PROVA COLEGIADA DE FSICA mecanica 2013 b

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PROVA COLEGIADA DE FÍSICA – MANHA – TIPO A 
 
1) Três professores de Física, Cláudia, Junia e Pablo, correm com velocidades 
horizontais constantes de 1,0 m/s, 1,0 m/s e 2,0 m/s respectivamente (em relação a O, 
como mostra a figura abaixo). A massa da Cláudia é 50 Kg, a da Junia é 50 kg e a do 
Pablo é 60 Kg. 
 
As energias cinéticas dos professores Junia e Pablo em relação à professora Cláudia são: 
a) 0 J e 30 J 
b) 25 J e 120 J 
c) 0 J e 0 J 
d) 100 J e 270 J 
e) 100 J e 120 J 
 
Gabarito: A 
 
2) A dificuldade para fazer parar um automóvel é tanto maior quanto maior for sua 
energia cinética. Se a velocidade do carro passar de 100 para 120 km/h, aumentando, 
portanto 20%, sua energia cinética aumenta. 
a. 14% 
b. 21% 
c. 24% 
d. 40% 
e. 44% 
Gabarito: E 
 
3) Um bloco de massa 0,60kg é abandonado, a partir do repouso, no ponto A de uma 
pista no plano vertical. O ponto A está a 2,0m de altura da base da pista, onde está fixa 
uma mola de constante elástica k = 150 N/m. São desprezíveis os efeitos do atrito e 
adota-se g = 9.8 m/s
2
. A máxima compressão da mola vale, em metros: 
 
a) 0,80 m 
b) 0,40 m 
c) 0,20 m 
Reposta: b 
d) 0,10 m 
e) 0,05 m 
 
4) Um equipamento usado para evitar lesões em batidas é o air-bag. Colocado entre 
os bancos da frente e o painel ou painel e as laterais, ele infla rapidamente quando 
ocorre uma desaceleração violenta. No caso de colisões frontais, o motorista se 
choca contra o air-bag que é muito mais flexível que o painel. Em relação ao uso do 
air-bag assinale a alternativa correta. 
a) A colisão do motorista contra o air-bag tem uma duração menor do que a colisão 
do motorista diretamente contra a estrutura do veículo. 
b) A variação da quantidade de movimento do motorista do veículo é a mesma, em 
uma colisão, com ou sem a proteção do air-bag. 
c) O impulso exercido pela estrutura do veículo sobre o motorista é maior que a 
variação da quantidade de movimento do motorista. 
d) A grande vantagem do air-bag é aumentar o tempo de colisão e, assim, aumentar 
a força média atuante sobre o motorista. 
e) O impulso exercido sobre o motorista é maior, em uma colisão, com air-bag do 
que sem air-bag. 
Gabarito: B 
5) Você irá construir um sistema de amortecimento para queda de elevador. Este 
sistema consiste em uma grande mola que “absorverá” o impacto da queda. Esta mola 
ficará abaixo do nível do solo do prédio e terá um sensor que a travará quando a 
velocidade de compressão chegar próximo a zero para que o elevador não seja 
impulsionado para cima. Considere que a cabine do elevador terá 1,0 toneladas com sua 
lotação completa e que a altura máxima do prédio é 50m, em relação ao solo. Qual 
deverá ser a constante elástica da mola se ela poderá ser comprimida no máximo 5 
metros abaixo do nível do solo. 
a) 490.000 N/m 
b) 196.000 N/m 
c) 392.000 N/m 
d) 3.920 N/m 
e) 39.200 N/m 
 
Gabarito: E 
 
6) Um trabalhador de uma fábrica exerce uma força horizontal para empurrar por uma 
distância de 4,5m um engradado de 30,0kg ao longo de um piso plano com velocidade 
constante. O coeficiente de atrito cinético entre o engradado e o piso é igual a 0,25. 
Qual o trabalho realizado pelo atrito sobre o engradado? 
a) – 257 J 
b) – 330 J 
c) – 312 J 
d) – 294 J 
e) – 368 J 
 
Gabarito: B 
 
7) Um jovem de massa 60kg patina sobre uma superfície horizontal de gelo segurando 
uma pedra de 2,0kg. Desloca-se em linha reta, mantendo uma velocidade com módulo 
de 3,0m/s. Em certo momento, atira a pedra para frente, na mesma direção e sentido do 
seu deslocamento, com módulo de velocidade de 15,0m/s em relação ao solo. 
Desprezando-se a influência da resistência do ar sobre o sistema patinador-pedra, é 
correto concluir que a velocidade do patinador em relação ao solo, logo após o 
lançamento, é de: 
 a) 2,6 m/s, para frente. 
b) 2,7m/s, para frente. 
c) 2,8m/s, para frente. 
d) 2,9 m/s, para trás. 
e) 2,8m/s, para frente. 
Gabarito: A 
 
8) Cláudia, uma astronauta com massa de 60 kg “caminha” no espaço para realizar o 
reparo de um satélite de comunicação. Num certo instante, ela precisa consultar seu 
livro de física. Você percebe que o livro está com você e o lança para ela com uma 
velocidade de 4 m/s em relação à sua nave espacial. Ela está em repouso relativamente à 
nave antes de pegar o livro de 3 kg. A velocidade da astronauta no instante 
imediatamente após ela segurar o livro, em m/s, é de: 
a) 0,10 
b) 0,14 
c) 0,19 
d) 0,24 
e) 0,29 
Gabarito: C 
 
9) Em uma brincadeira comum, mas muito perigosa, alguém puxa uma cadeira quando 
uma pessoa está prestes a se sentar, fazendo com que a vítima se estatele no chão. 
Suponha que a vítima tem , cai de uma altura de e a colisão com o piso 
dura . Quais são os módulos do impulso e da força média aplicada pelo piso 
sobre a pessoa durante a colisão? 
Gabarito: 
 
 
 
10) Uma esfera movimenta-se num plano subindo em seguida uma rampa, conforme a 
figura. Com qual velocidade a esfera deve passar pelo ponto A para chegar a B com 
velocidade de 4 m/s? Sabe-se que no percurso AB houve uma perda de energia mecânica 
de 20% (Dados: h=3,2m; g=9,8 m/s²). 
 
