Lista de Exercícios Mecânica

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LISTA DE EXERCÍCIOS – MECÂNICA 
Cinemática - MRU 
1 - Em um treino de Fórmula 1 a velocidade média de um carro é igual a 240 km/h. Supondo 
que o treino dure 30 min e que o comprimento da pista seja 5 km, quantas voltas foram dadas 
pelo piloto durante o treino? 
A)24 
B) 30 
C) 50 
D) 64 
 
2 - Um trem se move com velocidade constante de 144 km/h e atravessa uma ponte de 90 m 
de comprimento em 4,5 s. Qual é o comprimento do trem ? 
A) 60 m 
B) 75 m 
C) 90 m 
D) 100 m 
E) 120 m 
 
3 - Uma viagem é realizada em duas etapas. Na primeira, a velocidade média é de 80km/h; na 
segunda é de 60km/h. Sendo a distância percorrida, na segunda etapa, o triplo daquela 
percorrida na primeira, calcule a soma correspondente às afirmações corretas: 
01) a distância percorrida na primeira etapa foi de 80km. 
02) a duração da viagem foi de 4 horas. 
04) a distância total percorrida foi de 260km. 
08) a velocidade média na viagem toda foi de 64km/h. 
16) a velocidade média na viagem toda foi de 70km/h. 
 
4 -Um avião parte de uma cidade X rumo a outra Y com velocidade constante de 250 km/h. Na 
metade do percurso é obrigado a diminuir a velocidade para 200 km/h e chega à cidade Y com 
um atraso de 15 minutos. 
a) Qual a distância XY? 
b) Qual o tempo empregado na viagem? 
 
Cinemática - MUV 
5 - Na figura a seguir, é informada a variação da velocidade com o tempo de um ponto 
material em movimento sobre uma trajetória retilínea. 
 
Analise as proposições a seguir e conclua quais são verdadeiras: 
00. A aceleração escalar média no intervalo de tempo de 0 s a 5 s é 0,4 m/s² . 
01. Nos instantes 1 s e 3 s, os valores da velocidade são respectivamente 2 m/s e 3 m/s. 
02. A distância percorrida pelo ponto material entre os instantes 0 s e 4 s é de 10 m. 
03. Nos intervalos de tempo de 0 s a 2 s e de 4 s a 5 s, as velocidades são constantes e iguais. 
04. A aceleração no intervalo de tempo de 2 s a 3 s é de 0,4 m/s² . 
 
6 - Uma bola é atirada verticalmente para cima em t = 0, com uma certa velocidade inicial. 
Desprezando a resistência do ar e considerando que a aceleração da gravidade é constante, 
dos gráficos abaixo, aquele que representa CORRETAMENTE a variação do módulo V da 
velocidade da bola com o tempo t é: 
 
 
 
Cinemática – Lançamento vertical 
7 - Uma pedra, deixada cair do alto de um edifício, leva 4,0 s para atingir o solo. Desprezando a 
resistência do ar e considerando g = 10 m/s2 , escolha a opção que indica a altura do edifício 
em metros. 
a) 20 
b) 40 
c) 80 
d) 120 
e) 160 
 
8 - Uma torneira, situada a uma altura de 1,0 m do solo, pinga lentamente à razão de 3 gotas 
por minuto. Considere g = 10 m/s². 
a) Com que velocidade uma gota atinge o solo? 
b) Que intervalo de tempo separa as batidas de duas gotas consecutivas no solo? 
 
9 - Um corpo em queda livre, a partir do repouso, percorre uma distância d no primeiro 
segundo de movimento. Qual a distância percorrida por ele no quarto segundo de 
movimento? Despreze o efeito do ar. 
a) d 
b) 4d 
c) 5d 
d) 6d 
e) 7d 
 
 
 
Cinemática – Lançamento horizontal e lançamento oblíquo 
10 - Um balão se desloca horizontalmente, a 80,0 m do solo, com velocidade constante de 
módulo 6,0 m/s. Quando passa exatamente sobre um jovem parado no solo, um saquinho de 
areia é abandonado do balão. Desprezando-se qualquer atrito do saquinho com o ar e 
considerando-se g = 10,0 m/s² , calcule: 
a) o tempo gasto pelo saquinho para atingir o solo, considerado plano; 
b) a distância entre o jovem e o ponto onde o saquinho atinge o solo. 
 
