F SICA EXPERIMENTAL LISTA 04

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FACULDADE MAURÍCIO DE NASSAU
PROFESSOR: JORGE LUIZ BEJA
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL - 2017-2 - LISTA-04
01-O sistema indicado está em repouso devido à força de atrito entre o bloco de massa de 10 kg e o plano horizontal de apoio. Os fios e as polias são ideais e adota-se g = 10 m/s².
 
a) Qual o sentido da força de atrito no bloco de massa de 10 kg, para a esquerda ou para a direita?
b) Qual a intensidade dessa força?
02-Para colocar um bloco de peso 100 N na iminência de movimento sobre uma mesa horizontal, é necessário aplicar sobre ele uma força, paralela à mesa, de intensidade 20 N. Qual o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a mesa?
03-Considere a situação esquematizada na figura, em que um tijolo
está apoiado sobre uma plataforma de madeira plana e horizontal. O
conjunto parte do repouso no instante t0 = 0 e passa a descrever uma
trajetória retilínea com velocidade de intensidade V, variável com o
tempo, conforme o gráfico apresentado. No local, a influência do ar é
desprezível.
 
Admitindo que não haja escorregamento do tijolo em relação à plataforma e adotando um referencial fixo no solo, aponte a alternativa que melhor representa as forças que agem no tijolo nos intervalos de 0 a t1,de t1 a t2 e de t2 a t3:
04-Sobre um plano inclinado, de ângulo θ variável, apoia-se uma caixa de pequenas dimensões, conforme sugere o esquema a seguir.
 
Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre a caixa e o plano de apoio vale 1,0, qual o máximo valor de θ para que a caixa ainda permaneça em repouso?
05-Na situação da figura, os blocos A e B têm massas mA = 4,0 kg e mB = 6,0 kg. A aceleração da gravidade no local tem módulo 10 m/s²,o atrito entre A e o plano horizontal de apoio é desprezível e o coeficiente de atrito estático entre B e A vale μe = 0,50.
 
Desprezando-se o efeito do ar, qual a máxima intensidade da força F,paralela ao plano, de modo que B não se movimente em relação a A?
06-Considere duas caixas, A e B, de massas respectivamente iguais a 10 kg e 40 kg, apoiadas sobre a carroceria de um caminhão que trafega em uma estrada reta, plana e horizontal. No local, a influência do ar é desprezível. Os coeficientes de atrito estático entre A e B e a carroceria valem μA = 0,35 e μB = 0,30 e, no local, g = 10 m/s².
 
Para que nenhuma das caixas escorregue, a maior aceleração (ou desaceleração) permitida ao caminhão tem intensidade igual a:
07-Na figura, uma caixa de peso igual a 30 kgf é mantida em equilíbrio, na iminência de deslizar, comprimida contra uma parede vertical por uma força horizontal F .
 
Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre a caixa e a parede é igual a 0,75, determine, em kgf:
a) a intensidade de F ;
b) a intensidade da força de contato que a parede aplica na caixa.
08-Uma bonequinha está presa, por um ímã a ela colado, à porta vertical de uma geladeira.
a) Desenhe esquematicamente essa bonequinha, representando e nomeando as forças que atuam sobre ela.
b) Sendo m = 20 g a massa total da bonequinha com o ímã e μ = 0,50 o coeficiente de atrito estático entre o ímã e a porta da geladeira, qual deve ser o menor valor da força magnética entre o ímã e a geladeira para que a bonequinha não caia?
Dado: g = 10 m/s².
09-Uma caixa de fósforos é lançada sobre uma mesa horizontal com velocidade de 2,0 m/s, parando depois de percorrer 2,0 m. No local do experimento, a influência do ar é desprezível. Adotando para o campo gravitacional módulo igual a 10 m/s², determine
o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a mesa.
10-Na figura, o esquiador parte do repouso do ponto A, passa por B com velocidade de 20 m/s e para no ponto C:
 
O trecho BC é plano, reto e horizontal e oferece aos esquis um coeficiente de atrito cinético de valor 0,20. Admitindo desprezível a influência do ar e adotando g = 10 m/s², determine:
a) a intensidade da aceleração de retardamento do esquiador no trecho BC;
b) a distância percorrida por ele de B até C e o intervalo de tempo gasto nesse percurso.
11-Os blocos A e B da figura seguinte têm massas respectivamente iguais a 2,0 kg e 3,0 kg e estão sendo acelerados horizontalmente sob a ação de uma força F de intensidade de 50 N, paralela ao plano do movimento. Sabendo que o coeficiente de atrito de escorregamento entre os blocos e o plano de apoio vale μ = 0,60, que g = 10 m/s² e que o efeito doar é desprezível, calcule:
 
a) o módulo da aceleração do sistema;
b) a intensidade da força de interação trocada entre os blocos na região de contato.
12-A figura ilustra um bloco A, de massa mA = 2,0 kg,atado a um bloco B, de massa mB = 1,0 kg, por um fio inextensível de massa desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre cada bloco e a mesa é μc. Uma força de intensidade F = 18,0 N é aplicada ao bloco B, fazendo com que os dois blocos se desloquem com velocidade constante.
 