 
Gabarito: V = 9,7 m/s 
 
 
 
 
PROVA COLEGIADA NOITE TIPO A: 
 
1) Quando um ovo cai de certa altura em um piso de cerâmica vitrificada, ele quebra, 
mas quando cai da mesma altura em um tapete macio e espesso, ele não quebra. 
Assinale a alternativa que dá a explicação correta para esse fato. 
 
A) O tempo de interação do choque é maior quando o ovo cai no piso de cerâmica 
vitrificada. 
B) O tempo de interação do choque é maior quando o ovo cai no tapete macio e espesso. 
C) A força média sobre o ovo é a mesma nos dois choques. 
D) A variação da quantidade de movimento do ovo é maior quando ele cai no piso de 
cerâmica vitrificada. 
E) A variação da quantidade de movimento do ovo é maior quando ele cai no tapete 
macio e espesso. 
 
Gabarito: B 
 
2) Uma atleta de massa m está saltando em uma cama elástica. Ao abandonar a cama 
com velocidade inicial vo, ela atingirá uma altura h. Considere que a energia potencial 
gravitacional é nula no nível da cama e despreze a resistência do ar. 
 
A figura mostra o momento em que a atleta passa, subindo, pela metade da altura h. 
Nessa posição, a energia mecânica da atleta é: 
 
 
 
a) 
2
mv
2
mgh
2
0
 
b)
2
mgh
 
c)
2
mv
2
0
 
d)
2
mv
mgh
2
0
 
e)
2
0mv
2
mgh

 
 
Resposta: c 
3) Uma criança pula em cima de um colchão de ar, recebendo um impulso de 600 N.s e 
parando 0,5 s depois do impacto inicial. Qual é a força média que atua sobre a criança? 
a) 120 N 
b) 240 N 
c) 600 N 
d) 1200 N 
e) 500 N 
Gabarito: D 
 
4) Um paraquedista está caindo com velocidade constante. Durante essa queda, 
considerando-se o paraquedista em relação ao nível do solo, é correto afirmar que: 
a) Sua energia potencial gravitacional se mantém constante. 
b) Sua energia potencial gravitacional está aumentando. 
c) Sua energia cinética se mantém constante. 
d) Sua energia cinética está diminuindo. 
e) A soma da energia cinética e da energia potencial gravitacional é constante. 
Gabarito: C 
 
5) Um homem ao limpar seu apartamento puxa um aspirador de pó com uma força de 
módulo F= 50,0N. A força faz um ângulo de 30° com a horizontal. O aspirador de pó é 
deslocado 3,00m para a direita. Calcule o trabalho feito pela força de 50,0 N sobre o 
aspirador de pó. 
a) 173 J 
b) 130 J 
c) 140 J 
d) 217 J 
e) 260 JGabarito: B 
 
6) 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 a 10 m/s. Em um ponto P, a 2 metros do solo, 
um jogador da defesa adversária cabeceia a bola. Considerando g = 10 m/s
2
 e 
desprezando-se a resistência do ar, a energia cinética no ponto P vale, em joules: 
a) zero 
b) 5 
c) 10 
d) 15 
e) 25 
 
Gabarito: D 
 
7) Um skatista toma impulso para subir em seu skate e dar velocidade a ele. Ele corre 
em direção ao skate parado. Contudo, desta vez ele faz o calculo errado e não consegue 
ficar em pé sobre o skate, caindo imediatamente após colocar os pés no skate. Ele fica 
no chão e o skate é lançado para frente com uma velocidade. Sabendo que o skatista tem 
massa 70Kg e que com sua corrida em direção ao skate ele tem energia cinética igual a 
100J, calcule a velocidade de lançamento do skate de massa 2Kg. Considere não haver 
nenhuma força externa. 
a) 53 m/s 
b) 60 m/s 
c) 65 m/s 
d) 70 m/s 
e) 80 m/s 
 
Gabarito: B 
 
8) Um jovem escorrega por um tobogã aquático, com uma rampa retilínea, de 
comprimento L, como na figura, sem impulso, ele chega ao final da rampa com uma 
velocidade de cerca de 6 m/s. Para que essa velocidade passe a ser de 12 m/s, mantendo-
se a inclinação da rampa, será necessário que o comprimento dessa rampa passe a ser 
aproximadamente de: 
 
 
a) L 
b) 2,8 L 
c) 4,0 L 
d) 6,3 L 
e) 9,0 L 
 
Gabarito: C 
 
9) Um bloco de massa m = 0,1 kg comprime uma mola ideal, de constante elástica k = 
100 N/m, de 0,2 m (ver figura). Quando a mola é liberada, o bloco é lançado ao longo 
de uma pista. Calcule a velocidade do bloco, em m/s, quando ele atinge a altura h = 1,2 
m. Despreze atritos e resistência do ar. 
 
 
Gabarito: V = 4m/s 
 
10) Um peixe de 6 kg, nadando com velocidade de 2,0 m/s, no sentido indicado pela 
figura, engole um peixe de 2 kg, que estava em repouso, e continua nadando no mesmo 
sentido. 
 
 
A velocidade, em m/s, do peixe imediatamente após a ingestão, é igual a? 
 
Gabarito: v = 1,5 m/s