11 - Um robô se movimenta num plano horizontal com velocidade v = 2,5 m/s, em relação a 
um observador. O robô lança verticalmente para cima, em seu sistema de referência em 
movimento, uma bolinha de ferro com velocidade inicial de 4,0 m/s e a apanha de volta. Para 
o observador, que distância percorre a bolinha na direção horizontal? 
a) 2,0 m 
b) 4/5 m 
c) 5/4 m 
d) 4,0 m 
 
12 - Uma pequena esfera, lançada com velocidade horizontal v0 do parapeito de uma janela a 
5,0 m do solo, cai num ponto a 7,5 m da parede. Considerando g = 10 m/s² e desprezando a 
resistência do ar, calcule: 
a) o módulo de v0. 
b) o módulo da velocidade com que a esfera atinge o solo. 
 
13 - Um jogador de futebol chuta uma bola com massa igual a meio quilograma, dando a ela 
uma velocidade inicial que faz um ângulo de 30 graus com a horizontal. Desprezando a 
resistência do ar, qual o valor que melhor representa o módulo da velocidade inicial da bola 
para que ela atinja uma altura máxima de 5 metros em relação ao ponto que saiu? Considere 
que o módulo da aceleração da gravidade vale 10 metros por segundo ao quadrado. 
a) 10,5 m/s 
b) 15,2 m/s 
c) 32,0 m/s 
d) 12,5 m/s 
e) 20,0 m/s 
 
14 - Num jogo de vôlei, uma atacante acerta uma cortada na bola no instante em que a bola 
está parada numa altura h acima do solo. Devido à ação da atacante, a bola parte com 
velocidade inicial V0, com componentes horizontal e vertical, respectivamente em módulo, Vx 
= 8 m/s e Vy = 3 m/s, como mostram as figuras 1 e 2. 
 
Após a cortada, a bola percorre uma distância horizontal de 4 m, tocando o chão no ponto P. 
 
Considerando que durante seu movimento a bola ficou sujeita apenas à força gravitacional e 
adotando g = 10 m/s2 , a altura h, em m, onde ela foi atingida é : 
a) 2,25. 
b) 2,50. 
c) 2,75. 
d) 3,00. 
e) 3,25. 
 
15 - Uma pessoa lança uma pedra do alto de um edifício com velocidade inicial de 60m/s e 
formando um ângulo de 30º com a horizontal, como mostrado na figura abaixo. Se a altura do 
edifício é 80m, qual será o alcance máximo (xf) da pedra, isto é, em que posição horizontal ela 
atingirá o solo? (dados: sen 30º = 0,5, cos 30º = 0,8 e g = 10 m/s² ). 
 
a) 153 m 
b) 96 m 
c) 450 m 
d) 384 m 
 
Estática 
16 - Na figura anterior, o corpo suspenso tem o peso 100N. Os fios são ideais e tem pesos 
desprezíveis, o sistema esta em equilíbrio estático (repouso). A tração na corda AB, em N, é: 
 
a) 20 
b) 40 
c) 50 
d) 80 
e) 100 
 
17 - Um sistema de polias, composto de duas polias móveis e uma fixa, é utilizado para 
equilibrar os corpos A e B. As polias e os fios possuem massas desprezíveis e os fios são 
inextensíveis. Sabendo-se que o peso do corpo A é igual a 340 N, determine o peso do corpo B, 
em newtons. 
 
 
18 – Uma menina de 50 kg caminha sobre uma prancha com 10m de comprimento e 10kg de 
massa. A prancha está apoiada em suas extremidades, nos pontos A e B, como mostra a figura. 
No instante em que a força normal em B é igual ao dobro da normal em A, a que distância, em 
METROS, a menina se encontra do ponto B? 
 
 
19 - Um brinquedo que as mamães utilizam para enfeitar quartos de crianças é conhecido 
como mobile . Considere o mobile de luas esquematizado na figura abaixo. As luas estão 
presas por meio de fios de massas desprezíveis a três barras horizontais, também de massas 
desprezíveis. O conjunto todo está em equilíbrio e suspenso num único ponto A. Se a massa da 
lua 4 é de 10g, então a massa em quilograma da lua 1 é: 
 
a) 180 
b) 80 
c) 0,36 
d) 0,18 
e) 9 
 
 
Dinâmica 
20 - Dois corpos, de peso 10N e 20N, estão suspensos por dois fios, P e Q, de massas 
desprezíveis, da maneira mostrada na figura. 
 
