitorânea, faz a ligação do Brasil de norte a sul. Sua duplicação, portanto, é uma obra de grande importância. A construção da nova ponte de Laguna, batizada em homenagem à lagunense Anita Garibaldi, a heroína de dois mundos (América Latina e Europa), faz parte da obra de duplicação dessa rodovia e substituirá a atual ponte de Laguna, a Ponte Henrique Lage, inaugurada em 1º de setembro de 1934. A construção da nova ponte de Laguna e a conclusão da duplicação da rodovia BR-101 darão um grande impulso ao desenvolvimento econômico desta região e, também, ao turismo. 
Disponível em: <www.pontedelaguna.com.br> [Adaptado] Acesso em: 17 ago. 2014.
O desenho abaixo ilustra o sistema de guindaste usado para suspender os blocos de concreto que darão a base para a pista de rolamento dos veículos. Uma estrutura metálica fica apoiada sobre dois pilares dando suporte ao guindaste que suspende os blocos de concreto, para que sejam fixados aos demais. Vamos admitir que a estrutura metálica possua uma massa de toneladas cujo centro de massa esteja a do pilar que cada bloco possua uma massa de toneladas e que o guindaste tenha uma massa de toneladas. Adote 
Com base nos dados acima, é CORRETO afirmar que: 
01) para que todo o sistema (estrutura, guindaste e bloco) esteja em equilíbrio, é necessário que a soma dos momentos seja zero, assim como a soma das forças, 
02) a altura do bloco suspenso pelo guindaste influencia o seu torque em relação ao pilar ou ao pilar 
04) à medida que o guindaste se desloca em direção ao pilar B, a força de reação dos pilares e aumenta e diminui, respectivamente. 
08) supondo que o bloco suspenso esteja a do pilar as forças de reação nos pilares e são, respectivamente, e 
16) inserir um novo ponto de sustentação da estrutura no pilar não altera as forças de reação nos pilares e 
32) as forças de reação nos pilares e se alteram durante a subida do bloco, em velocidade constante, pelo guindaste. 
 
11. 
A figura acima mostra uma viga em equilíbrio. Essa viga mede e seu peso é desprezível. Sobre ela, há duas cargas concentradas, sendo uma fixa e outra variável. A carga fixa de está posicionada a do apoio enquanto a carga variável só pode se posicionar entre a carga fixa e o apoio Para que as reações verticais (de baixo para cima) dos apoios e sejam iguais a e respectivamente, a posição da carga variável, em relação ao apoio e o seu módulo devem ser 
a) e 
b) e 
c) e 
d) e 
e) e 
 
12. Uma prancha homogênea de comprimento igual a 5,0 m e massa igual a 10,0 kg encontra-se apoiada nos pontos A e B, distantes 2,0 m entre si e equidistantes do ponto médio da prancha.
Sobre a prancha estão duas pessoas, cada uma delas com massa igual a 50 kg.
Observe a ilustração:
Admita que uma dessas pessoas permaneça sobre o ponto médio da prancha.
Nessas condições, calcule a distância máxima, em metros, que pode separar as duas pessoas sobre a prancha, mantendo o equilíbrio. 
 
13. Considere um bloco sujeito a duas forças, e conforme ilustra o esquema.
O bloco parte do repouso em movimento uniformemente acelerado e percorre uma distância de sobre o plano horizontal liso em O valor da massa do bloco é igual a e o da intensidade da força a 
A intensidade da força em newtons, equivale a: 
a) 
b) 
c) 
d) 
 
14. Um bloco escorrega, livre de resistência do ar, sobre um plano inclinado deconforme a figura (sem escala) a seguir. 
No trecho não existe atrito e no trecho o coeficiente de atrito vale 
O bloco é abandonado, do repouso em relação ao plano inclinado, no ponto e chega ao ponto com velocidade nula. A altura do ponto em relação ao ponto é e a altura do ponto em relação ao ponto é 
A razão vale 
a) 
b) 
c) 
d) 
 
