MECÂNICA BÁSICA 1

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GRADUAÇÃO EAD 
GABARITO COMENTADO 
AV2 - 2015.2A - 17/10/2015 
CURSO 
DISCIPLINA MECÂNICA BÁSICA 
PROFESSOR(A) RUDSON FERREIRA 
TURMA DATA DA PROVA 
ALUNO(A) 
 
 
MATRÍCULA POLO 
 
 
GABARITO OBRIGATÓRIO 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
D B E D D C B D B D 
ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 
 
1. PREENCHA, OBRIGATORIAMENTE, TODOS OS ITENS DO CABEÇALHO. 
2. ESTA AVALIAÇÃO POSSUI 10 QUESTÕES. 
3. TODAS AS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA, APRESENTANDO UMA SÓ 
ALTERNATIVA CORRETA. 
4. QUALQUER TIPO DE RASURA NO GABARITO ANULA A RESPOSTA. 
5. SÓ VALERÃO AS QUESTÕES QUE ESTIVEREM MARCADAS NO GABARITO 
PRESENTE NA PRIMEIRA PÁGINA. 
6. O ALUNO CUJO NOME NÃO ESTIVER NA ATA DE PROVA DEVE DIRIGIR-SE À 
SECRETARIA PARA SOLICITAR AUTORIZAÇÃO, QUE DEVE SER ENTREGUE AO 
DOCENTE. 
7. NÃO É PERMITIDO O EMPRÉSTIMO DE MATERIAL DE NENHUMA ESPÉCIE. 
8. ANOTE O GABARITO TAMBÉM NA FOLHA DE “GABARITOS DO 
ALUNO” E LEVE-A PARA CONFERÊNCIA POSTERIOR À 
REALIZAÇÃO DA AVALIAÇÃO. 
9. O ALUNO SÓ PODERÁ DEVOLVER A PROVA 1 HORA APÓS O INÍCIO DA 
AVALIAÇÃO. 
 
 
 
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MECÂNICA BÁSICA Professor(a) Rudson Ferreira 
 
 
 
1. Um carro modelo Honda Civic Si 2.0 tem 
massa igual 1.350 kg está viajando por 
uma estrada reta a uma velocidade igual 
99,5 km/h. Ele é seguido por um outro 
carro modelo Citroen C4 2.0 com uma 
massa de 1.280 kg viajando a 80 km/h. 
Qual é a velocidade do centro de massa, 
aproximadamente, dos dois carros? 
 
a) 20 km/h b) 20 m/s c) 25 km/h 
d) 25 m/s e) 180 km/h 
 
Resolução: VCM = [(mA∙VA) + [(mB∙VB)] / (mA 
+ mB) 
Substituindo os valores dados, tem-se: VCM = 
[(1.350 × 99,5) + [(1.280 × 80)] / (1.350 + 
1.280) 
 VCM = 
(134.325 + 102.400) / (2.630) = 236.725 / 
2.630 
 VCM = 
90 km/h = 25 m/s 
Resposta: Alternativa d 
 
2. Um satélite artificial geoestacionário 
orbita em torno da Terra, de modo que 
sua trajetória permanece no plano do 
Equador terrestre, e sua posição aparente 
para um observador situado na Terra não 
muda. Qual deve ser a velocidade linear 
orbital deste satélite cuja órbita circular 
tem raio de 42 × 103 km? 
 
a) 9 × 103 km/h b) 11 × 103 km/h 
c) 13 × 103 km/h d) 15 × 103 km/h 
e) 18 × 103 km/h 
 
Resolução: V = 2πR/T  V = 2 (3,14) (42 × 
103)/(24)  V = 10,99 × 103 km/h  V = 11 × 
103 km/h 
Resposta: Alternativa b 
 
 
3. A aplicação da chamada “lei seca” 
diminuiu significativamente o percentual 
de acidentes de trânsito em todo o país. 
Tentando chamar a atenção dos seus 
alunos para as consequências dos 
acidentes de trânsito, um professor de 
Física solicitou que considerassem um 
automóvel de massa 1000 kg e velocidade 
igual a 54 km/h, colidindo com uma 
parede rígida. Supondo que ele atinge o 
repouso em um intervalo de tempo de 0,50 
s, determine a força média que a parede 
exerce sobre o automóvel durante a 
colisão. 
 