A intensidades (módulos) das forças que tencionam os fios P e Q são respectivamente, de 
 a) 10N e 20N 
b) 10N e 30N 
c) 30N e 10N 
d) 30N e 20N 
e) 30N e 30N 
 
21 - Os três corpos, A, B e C, representados na figura a seguirtêm massas iguais, m = 3,0kg. 
 
O plano horizontal, onde se apóiam A e B, não oferece atrito, a roldana tem massa desprezível 
e a aceleração local da gravidade pode ser considerada g = 10m/s² . A tração no fio que une os 
blocos A e B tem módulo: 
a) 10 N 
b) 15 N 
c) 20 N 
d) 25 N 
e) 30 N 
 
22 - Certa mola helicoidal, presa num suporte vertical, tem comprimento de 12cm. Quando se 
prende à mola um corpo de 200g ela passa a medir 16cm. 
 
A constante elástica da mola vale, em N/m: 
a) 5,0 
b) 5,0.10 
c) 5,0.10² 
d) 5,0.10³ 
e) 5,0.104 
 
23 - Os blocos A e B têm massas mA = 5,0kg e mB = 2,0kg e estão apoiados num plano 
horizontal perfeitamente liso. Aplica-se ao corpo A uma força horizontal F  , de módulo 21N. 
 
A força de contato entre os blocos A e B tem módulo, em newtons: 
a) 21 
b) 11,5 
c) 9,0 
d) 7,0 
e) 6,0 
 
24 - Os corpos A e B são puxados para cima, com aceleração de 2,0 m/s2 , por meio da força F 
 , conforme o esquema a seguir. 
 
Sendo mA = 4,0kg, mB = 3,0kg e g = 10m/s2 , a força de tração na corda que une os corpos A e 
B tem módulo, em N, de : 
a) 14 
b) 30 
c) 32 
d) 36 
e) 42 
 
25 - Dois blocos, A e B, de massas m e 2m, respectivamente, ligados por um fio inextensível e 
de massa desprezível, estão inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. 
Quando o conjunto é puxado para a direita pela força horizontal F aplicada em B, como mostra 
a figura, o fio fica sujeito à tração T1. Quando puxado para a esquerda por uma força de 
mesma intensidade que a anterior, mas agindo em sentido contrário, o fio fica sujeito à tração 
T2. 
 
Nessas condições, pode-se afirmar que T2 é igual a: 
a) 2T1 
b) √ T1 
c) T1 
d) 
 
√ 
 
e) 
 
 
 
 
26 - Na montagem a seguir, sabendo-se que a massa do corpo é de 20kg, qual é a reação 
Normal que o plano exerce sobre o corpo? 
 
a) 50 N 
b) 100 N 
c) 150 N 
d) 200 N 
 
27 - O bloco da figura, de massa 50 kg, sobe o plano inclinado perfeitamente liso, com 
velocidade constante, sob a ação de uma força F, constante e paralela ao plano. 
 
Adotando g = 10 m/s², o módulo de F, em newtons, vale: 
a) 400 
b) 250 
c) 200 
d) 350 
e) 300 
 
28 - O corpo A, de massa mA = 1kg, sobe com aceleração constante de 3m/s2 . Sabendo-se que 
o comprimento inicial da mola é L0 = 1m e a constante elástica da mola é K = 26 N/m, qual é o 
comprimento final da mola? 
 
a) 1,2m 
b) 1,3m 
c) 1,4m 
d) 1,5m 
e) 1,6m 
 
29 - Um fio, que tem suas extremidades presas aos corpos A e B, passa por uma roldana sem 
atrito e de massa desprezível. O corpo A, de massa 1,0 kg, está apoiado num plano inclinado 
de 37° com a horizontal, suposto sem atrito. Adote g = 10 m/s² , sen 37° = 0,60 e cos 37° = 
0,80. 
 