Considerando-se g = 10,0 m/s2, calcule:
a) o coeficiente de atrito μc;
b) a intensidade da tração T no fio.
13-O corpo A, de 5,0 kg de massa, está apoiado em um plano horizontal, preso a uma corda que passa por uma roldana de massa e atrito desprezíveis e que sustenta em sua extremidade o corpo B, de 3,0 kg de massa. Nessas condições, o sistema apresenta movimento uniforme. Adotando g = 10 m/s² e desprezando a influência do ar, determine:
 
a) o coeficiente de atrito cinético entre o corpo A e o plano de apoio;
b) a intensidade da aceleração do sistema se colocarmos sobre o corpo B uma massa de 2,0 kg.
14-Um homem empurra horizontalmente um cofre de massa m = 100 kg sobre um plano horizontal, conforme indica a figura.
 
O cofre encontra-se inicialmente em repouso e sabe-se que os coeficientes de atrito estático e cinético entre ele e o plano de apoio valem, respectivamente, 0,820 e 0,450. Considerando g = 10 m/s²,calcule:
a) a intensidade da força de atrito recebida pelo cofre se a força aplicada pelo homem valer 8,00 · 10² N;
b) o módulo da aceleração do cofre se a força aplicada pelo homem valer 8,50 · 10² N.
15-No arranjo experimental da figura, o homem puxa a corda para a esquerda e, com isso, consegue acelerar horizontalmente a caixa para a direita:
 
O módulo de aceleração da caixa varia com a intensidade da força que o homem aplica na corda, conforme o gráfico.
 
Admitindo que o fio e a polia sejam ideais e desprezando a influência do ar:
a) esboce o gráfico da intensidade da força de atrito recebida pela caixa em função da intensidade da força exercida pelo homem na corda;
b) calcule a massa da caixa e o coeficiente de atrito entre ela e o plano de apoio (g = 10 m/s²).
16-Considere o esquema seguinte, em que se representa um bloco
de 1,0 kg de massa apoiado sobre um plano horizontal. O coeficiente
de atrito de arrastamento entre a base do bloco e a superfície de apoio
vale 0,25 e a aceleração da gravidade, no local, tem módulo 10 m/s².
 
A força F , cuja intensidade é de 10 N, forma com a direção horizontal um ângulo θ constante, tal que sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80. Desprezando a influência do ar, qual o valor da aceleração do bloco.
17-Os blocos A e B representados na figura possuem massas de 3,0 kg e 2,0 kg respectivamente. A superfície horizontal onde eles se deslocam apresenta um coeficiente de atrito cinético igual a 0,30. F1 e F2 são forças horizontais que atuam nos blocos.
 
Adotando g = 10 m/s² e desprezando o efeito do ar, determine:
a) o módulo da aceleração do sistema;
b) a intensidade da força de contato entre A e B.
18-Sobre o planohorizontal da figura, apoiam-se os blocos A e B, interligados por um fio inextensível e de massa desprezível. O coeficiente de atrito estático entre os blocos e o plano vale 0,60 e o cinético, 0,50. No local, a influência do ar é desprezível e adota-se |g | = 10 m/s².
 
Sabendo que a força F é horizontal e que sua intensidade vale 50 N,calcule:
a) o módulo da aceleração do sistema;
b) a intensidade da força de tração no fio.
19-Um pequeno bloco é lançado para baixo ao longo de um plano com inclinação de um ângulo θ com a horizontal, passando a descer com velocidade constante.
 
