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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA 
CELSO SUCKOW DA FONSECA – UnED PETRÓPOLIS 
LICENCIATURA EM FÍSICA – NIVELAMENTO EM MECÂNICA CLÁSSICA 
2ª AVALIAÇÃO – CADERNO DE QUESTÕES 
PROFESSOR: ROGÉRIO WANIS 07 de agosto de 2013 
NOME: ___________________________________________________________ NOTA: ____________ 
 Nas questões numéricas, expresse os resultados apenas com algarismos significativos. 
 TODOS os desenvolvimentos/justificativas são necessários, por mais óbvios que possam 
parecer. 
 É permitido o uso de uma folha no formato A4 para consulta, devidamente identificada, onde 
o aluno pode colocar informações que julgar necessárias para a resolução das questões tanto 
na frente como no verso. As informações devem ser colocadas ali de próprio punho, não 
sendo válidas cópias xerox, impressões e similares. 
 NÃO são permitidas calculadoras de celulares, tablets e similares. 
 
1. O coeficiente de atrito estático entre o corpo de massa m = 10 kg e a superfície 
plana horizontal de apoio é µE = 0,2. Determine o intervalo em que pode variar a 
intensidade da força horizontal �⃗� para que o corpo permaneça em repouso. Note 
que enquanto o corpo está em repouso, o módulo da força de atrito é o mesmo da força horizontal �⃗⃗⃗�. 
 
2. Num salto de paraquedas a velocidade aumenta até certo limite. A força de 
resistência do ar tem módulo RAR e aumenta com a velocidade enquanto o peso do 
conjunto tem módulo P. Suponha que a massa do conjunto seja 100 kg. A força de 
resistência do ar pode ser obtida a partir da expressão: 
𝑅𝐴𝑅 = 𝑘𝑣
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Neste caso, v é a velocidade e k é uma constante de proporcionalidade que depende 
de fatores aerodinâmicos. Seu valor para a situação dada é 40 Ns2/m2. Calcule a 
velocidade limite de queda. Observe que no limite, RAR = P. 
 
3. Dois estudantes decidiram medir a velocidade das águas de um rio 
usando apenas uma trena e conhecendo o valor da aceleração 
gravitacional. Após algumas tentativas perceberam que, abandonando 
simultaneamente uma pedra do alto da ponte e um barquinho de papel nas 
águas do rio, a pedra atingia o barquinho quando ele era colocado na água 
a 3 m do ponto de impacto e a pedra caía em queda livre por 5 m. De posse 
desses resultados, determine o valor encontrado pelos estudantes para a 
velocidade média do rio, em m/s. O tempo de queda da pedra é o mesmo da passagem do barquinho. 
 
AR 
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4. Calcule o valor, em newtons, da força média necessária para fazer parar, num percurso de 20 m, um 
automóvel de 1,5.103 kg a uma velocidade de 72 km/h. Aplicação direta da 2ª lei de Newton combinada com a equação de 
Torricelli; atenção com as unidades. 
 
5. (Exercício 11, lista 4) Na situação em que um carrinho de montanha 
russa faz uma curva como a da figura, sua máxima velocidade possível 
é aquela em que o carrinho fica na iminência de perder o contato com 
os trilhos, ou seja, a força normal é praticamente nula e a resultante 
centrípeta se iguala ao peso. A figura representa em plano vertical um 
trecho dos trilhos da montanha russa na qual um carrinho está quase realizando uma curva. Despreze 
atritos, considere a massa total dos ocupantes e do carrinho igual a 500 kg e a máxima velocidade com que 
o carrinho consegue realizar a curva sem perder contato com os trilhos igual a 36 km/h. Calcule o raio da 
curva, considerada circular, em metros. De acordo com o enunciado, aplique diretamente a relação para a resultante centrípeta; 
atenção com as unidades. 
 
6. (Exercício 14, lista 5) Um corpo de massa 2 kg é abandonado no alto de um 
plano 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. 
Considere a conservação da energia mecânica e, se necessário, sen30º = 0,5. 
 
7. (Exercício 27, lista 5) A figura mostra o perfil JKLM de um tobogã, 
cujo trecho KLM é circular de centro em C e raio R = 5,4 m. Uma 
criança de 15 kg inicia sua descida, a partir do repouso, de uma altura 
h = 7,2 m acima do plano horizontal que contém o centro C do trecho 
circular. Considere os atritos desprezíveis e g = 10 m/s2. 
a) Calcule a velocidade com que a criança passa pelo ponto L. 
b) Determine a direção e o sentido da força exercida pelo tobogã sobre a criança no instante em que ela 
passa pelo ponto L e calcule seu módulo. 
Considere diretamente a conservação da energia mecânica no item (a) e para o item (b) lembre-se que a resultante no ponto L é centrípeta; 
diferente da questão 5, aqui a componente normal não é zero. 
 
8. (Exercício 10, lista 6) Um automóvel de 1,0 tonelada colide frontalmente com um caminhão de 9,0 
toneladas. A velocidade do automóvel era de 80 km/h para a direita e a do caminhão, de 40 km/h para a 
esquerda. Após a colisão os dois veículos permanecem juntos. 
a) Determine a velocidade e o sentido do movimento do conjunto caminhão e automóvel logo após a colisão. 
b) Responda se, em módulo, a força devido à colisão que atuou sobre o automóvel é maior, menor ou igual 
àquela que atuou sobre o caminhão. Justifique. 
Atenção com os sentidos diferentes dos movimentos: escolha um deles como negativo; aplicação direta da conservação da quantidade 
de movimento. Não há necessidade de quaisquer transformações de unidades; mantendo-as, a resposta vem diretamente em km/h.