Para o corpo B descer com aceleração de 2,0 m/s² , o seu peso deve ser, em newtons, 
a) 2,0 
b) 6,0 
c) 8,0 
d) 10 
e) 20 
 
30 - A figura ilustra um bloco A, de massa mA = 2,0kg, atado a um bloco B, de massa mB = 
1,0kg, por um fio inextensível de massa desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre cada 
bloco e a mesa é µc . Uma força F = 18,0N é aplicada ao bloco B, fazendo com que ambos se 
desloquem com velocidade constante. 
 
Considerando g = 10,0m/s² , calcule: 
a) o coeficiente de atrito µc . 
b) a tração T no fio. 
 
31 - Na figura m1 = 100kg, m2 = 76kg , a roldana é ideal e o coeficiente de atrito entre o bloco 
de massa m1 e o plano inclinado é  = 0,3. O bloco de massa m1 se moverá: 
 
a) para baixo, acelerado 
b) para cima, com velocidade constante 
c) para cima, acelerado 
d) para baixo, com velocidade constante 
 
Trabalho 
32 - “Era uma vez um povo que morava numa montanha onde havia muitas quedas d’água. O 
trabalho era árduo e o grão era moído em pilões. [...] Um dia, quando um jovem suava ao 
pilão, seus olhos bateram na queda-d’água onde se banhava diariamente. *...] Conhecia a força 
da água, mais poderosa que o braço de muitos homens. [...] Uma faísca lhe iluminou a mente: 
não seria possível domesticá-la, ligando-a ao pilão?” (Rubem Alves, Filosofia da Ciência: 
Introdução ao Jogo e suas Regras, São Paulo, Brasiliense, 1987.) Essa história ilustra a invenção 
do pilão d’água (monjolo). Podemos comparar o trabalho realizado por um monjolo de massa 
igual a 30 kg com aquele realizado por um pilão manual de massa igual a 5,0 kg. Nessa 
comparação desconsidere as perdas e considere g =10 m/s² . 
a) Um trabalhador ergue o pilão manual e deixa-o cair de uma altura de 60 cm. Qual o trabalho 
realizado em cada batida? 
b) O monjolo cai sobre grãos de uma altura de 2 m. O pilão manual é batido a cada 2,0 s, e o 
monjolo, a cada 4,0 s. Quantas pessoas seriam necessárias para realizar com o pilão manual o 
mesmo trabalho que o monjolo, no mesmo intervalo de tempo? 
 
33 - A figura representa o gráfico do módulo F de uma força que atua sobre um corpo em 
função do seu deslocamento x. Sabe-se que a força atua sempre na mesma direção e sentido 
do deslocamento. 
 
Pode-se afirmar que o trabalho dessa força no trecho representado pelo gráfico é, em joules, 
a) 0 
b) 2,5 
c) 5,0 
d) 7,5 
e) 10 
 
34 - A produção de fogo tem sido uma necessidade humana há milhares de anos. O homem 
primitivo provavelmente obtinha fogo através da produção de calor por atrito. Mais 
recentemente, faíscas elétricas geradoras de combustão são produzidas através do chamado 
efeito piezelétrico. A obtenção de fogo por atrito depende do calor liberado pela ação da força 
de atrito entre duas superfícies, calor que aumenta a temperatura de um material até o ponto 
em que ocorre a combustão. Considere que uma superfície se desloca 2,0cm em relação à 
outra, exercendo uma força normal de 3,0N. Se o coeficiente de atrito cinético entre as 
superfícies vale μC = 0,60, qual é o trabalho da força de atrito? 
 
35 - Avalia-se que um atleta de 60 kg, numa prova de 10000 m rasos, desenvolve uma potência 
média de 300 W. 
a) Qual o consumo médio de calorias desse atleta, sabendo que o tempo dessa prova é de 
cerca de 0,50 h? Dado: 1 cal = 4,2 J. 
b) Admita que a velocidade do atleta é constante. Qual a intensidade média da força exercida 
sobre o atleta durante a corrida? 
 