Sendo g o módulo da aceleração da gravidade e desprezando a influência do ar, analise as proposições seguintes:
I. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano de apoio depende da área de contato entre as superfícies atritantes.
II. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano de apoio é proporcional a g.
III. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano de apoio vale tg θ.
IV. A força de reação do plano de apoio sobre o bloco é vertical e dirigida para cima.
Responda mediante o código:
a) Somente I e III são corretas.
b) Somente II e IV são corretas.
c) Somente III e IV são corretas.
d) Somente III é correta.
e) Todas são incorretas.
20-A situação representada na figura refere-se a um bloco que, abandonado em repouso no ponto A, desce o plano inclinado com aceleração de 2,0 m/s², indo atingir o ponto B. Sabendo-se que, no local, |g | = 10 m/s² e a influência do ar é desprezível, pede-se calcular o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano de apoio.
 
21-Um bloco de massa 5,0 kg é arrastado para cima, ao longo de um plano inclinado, por uma força F , constante, paralela ao plano e de intensidade 50 N, como representa a figura abaixo.
 
Sabendo que o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano vale 0,40 e que a aceleração da gravidade tem módulo g = 10 m/s², calcule a intensidade da aceleração do bloco.
22-Na situação esquematizada na figura, o fio e a polia são ideais; despreza-se o efeito do ar e adota-se g = 10 m/s². sen θ = 0,60 ; cos θ = 0,80.
 
Sabendo que os blocos A e B têm massas iguais a 5,0 kg e que os coeficientes de atrito estático e cinético entre B e o plano de apoio valem, respectivamente, 0,45 e 0,40, determine:
a) o módulo da aceleração dos blocos;
b) a intensidade da força de tração no fio.
Considere a situação seguinte, referente aos exercícios de 23 a 27.
No esquema abaixo aparece, no ponto P, um carrinho de massa 2,0 kg,que percorre a trajetória indicada da esquerda para a direita. A aceleração escalar do carrinho é constante e seu módulo vale 0,50 m/s².As setas enumeradas de I a V representam vetores que podem estar relacionados com a situação proposta.
 
23-A velocidade vetorial do carrinho em P é mais bem representada pelo vetor:
a) I; b) II; c) III; d) IV; e) V.
24-Se o movimento for acelerado, a componente tangencial da força resultante que age no carrinho em P será mais bem representada pelo vetor:
a) I; b) II; c) III; d) IV; e) V.
25-Se o movimento for retardado, a componente tangencial da força resultante que age no carrinho em P será mais bem representada pelo vetor:
a) I; b) II; c) III; d) IV; e) V.
26-A intensidade da componente tangencial da força resultante que age no carrinho em P vale:
a) zero; b) 2,0 N; c) 1,0 N; d) 0,50 N; e) 0,25 N.
27-Analise as proposições seguintes:
I. Ao longo da trajetória, a componente tangencial da força resultante que age no carrinho tem intensidade variável.
II. Ao longo da trajetória, a componente tangencial da força resultante que age no carrinho é constante.
III. Ao longo da trajetória, a velocidade vetorial do carrinho tem intensidade variável.
IV. Quem provoca as variações do módulo da velocidade do carrinho
ao longo da trajetória é a componente tangencial da força resultante que age sobre ele.
Responda mediante o código:
a) Todas são corretas. b) Todas são incorretas. c) Somente I e II são corretas. 
d) Somente III e IV são corretas. e) Somente II, III e IV são corretas.
28- Na figura a seguir, está representada uma partícula de massa m em determinado instante de seu movimento curvilíneo. Nesse instante, a velocidade vetorial é v , a aceleração escalar tem módulo α e apenas duas forças agem na partícula: F1 e F2.
 
No instante citado, é correto que:
a) o movimento é acelerado e F1 = m α;
b) o movimento é retardado e F1 = m α;
c) o movimento é acelerado e F1 + F2 cos θ = m α;
d) o movimento é retardado e F1 + F2 cos θ = m α;
e) o movimento é retardado e F1 + F2 sen θ = m α.
29-Uma partícula percorre certa trajetória curva e plana, como a representada nos esquemas a seguir. Em P, a força resultante que age sobre ela é F e sua velocidade vetorial é v :
 
Nos casos I, II e III, a partícula está dotada de um dos três movimentos citados abaixo:
A — movimento uniforme;
B — movimento acelerado;
C — movimento retardado.
A alternativa que traz as associações corretas é
a) I – A; II – B; III – C. b) I – C; II – B; III – A. c) I – B; II – A; III – C. d) I – B; II – C; III – A. e) I – A; II – C; III – B. 
30-Um carrinho, apenas apoiado sobre um trilho, desloca-se para a direita com velocidade escalar constante, conforme representa a figura abaixo. O trilho pertence a um plano vertical e o trecho que contém o ponto A é horizontal. Os raios de curvatura nos pontos B e C são iguais.
 
