Exame - Mecânica da Partícula - UNIP

Prévia do material em texto

EXAME – MECÂNICA DA PARTÍCULA 
CONTEÚDO COMPLETO 
 
5 –Um móvel percorre dois trechos consecutivos. O primeiro tem extensão (S1) de 100 km e é 
percorrido em (t1) 1,0 h. O segundo tem extensão (S2) de 200 km e é percorrido em (t2) 4 h. A 
velocidade média (vm) do móvel no percurso total vale, em km/h: 
A )75 
B )100 
C )200 
D )85 
E )60 
9 - 
A )54 
B )128 
C )29 
D )44 
E )190 
 
11 -A equação da velocidade v (em m/s) em função do tempo t (em s) para uma partícula móvel é: 
v(t) = 3.t2 + 5.t. A equação da aceleração a (em m/s2) para a referida partícula é: 
A )a = 6.t + 5 
B )a = 6.t3 + 5.t2 
C )a = 6.t + 5.t2 
D )a = 1,5.t + 5 
E )a = 6.t 
 
 
 
12 -Considerando um móvel que parte do ponto A, vai para o ponto B e retorna para o ponto C, 
determine o deslocamento escalar desse móvel. 
 
A )200 m 
B )100 m 
C )50 m 
D )250 m 
E )300 m 
13 -Um carro parte em direção a uma cidade que se encontra 80 km distante de seu ponto de 
partida. Os primeiros 30 km o automóvel percorre em 15 min. Em seguida, o motorista para por 10 
min em um posto para abastecer e leva 30 minutos até chegar ao seu destino. Determine a 
velocidade média do (vm), em km/h, ao longo do percurso. 
A )58 km/h 
B )63 km/h 
C )43 km/h 
D )77 km/h 
E )87 km/h 
9 -Um móvel se move em Movimento Uniforme (MU), obedecendo a equação: S = -3 + 30 t (SI). O 
espaço inicial, a velocidade do móvel, o espaço percorrido pelo móvel após 20 s e o instante em 
que o móvel passa pela origem dos espaço, valem, respectivamente: 
A ) 
S0 = -3 m 
v = 30 m/s 
S = 597 m 
t = 0,1 s 
B ) 
S0 = 3 m 
v = 15 m/s 
S = 400 m 
t = 0,1 s 
C ) 
S0 = -6 m 
v = 30 m/s 
S = 97 m 
t = 0,5 s 
D ) 
S0 = 30 m 
v = 3 m/s 
S = 59,7 m 
t = 1 s 
E ) 
S0 = -3 m 
v = 10 m/s 
S = 200 m 
t = 0,2 s 
10 -Duas cidades distam 250 km entre si. Da cidade B parte um caminhão em direção a A, e da 
cidade A parte um caminhão em direção a B. Considerando que o caminhão que parte da cidade A 
tem velocidade constante de 40 km/h e o caminhão que parte da cidade B possui velocidade 60 
km/h, em quanto tempo os caminhões irão se encontrar? 
A )t = 5,2 h 
B )t = 6,3 h 
C )t = 3,6 h 
D )t = 2,5 h 
E )t = 1,5 h 
11 -Uma partícula move-se segundo a função horária S = 15 - 4t (SI). Determine: 
I. a posição inicial da partícula; 
II. a velocidade escalar da partícula; 
III. a posição da partícula passados 10 s; e 
IV. o instante no qual a partícula passa pela origem do sistema de referência. 
A ) 
I. S0 = 10 m 
II. v = - 2 m/s 
III. S(10) = 20 m 
IV. t = 3,25 s 
B ) 
I. S0 = 15 m 
II. v = - 4 m/s 
III. S(10) = 25 m 
IV. t = 3,75 s 
C ) 
I. S0 = 20 m 
II. v = - 8 m/s 
III. S(10) = 30 m 
IV. t = 4,0 s 
D ) 
I. S0 = 25 m 
II. v = - 10 m/s 
III. S(10) = 35 m 
IV. t = 4,25 s 
E ) 
I. S0 = 30 m 
II. v = - 15 m/s 
III. S(10) = 40 m 
IV. t = 4,50 s 
 
 
12 -Determinar o deslocamento total de uma partícula que se move segundo o diagrama a seguir. 
 