a) 4,0 × 104 N b) 2,5 × 104 N 
c) 4,5 × 104 N d) 3,5 × 104 N 
e) 3,0 × 104 N 
 
Resolução: Aplicando o Teorema do 
Impulso, temos: J = ∆p, ou melhor: F × ∆t = 
m∆p 
Substituindo os valores dados, tem-se: F × 
0,5 = 1000 (15 – 0)  F = 3,0 × 104 N 
Resposta: Alternativa e 
 
 
4. Uma polia com um raio de 3,0 cm e um 
momento de inércia de 4,5 × 10-3 kg∙m² 
está suspensa no teto e por ela passa 
uma corda com um bloco de 2,0 kg em 
uma das extremidades e um bloco de 4,0 
kg na outra extremidade. Quando o 
módulo da velocidade dos blocos é 2,0 
m/s, a energia cinética total da polia e dos 
blocos é: 
a) 2,0 J b) 4,0 J 
c) 14 J d) 22 J e) 28 J 
 
Resolução: EcTOTAL = EcPOLIA + EcBLOCO1 + 
EcBLOCO2 
 EcTOTAL = (1/2) I∙ω² + (1/2) m1∙V1² 
+ (1/2) m2∙V2² = (1/2) [I∙(V/R)² + m1∙V1² + 
m2∙V2²] 
 EcTOTAL = (1/2) [(4,5 × 10
-
3)(2/0,03)² + (2)(2)² + (4) (2)²] 
 EcTOTAL = (1/2) [(4,5 × 10
-3)((4/9) 
× 104) + 8 + 16] 
 EcTOTAL = (1/2) [(45 × 10
-4)((4/9) 
× 104) + 24] 
 EcTOTAL = (1/2) (44)  EcTOTAL = 
22 J 
Resposta: Alternativa d 
 
 
 
 
 
 
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MECÂNICA BÁSICA Professor(a) Rudson Ferreira 
 
 
5. Um sistema constituído de duas 
partículas, 1 e 2, sendo as massas e as 
velocidades das partículas 1 e 2 são, 
respectivamente: m1 = 2,0 kg; m2 = 3,0 kg; 
v1 = 4,0 m/s e v2 = 6,0 m/s. No instante 
indicado na figura, os módulos do 
momentos angulares desse sistema em 
relação aos pontos 0 e B, são, 
respectivamente: 
 
a) LB = 0 e L0 = 0,5√2 kg∙m
2/s 
b) LB = 0 e L0 = 4√3 kg∙m
2/s 
c) LB = 0,5 e L0 = √3 kg∙m
2/s 
d) LB = 0 e L0 = 0,5√3 kg∙m
2/s 
e) LB = 0,5√3 kg∙m
2/s e L0 = 0 
 
 
Resolução: Antes vamos calcular a altura H 
do triângulo da figura, aplicando o Teorema 
de Pitágoras: 20² = 10² + H²  400 = 100 + 
H²  H² = 300  H² = 300  H = 10√3 cm 
Agora vamos calcular o momento angular: L 
= m∙v∙r senθ 
Em relação ao ponto B: L1 = (2)(4)(0,1)(0) = 0 
 L2 = (3)(6)(0,1)(0) = 
0 
Como os sentidos de L1 e L2 são opostos, 
tem-se: LB = L2 + L1 
 
LB = 0_+ 0  LB = 0 
Em relação ao ponto 0: L1 = 
(2)(4)(0,1)(10√3/20) = 0,4√3 kg∙m2/s (saindo 
do papel) 
 L2 = 
(3)(6)(0,1)(10√3/20) = 0,9√3 kg∙m2/s 
(entrando no papel) 
Como os sentidos de L1 e L2 são opostos, 
tem-se: L0 = L2 - L1 
 