Sendo FA, FB e FC, respectivamente, as intensidades das forças de reação normal do trilho sobre o carrinho nos pontos A, B e C, podemos concluir que:
a) FA = FB = FC; b) FC > FA > FB; c) FB > FA > FC; d) FA > FB > FC; e) FC > FB > FA.
31- A figura representa duas esferas iguais, E1 e E2, que, ligadas a fios inextensíveis e de massas desprezíveis, descrevem movimento circular e uniforme sobre uma mesa horizontal perfeitamente lisa:
 
Desprezando o efeito do ar e supondo que E1 e E2 se mantenham sempre alinhadas com o centro, aponte a alternativa que traz o valor correto da relação T1/T2, respectivamente das forças de tração nos fios (1) e (2):
a) 2; b) 3/2; c) 1; d) 2/3; e) 1/2.
32- Numa calçada de uma rua plana e horizontal, um patinador vira em uma esquina, descrevendo um arco de circunferência de 3,0 m de raio. Admitindo-se g = 10 m/s² e sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre as rodas do patim e a calçada é μe = 0,30, a máxima velocidade com que o patinador pode realizar a manobra sem derrapar é de:
a) 1,0 m/s. b) 2,0 m/s. c) 3,0 m/s. d) 5,0 m/s. e) 9,0 m/s.
33- Um carro deverá fazer uma curva circular, contida em um plano horizontal, com velocidade de intensidade constante igual a 108 km/h. Se o raio da curva é R = 300 m e g = 10 m/s², o coeficiente de atrito estático entre os pneus do carro e a pista (μ) que permite que o veículo faça a curva sem derrapar:
a) é μ ≥ 0,35;
b) é μ ≥ 0,30;
c) é μ ≥ 0,25;
d) é μ ≥ 0,20;
e) está indeterminado, pois não foi dada a massa do carro.
34- O pêndulo da figura oscila em condições ideais, invertendo sucessivamente o sentido do seu movimento nos pontos A e C:
 
A esfera tem massa 1,0 kg e o comprimento do fio, leve e inextensível, vale 2,0 m. Sabendo que no ponto B (mais baixo da trajetória) a esfera tem velocidade de módulo 2,0 m/s e que |g | = 10 m/s², determine:
a) a intensidade da força resultante sobre a esfera quando ela passapelo ponto B;
b) a intensidade da força que traciona o fio quando a esfera passa pelo ponto B.
35- Uma moto percorre um morro, conforme ilustra a figura a seguir. Visto em corte, esse morro pode ser comparado a um arco de circunferência de raio R, contido em um plano vertical. Observe:
 
Ao passar no ponto A, o mais alto do morro, a moto recebe da pista
uma força de reação normal 25% menor que aquela que receberia se
estivesse em repouso nesse ponto. Se no local a aceleração da gravidade vale g, qual será o módulo da velocidade da moto no ponto A?
36- A figura a seguir representa uma lata de paredes internas lisas, dentro da qual se encaixa perfeitamente um bloco de concreto, cuja massa vale 2,0 kg. A lata está presa a um fio ideal, fixo em O e de 1,0 m de comprimento. O conjunto realiza loopings circulares num plano vertical:
 
A lata passa pelo ponto mais alto dos loopings com velocidade de 5,0 m/s e adota-se, no local, |g |= 10 m/s². Desprezando as dimensões da lata e do bloco, determine a intensidade da força vertical que o bloco troca com o fundo da lata no ponto mais alto dos loopings.
37- A ilustração abaixo representa um globo da morte, dentro do
qual um motociclista realiza evoluções circulares contidas em um plano
vertical. O raio da circunferência descrita pelo conjunto moto-piloto é
igual ao do globo e vale R.
 
O ponto A é o mais alto da trajetória e por lá o conjunto moto-piloto, que tem massa M, passa com a mínima velocidade admissível para não perder o contato com a superfície esférica. Supondo que a aceleração da gravidade tenha módulo g, analise as proposições a seguir:
No ponto A, a força vertical trocada pelo conjunto moto-piloto e o globo é nula.
(02) No ponto A, a força resultante no conjunto moto-piloto tem intensidade M g.
(04) No ponto A, o peso do conjunto moto-piloto desempenha a função de resultante centrípeta.
(08) No ponto A, a velocidade do conjunto moto-piloto tem módulo √g R .
(16) Se a massa do conjunto moto-piloto fosse 2M, sua velocidade no ponto A teria módulo√ 2 g R .
Dê como resposta a soma dos números associados às proposições 
corretas.