A )10 m 
B )15 m 
C )20 m 
D )25 m 
E ) 30 m 
1 -Um móvel desloca-se obedecendo à equação horária: S(t) = 8t3 + 4t2 + 10 [SI]. Determine sua 
velocidade no instante t = 2s. 
A )112 m/s 
B )90 m/s 
C )50 m/s 
D )0 
E )213 m/s 
 
10 -Um móvel desloca-se obedecendo à equação horária: S(t) = 2t3 + t2 + 5 [SI]. A sua velocidade 
no instante t = 2s e aceleração no instante t = 1s, valem, respectivamente: 
A )18 m/s e 4 m/s² 
B )28 m/s e 14 m/s² 
C )38 m/s e 24 m/s² 
D )48 m/s e 24 m/s² 
E )58 m/s e 14 m/s² 
12 -Um veículo, com velocidade escalar de 20 m/s, freia uniformemente até parar. Sabendo que 
esse veículo desloca-se 200 m durante a frenagem, determine: 
I) o módulo da aceleração escalar; e 
II) o tempo de frenagem. 
A ) I) 1 m/s² 
II) 20 s 
B ) I) 1,5 m/s² 
II) 25 s 
C ) I) 0,5 m/s² 
II) 15 s 
D ) I) 0,25 m/s² 
II) 10 s 
E ) I) 2 m/s² 
II) 30 s 
13 -Um corpo é arremessado para cima, a partir do solo, com uma velocidade de 30 m/s. 
Desprezando-se a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade como sendo g = 10 
m/s², determine o tempo de subida. 
A )t = 1 s 
B )t = 2 s 
C )t = 3 s 
D )t = 4 s 
E )t = 5 s 
 
8 -Dois blocos são conectados por meio de um cabo que passa por uma polia, conforme ilustrado a 
seguir. A massa do bloco A é de 10 kg e o coeficiente de atrito (µ) dinâmico entre o mesmo e o 
plano inclinado vale 0,20. Se o bloco A desliza para cima com aceleração de 3 m/s2, a massa do 
bloco B vale, em kg: 
 
A )10,0 
B )13,91 
C )8,2 
D )23,78 
E )17,5 
 
 
 
 
 
10 -Um bloco de pequenas dimensões e massa 5,0 kg é lançado do ponto A de um trilho reto e 
inclinado, com uma velocidade de 2,0 m/s, conforme a figura. Sabendo que o coeficiente de atrito 
cinético é 0,6, determine a aceleração do bloco em m/s². 
 
A )7,5 m/s² 
B )5,7 m/s² 
C )13,9 m/s² 
D )12,9 m/s² 
E )1,2 m/s² 
12 -Na figura a seguir, uma força F de 100 N empurra o bloco 1 de massa m1 = 5 kg. Este, por sua 
vez, empurra o bloco 2 de massa m2 = 10 kg. Determine a aceleração dos blocos e a força de 
contato entre eles. Despreze as forças de atrito. 
 
A )6,67 m/s² e 66,7 N 
B )10,2 m/s² e 98,7 N 
C )19,6 m/s² e 105 N 
D )0,36 m/s² e 1,80 N 
E )2,5 m/s² e 15,4 N 
13 -Considere um caixote de 100 kg em uma superfície horizontal cujo coeficiente de atrito 
estático (máx.) vale µe = 0,6 e o coeficiente de atrito cinético vale µc = 0,4. Determine a força 
mínima necessária para mover o caixote a partir do repouso e a força mínima para manter o 
caixote em movimento uniforme. Considere g = 10m/s². 
 
A )500 N e 700 N 
B )1000 N e 500 N 
C )300 N e 200 N 
D )400 N e 300 N 
E )600 N e 400 N 
8 -Um carrinho de montanha russa, de massa igual a 1500 kg, parte do repouso de uma altura H = 
23,0 m acima de base de um looping de 15,0 m de diâmetro. Se o atrito é desprezível, determine a 
força para baixo exercida pelos trilhos sobre o carrinho (força normal), quando está no topo do 
looping, de cabeça para baixo. Adote g = 10,0 m/s2. (Utilize o conceito de conservação de energia 
para determinar a velocidade no ponto mais alto do looping). 
 
A )FN = 17000 N 
B )FN = 20000 N 
C )FN = 18000 N 
D )FN = 15000 N 
E )FN = 32000 N 
9 -Um indivíduo com 75 kg de massa, está andando em uma roda-gigante que descreve uma 
circunferência vertical de 25 m de raio a uma velocidade escalar constante de 7,5 m/s. Determine 
o período do movimento: 
A )10,94 s 
B )15,94 s 
C )20,94 s 
D )25,94 s 
E )30,94 s 
10 -Uma pedra de 0,50 kg de massa está girando em um plano horizontal, presa a um barbante de 
30 cm que está fixado pela outra extremidade. O barbante se rompe quando a força de tração 
atinge 20 N. Nesta situação, qual a máxima velocidade que a pedra pode ter? 
A )346 m/s 
B )34,6 m/s 
C )3,46 m/s 
D )0,346 m/s 
E )3460 m/s 
 
 
 
 
 
12 -Uma partícula descreve um movimento angular em um círculo de raio igual a 6 m. No instante 
inicial ela se encontra em um ponto a 30º da origem. Sabendo que a partícula possui uma 
velocidade constante de 24 m/s, determine a equação horária do MCU. 
 