15. 
O sistema representado na figura acima corresponde a um corpo 1, com massa apoiado sobre uma superfície plana horizontal, e um corpo 2, com massa de o qual está apoiado em um plano inclinado que faz com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre cada um dos corpos e a superfície de apoio é Uma força F de aplicada sobre o corpo 1, movimenta o sistema, e um sistema que não aparece na figura faz com que a direção da força F seja mantida constante e igual a em relação à horizontal. Uma corda inextensível e de massa desprezível une os dois corpos por meio de uma polia. Considere que a massa e todas as formas de atrito na polia são desprezíveis. Também considere, para esta questão, a aceleração gravitacional como sendo de e o igual a Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a tensão na corda que une os dois corpos. 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
16. 
Dois blocos, e de massas, respectivamente, iguais a e são unidos por meio de um fio ideal, que passa por uma polia, sem atrito, conforme a figura.
Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a o coeficiente de atrito cinético entre os blocos e as superfícies de apoio igual a e é correto afirmar que o módulo da tração no fio que liga os dois blocos, em é igual a 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
17. Doutor Botelho quer instalar um portão elétrico na garagem de sua casa. O sistema é composto de um contrapeso preso à extremidade de um cabo de aço de massa desprezível, que passa por uma polia, de massa também desprezível. A outra extremidade do cabo de aço é presa ao portão, como mostrado na figura. Sabendo-se que o portão possui uma massa de qual deve ser a massa do contrapeso para que o portão suba com aceleração igual a sendo a aceleração da gravidade? Desconsidere qualquer outra força externa realizada pelo motor do portão.
 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
18. Um sistema de dois blocos é montado como mostrado na figura. A polia e o fio são ideais. A configuração inicial do sistema é tal que o bloco está inicialmente a uma altura vertical e a uma distância de em relação à base da rampa. Há atrito entre o bloco e a rampa, com coeficiente de atrito cinético 
Considere 
a) Observa-se que o bloco desce. Faça os diagramas de forças que atuam nos blocos e 
b) Partindo do repouso, o bloco desce a rampa atingindo a base com uma velocidade escalar final de Qual é o tempo gasto na descida?
c) Tomando a energia potencial gravitacional como zero na base da rampa, que distância terá percorrido o bloco tal que a energia dissipada pelo atrito seja igual a da sua energia potencial inicial?
d) Qual deveria ser o valor da razão para que o bloco descesse com velocidade constante? 
 
19. Um conjunto de caixas precisa ser deslocado através de um plano inclinado, conforme mostra a figura abaixo.
Nesta figura, as massas das caixas e são, respectivamente, e O fio que as une é inextensível e está conectado às caixas e A polia é ideal e o atrito das caixas é desprezível. Nesta situação, a intensidade da força que o bloco exerce sobre o bloco é 
(Considere a aceleração da gravidade como sendo e também e 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
20. 
Na figura esquematizada acima, os corpos e encontram-se em equilíbrio. O coeficiente de atrito estático entre o corpo e o plano inclinado vale e o peso do corpo é Considere os fios e as polias ideais e o fio que liga o corpo é paralelo ao plano inclinado. Sendo e o peso máximo que o corpo pode assumir é 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
21. Em uma obra, para permitir o transporte de objetos para cima, foi montada uma máquina constituída por uma polia, fios e duas plataformas A e B horizontais, todos de massas desprezíveis, como mostra a figura. Um objeto de massa m = 225 kg, colocado na plataforma A, inicialmente em repouso no solo, deve ser levado verticalmente para cima e atingir um ponto a 4,5 m de altura, em movimento uniformemente acelerado, num intervalo de tempo de 3 s. A partir daí, um sistema de freios passa a atuar, fazendo a plataforma A parar na posição onde o objeto será descarregado.
Considerando , desprezando os efeitos do ar sobre o sistema e os atritos durante o movimento acelerado, a massa M, em kg, do corpo que deve ser colocado na plataforma B para acelerar para cima a massa m no intervalo de 3 s é igual a 
a) 275. 
b) 285. 
c) 295. 
d) 305. 
e) 315. 
 
22. Um objeto de massa igual a desloca-se sobre uma superfície horizontal com atrito constante. Em determinado ponto da superfície, sua energia cinética corresponde a 80 J; dez metros após esse ponto, o deslocamento é interrompido.
O coeficiente de atrito entre o objeto e a superfície equivale a: 
a) 
b) 
c) 
d) 
 
23. Na situação apresentada no esquema abaixo, o bloco cai a partir do repouso de uma altura e o bloco percorre uma distância total Considere a polia ideal e que existe atrito entre o corpo e a superfície de contato.
Sendo as massas dos corpos e iguais a determine o coeficiente de atrito cinético 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
24. Um homem queria derrubar uma árvore que estava inclinada e oferecia perigo de cair em cima de sua casa. Para isso, com a ajuda de um amigo, preparou um sistema de roldanas preso a outra árvore para segurar a árvore que seria derrubada, a fim de puxá-la para o lado oposto de sua suposta queda, conforme figura.
Sabendo que para segurar a árvore em sua posição o homem fez uma força de sobre a corda, a força aplicada pela corda na árvore que seria derrubada é: 
a) 
b) 
c) 
d) 
 
25. Em uma máquina de Atwood ideal, são presas duas massas, tais que Inicialmente as massas estão em repouso e niveladas. Após o abandono simultâneo das massas, verifica-se que a energia total do sistema é de após elas terem percorrido em alcançando uma velocidade de Sabendo que o módulo da aceleração da gravidade é de determine, em os valores de cada uma das massas.
 
a) e 
b) e 
c) e 
d) e