36 - Um móvel de 100 kg encontra-se em uma superfície horizontal, na qual o coeficiente de 
atrito entre o móvel e a superfície é 0,5. Aplica-se a ele uma força de 250 N que forma um 
ângulo de 37º com o deslocamento. O trabalho realizado pela força de atrito em um percurso 
de 10 m foi, em módulo, de: 
 
Dados: g = 10 m/s² sen 37º = 0,60 cos 37º = 0,80 
a) 600 J 
b) 800 J 
 c) 1 000 J 
d) 3 500 J 
e) 4 250 J 
 
37 - Um corpo, de 3,0 kg e de dimensões desprezíveis, está suspenso por um fio ideal de 
comprimento 0,5 m, quando uma força F horizontal é aplicada sobre ele. O trabalho realizado 
por essa força para levar o corpo até a posição ilustrada na figura abaixo é: 
 
Dados: g = 10 m/s2 cos 37 ° = 0,8 sen 37 ° = 0,6 
 a) 3,0 J 
b) 2,5 J 
c) 2,0 J 
d) 1,5 J 
e) 1,0 J 
 
 
Energia Mecânica 
38 - Um chaveiro, largado de uma varanda de altura h, atinge a calçada com velocidade . Para 
que o velocidade de impacto dobrasse de valor, seria necessário largar esse chaveiro de uma 
altura maior, igual a: 
a) 2 h 
b) 3 h 
c) 4 h 
d) 6 h 
 
39 - Numa partida de futebol, o goleiro bate o tiro de meta e a bola, de massa 0,5 kg, sai do 
solo com velocidade de módulo igual 10 m/s, conforme mostra a figura. 
 
No ponto P, a 2 metros do solo, um jogador da defesaadversária cabeceia a bola. 
Considerando g 10 m/s2, a energia cinética da bola no ponto P vale, em joules: 
a) 0 
b) 5 
c) 10 
d) 15 
 
40 - Um corpo de massa 5,0kg cai verticalmente no ar, a partir do repouso. Após percorrer 
4,0m sua velocidade é de 6,0m/s. Nessa queda, as moléculas do corpo e do ar recebem 
energia que provoca elevação de temperatura dos corpos. De acordo com os dados, a energia 
mecânica perdida pelo corpo vale, em joules, Dado: g = 10m/s² 
a) 110 
b) 90 
c) 75 
d) 60 
e) 45 
 
41 - Um aluno, estudando Trabalho e Energia, abandona do repouso uma pedra de gelo no 
ponto A de um escorregador de aço. O escorregador tem uma base horizontal a partir do 
ponto B e nessa base o estudante fixou uma mola. 
 
Considere que o gelo não se funde e que o atrito entre o aço e o gelo é praticamente 
inexistente, que a massa do bloco é de 100 g e que g = 10 m/s2 . Se, na colisão entre o gelo e a 
mola, a deformação máxima produzida na mola é de 10 cm, a constante elástica k da mola 
vale, em N/m, 
a) 12 
b) 30 
c) 72 
d) 100 
e) 160 
 
42 - Uma bola é lançada horizontalmente a uma velocidade v em direção a um obstáculo suave 
de altura 1,8 m, como mostra a figura. Sendo o movimento conservativo e não havendo atrito, 
se a bola ultrapassar o obstáculo, percorrerá a distância entre A e B num intervalo de tempo 
de, 
 
Dado: g = 10 m/s2 
a) no máximo, 1 s 
b) no mínimo, 1,5 s 
c) no máximo, 1,5 s 
d) no mínimo, 2 s 
e) no máximo, 2 s 
 
43 - Um corpo de massa 2 kg é abandonado no alto de um piano inclinado, a 30 m do chão, 
conforme a figura. 
 
Na ausência de atrito e imediatamente após 2 s de movimento, calcule as energias: 
a) cinética; 
b) potencial. 
 
Quantidade de Movimento e Impulso 
44 - Uma criança empurra um carrinho de supermercado de 10kg, contendo 10kg de 
mercadorias, com uma velocidade constante de 0,1m/s, num piso plano e horizontal. Ela 
abandona o carrinho por alguns instantes mas, como o atrito é desprezível, ele se mantém em 
movimento com a mesma velocidade constante. 
a) Qual a quantidade do movimento do carrinho com as mercadorias, quando abandonado 
pela criança? 
b) Se um pacote de açúcar de 5kg cair verticalmente no carrinho, qual será sua nova 
velocidade? 
 