A ) 
B ) 
C ) 
D ) 
E ) 
 
13 -Um móvel descreve um MCUV em uma circunferência de raio igual a 20 cm. No instante t = 0, 
a velocidade angular é de 4 rad/s e, 10 s após é de 12 rad/s. Determine a aceleração angular, a 
aceleração linear e a velocidade angular para t = 30 s. 
A ) 
B ) 
C ) 
D ) 
E ) 
 
1 -Na cidade de São Paulo é comum vermos carroças empurradas por nossas ruas por catadores 
de papel e latas. Um catador aplica uma força em uma carroça por uma distância de 30 m, na 
mesma direção e sentido de seu deslocamento. O gráfico a seguir representa a variação da 
intensidade da força F (N), em função do deslocamento d (m). Desprezando o atrito, o trabalho 
em Joules vale: 
 
A )247,3 J 
B )112,5 J 
C )50,0 J 
D )350,1 J 
E )212,1 J 
6 -Um corpo de massa m = 5 kg desloca-se com velocidadeinicial de 30 m/s. Sob ação de uma 
força, sua velocidade passa a 50 m/s. Determine o trabalho realizado por esta força durante sua 
atuação. 
A )5050 J 
B )4000 J 
C )4550 J 
D )525 J 
E )5000 J 
8 -Um fazendeiro engata um trenó carregado de madeira ao seu trator e o puxa até uma distância 
de 20 m ao longo de um terreno horizontal. O peso total do trenó carregado é igual a 14700 N. O 
trator exerce uma força constante de 5000 N, formando um ângulo de 36,9o acima da horizontal, 
como indicado na figura. Existe uma força de atrito de 3500 Nque se opõe ao movimento. Calcule 
o trabalho total realizado por todas as forças sobre o trenó: 
 
A )100 kJ 
B )80 kJ 
C )-70 kJ 
D )10 kJ 
E )20 kJ 
10 -Um projétil de massa 45 g e velocidade 230 m/s penetra 15 cm em um bloco de madeira e 
para. Supondo que a força de resistência à penetração seja constante, determine sua intensidade. 
A )7,94 x 103 N 
B )6,63 x 103 N 
C )4,94 x 103 N 
D )6,94 x 103 N 
E )7,0 x 103 N 
 
12 -Um bloco de massa 2 kg está preso a uma mola e apoiado sobre uma superfície plana, lisa e 
horizontal. A constante elástica da mola é 200 N/m. A mola está comprimida até a posição x1 = - 5 
cm. Determine o trabalho efetuado pela mola quando o bloco se deslocar de x1 para x2 = 0. 
A )0,50 J 
B )0,25 J 
C )0,125 J 
D )0,75 J 
E )1,00 J 
 
13 -Uma mola possui k = 150 N/m. O comprimento natural da mola é de 0,25 m. Determine o 
trabalho da força elástica quando a mola é alongada até o comprimento 0,35 m. 
A )0,75 J 
B )1,5 J 
C )4,5 J 
D )-1,5 J 
E )-0,75 J 
3 -Uma bala percorre um cano de uma arma em 0,0011 s, adquirindo uma energia cinética igual a 
6500 J. A potência, durante o disparo do fuzil é de: 
A )2,35 x 106 W 
B )3,44 x 106 W 
C )8,55 x 106 W 
D )5,91 x 106 W 
E )1,47 x 106 W 
5 -No esquema representado temos uma barra vertical fixa, sobre a qual pode deslizar sem atrito 
o anel com massa de 10 kg. O anel está ligado a uma mola de comprimento natural 0,2 m e 
constante elástica 3,0 KN/m. O anel é abandonado em B, parado. A velocidade em C, vale: 
Dados: AC = 0,2 m, CB = 0,5 m. 
 
A )8,8 m/s 
B )3,0 m/s 
C )4,5 m/s 
D )7,3 m/s 
E )2,0 m/s 
10 -O gráfico abaixo mostra a intensidade de uma força aplicada em uma mola em função de sua 
deformação. Sabendo que na origem do sistema de coordenada a força é nula, determine a 
constante elástica da mola em N/m. 
 
A )70,83 N/m 
B )33,23 N/m 
C )12,85 N/m 
D )50,00 N/m 
E )21,37 N/m 
11 -O gráfico abaixo mostra a intensidade de uma força aplicada em uma mola em função de sua 
deformação. Sabendo que na origem do sistema de coordenada a força é nula , a energia 
adquirida pela mola, quando x = 3 cm, vale: 
 
A )0,01 J 
B )0,04 J 
C )0,07 J 
D )0,08 J 
E )0,02 J 
 
12 -Seja o bloco de massa igual a 1 kg, que está inicialmente em repouso no ponto A, sobre a 
rampa rígida e fixa, indicada na figura a seguir. O ponto A está a uma altura higual a 5 m. O bloco 
desliza de A até parar no ponto D. O trecho de A até B é livre de atrito e no trecho seguinte o 
coeficiente de atrito cinético é igual a 0,5. Sabendo que o ponto C é o ponto médio entre B e D, 
determine: a velocidade no ponto B (utilizando os conceitos de trabalho e energia) e a aceleração 
entre B e D, repectivamente. 
 
A )10 m/s 
-5 m/s2 
 B )20 m/s 
-5 m/s2 
C )10 m/s 
6 m/s2 
D )12 m/s 
-8 m/s2 
E )15 m/s 
-5 m/s2 
14 -Um corpo de massa 5,0 kg desce, a partir do repouso, um escorregador de altura 2,0 m, sem 
atrito. Determine a velocidade máxima atingida pelo corpo no final do escorregador. Considere g = 
10 m/s². 
A )6,3 m/s 
B )7,6 m/s 
C )8,3 m/s 
D )9,5 m/s 
E )10,0 m/s 
 
15 -Um objeto de 0,20 kg cai, a partir do repouso, do ponto A situado acima do solo. Após 100 m, 
o objeto atinge a velocidade (v) no ponto B. Se no trajeto foram perdidos 100 J de energia, 
determine a velocidade (v) atingida pelo objeto. Considere g = 10 m/s². 
 
A )31,6 m/s 
B )53,4 m/s 
C )17,2 m/s 
D )26,5 m/s 
E )14,5 m/s 
 
6 -O volume de um cilindro de diâmetro D e altura H é dado pela relação: 
 
Estas grandezas foram determinadas (em mm): D = (20,00 ± 0,05) e H = (10,00 ± 0,04). O volume 
deste cilindro, com seu respectivo intervalo de dúvida é (em mm3): 
A )(314±1).10 
B )(314±2).10 
C )(314±4).10 
D )(314±3).10 
E )(3141±10) 
7 -Os lados de um retângulo são dados por: B = (40,0 ± 0,3) mm e H = (25,0 ± 0,4) mm. A área 
do retângulo com o seu respectivo intervalo de dúvida vale (em mm2): 
A )(100 ± 2).10 
B )(100 ± 1).10 
C )(100 ± 4).10 
D )(100 ± 5).10 
E )(100 ± 3).10 
 
9 -Num experimento, efetuou-se uma série de cinco medições de uma determinada grandeza 
física. Foram obtidos os seguintes valores: 
 
 Sabendo que a precisão do instrumento empregado nas medições era de 0,05 mm, informe a 
correta representação da grandeza apresentada anteriormente com o seu respectivo intervalo de 
dúvida é: 
A )(20,5 ± 0,1) 
B )(20,50 ± 0,035) 
C )(20,500 ± 0,035) 
D )(20,5 ± 0,04) 
E )(20,50 ± 0,04) 
10 -Num experimento, efetuou-se uma série de cinco medições de uma determinada grandeza 
física. Foram obtidos os seguintes valores: 
 
A precisão do instrumento utilizado (em mm). 
A )0,04 
B )1 
C )0,1 
D )0,02 
E )0,05 
11 -Um paquímetro possui um nônio com 20 divisões. Mede-se, com auxílio deste instrumento, o 
diâmetro de um cilindro. O traço correspondente ao zero do nônio localiza-se entre 12 e 13 mm, e 
a divisão do nônio que melhor coincide com a escala fixa é a décima sexta. O valor do diâmetro é 
(em mm): 
A )12,80 
B )13,80 
C )12,16 
D )12,00 
E )12,20 
12 -Num experimento, efetuou-se uma série de cinco medições de uma determinada grandeza 
física. Foram obtidos os seguintes valores: 
 
Determine o desvio padrão da série com um algarismo significativo: 
A )0,05 
B )0,08 
C )0,01 
D )0,2 
E )1 
 
14 -Em um experimento foi realizada uma série de 5 medições do diâmetro, em mm, de uma peça. 
Os valores são mostrados a seguir: 
 
Sabendo que a precisão do instrumento empregado é de 0,02 mm, o resultado do diâmetro 
médio, com sua respectiva incerteza é: 
A )(59,1 ± 0,2) mm 
B )(59,20 ± 0,09) mm 
C )(59,20 ± 0,02) mm 
D )(59,200 ± 0,008) mm 
E )(59 ± 1) mm 
15 -Considere uma peça circular de raio 1,21 m. Determine a área da peça e indique o número de 
algarismos significativos (AS) da resposta. 
A )4,60 m² (3 AS) 
B )4,5996 m² (5 AS) 
C )1,46 m² (3 AS) 
D )4,6 m² (2 AS) 
E )1,5 m² (2 AS)