45 - Após o chute para a cobrança de uma penalidade máxima, uma bola de futebol de massa 
igual 0,40 kg sai com velocidade igual a 24 m/s. O tempo de contato entre o pé do jogador e a 
bola é de 0,03 s. 
a) Qual a quantidade de movimento adquirida pela bola com o chute ? 
b) Qual a força média aplicada pelo pé do jogador sobre a bola ? 
 
46 - Um corpo de massa 2,0kg move-se com velocidade constante de 10m/s quando recebe 
um impulso, em sentido oposto, de intensidade 40N.s. Após a ação do impulso o corpo passa a 
se mover com velocidade de: 
a) 0,5 m/s, no sentido oposto do inicial. 
b) 0,5 m/s, no mesmo sentido inicial. 
c) 5,0 m/s, no sentido oposto do inicial. 
d) 10 m/s, no mesmo sentido inicial. 
e) 10 m/s, no sentido oposto do inicial. 
 
47 - Um corpo de massa 3,0kg desloca-se livremente, em movimento retilíneo uniforme, sobre 
uma superfície horizontal perfeitamente lisa, com velocidade de 4,0m/s. A partir de certo 
momento, a superfície se torna áspera e, devido à força de atrito constante, o corpo para. 
a) Calcule a energia dissipada pela força de atrito que atuou no corpo. 
b) Sabendo que a força de atrito atuou por 2,0s, calcule o módulo (intensidade) dessa força. 
 
48 - Uma esfera se move sobre uma superfície horizontal sem atrito. Num dado instante, sua 
energia cinética vale 20J e sua quantidade de movimento tem módulo 20 N.s. Nestas 
condições, é correto afirmar que sua 
a) velocidade vale 1,0 m/s. 
b) velocidade vale 5,0 m/s. 
c) velocidade vale 10 m/s. 
d) massa é de 1,0 kg. 
e) massa é de 10 kg. 
 
49 - Uma garota e um rapaz, de massas 50 e 75 quilogramas, respectivamente, encontram-se 
parados em pé sobre patins, um em frente do outro, num assoalho plano e horizontal. 
Subitamente, a garota empurra o rapaz, aplicando sobre ele uma força horizontal média de 
intensidade 60N durante 0,50s. 
a) Qual é o módulo do impulso da força aplicada pela garota? 
b) Desprezando quaisquer forças externas, quais são as velocidades da garota (vg) e do rapaz 
(vr) depois da interação? 
 
50 - Uma nave espacial de 1000 kg se movimenta, livre de quaisquer forças, com velocidade 
constante de 1m/s, em relação a um referencial inercial. Necessitando pará-la, o centro de 
controle decidiu acionar um dos motores auxiliares, que fornecerá uma força constante de 
200N, na mesma direção, mas em sentido contrário ao do movimento. Esse motor deverá ser 
programado para funcionar durante: 
a) 1s 
b) 2s 
c) 4s 
d) 5s 
e) 10s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GABARITO 
1 – A 
2 – C 
3 – 8 
4 – a) 500km 
 b) 2h15 
5 – V F V F F 
6 – A 
7 – C 
8 – a) 4,5 m/s 
 b) 20s 
9 - E 
10 – a) 4s 
 b) 24m 
11 – A 
12 – a) 7,5 m/s 
 b) 12,5 m/s 
13 – E 
14 – C 
15 – D 
16 – C 
17 – 85N 
18 – 3m 
19 – D 
20 – D 
21 – A 
22 – E 
23 – E 
24 – D 
25 – A 
26 – B 
27 – E 
28 – D 
29 – D 
30 – a) 0,6 
 b) 12N 
31 – C 
32 – a) 30J 
 b) 10 pessoas 
33 – C 
34 – -0,036J 
35 – a) 1,3x10-5cal 
 b) 54N 
36 – E 
37 – A 
38 – C 
39 – D 
40 – A 
41 – E 
42 – C 
43 – a) 100J 
 b) 500J 
44 – a) 2 kg m/s 
 b) 0,08 m/s 
45 – a) 9,6 kg m/s 
 b) 320N 
46 – E 
47 – a) 24J 
 b) 6N 
48 – E 
49 – a) 30 Ns 
 b) Vr = 0,4 m/s ; Vg = 0,6 m/s 
50 - D