Lo = 0,9√3 - 0,4√3  L0 = 0,5√3 kg∙m
2/s 
Resposta: Alternativa d 
 
 
6. Para lubrificar um motor, misturam-se 
massas iguais de dois óleos miscíveis de 
densidades d1 = 0,60 g/cm
3 e d2 = 0,85 
g/cm3. A densidade do óleo lubrificante 
resultante da mistura é, 
aproximadamente, em g/cm3: 
 
a) 0,72 b) 0,65 c) 0,70 d) 0,75 e) 
0,82 
Resolução: d = m/V  V = m/d 
 VTOTAL = V1 + V2  (m/d) = 
(m1/d1) + (m2/d2) 
Substituindo os valores dados, tem-se: 
(2m/d) = (m/0,60) + (m/0,85) 
Dividindo todos termos por m, tem-se: (d/2) = 
(0,60 × 0,85) / (0,60 + 0,85) 
 d = (2) 
(0,51/1,45) = 1,02/1,45  d = 0,70 g/cm³ 
Resposta: Alternativa c 
 
7. Alguns membros da tripulação tentam 
escapar de um submarino avariado 100 m 
abaixo da superfície. Que força deve ser 
aplicada a uma escotilha de emergência, 
de (1,2 × 0,6) m, para abri-la para fora 
nessa profundidade? Suponha que a 
massa especifica da água do oceano é 
1024 kg/m³ e que a pressão do ar no 
interior do submarino é 1,00 atm. 
 
a) 5,8 ∙ 105 N b) 7,2 ∙ 105 N c) 
6,2 ∙ 105 N d) 8,6 ∙ 105 N e) 7,8 ∙ 
105 N 
Resolução: pres = pext – pint 
 pext = p0 + ρgh  (F/A) = p0 + 
ρgh – p0  F = ρgh (A) 
Substituindo os valores dados, tem-se: F = 
(1024) (9,81) (100) (0,72)  F = 7,2 ∙ 105 N 
Resposta: Alternativa b 
 
 
 
 
 
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MECÂNICA BÁSICA Professor(a) Rudson Ferreira 
 
 
 
8. A figura a seguir mostra uma caixa 
cúbica de aresta a = 20 cm e massa M = 10 
kg, imersa em água, sendo mantida em 
equilíbrio por um fio muito leve, preso ao 
teto. Despreze a resistência da água ao 
movimentoda caixa. Calcule a aceleração, 
em m/s2, que a caixa adquire para baixo, 
quando o fio é cortado. 
 
a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 e) 
2,5 
 
Resolução: Quando a caixa está presa no 
fio, tem-se: FRES = 0  P = T + E 
Mas quando o fio é cortado: FRES ≠ 0  FRES 
= P - E  (m ∙ a) = (m ∙ g) - (ρliq ∙ Vliq-desl ∙ g) 
Como o volume do líquido deslocado é igual 
ao volume do corpo imerso, nesse caso, é o 
volume total e igual a: V = a³ = (20)³ = 8000 
cm³  V = 8 × 10-³ m³ 
Substituindo os valores dados na equação: 
(10) (a) = (10) (10) – [(10³) (8 × 10-³) (10)] 
Simplificando, tem-se: a = 10 - 2  a = 2 
m/s² 
Resposta: Alternativa d 
 
 
9. Um funil tem uma área de saída quatro 
vezes menor que a área de entrada, como 
indica a figura. Um fluido em seu interior 
escoa de modo que seu nível abaixa com 
velocidade constante. Se este nível 
diminui de uma altura h = 9,0 cm, num 
intervalo de tempo de 3,0 s, determine, a 
velocidade com que o fluido abandona o 
funil na saída. 
 
 
 
 
a) 10 cm/s b) 12 cm/s c) 16 cm/s 
d) 20 cm/s e) 24 cm/s 
Resolução: Na Equação da Continuidade, 
tem-se uma vazão constante, logo: 
R = constante  A1 ∙ v1 = A2 ∙ v2  
(4A) ∙ (h/∆t) = (1A) ∙ v2 
Substituindo os valores dados, tem-se: v2 = 
(4) (9/3)  v2 = 12 cm/s 
Resposta: Alternativa b 
 
 
10. Dois riachos se unem para formar um 
rio. Um dos riachos tem uma largura de 
8,2 m, uma profundidade de 3,4 m e a 
velocidade da água é 2,3 m/s. O outro 
riacho tem 6,8 m de largura, 3,2 m de 
profundidade e a velocidade da água é 2,6 
m/s. Se o rio tem uma largura de 10,5 m e 
a velocidade da água é 2,9 m/s, qual é a 
profundidade do rio? 
 
a) 4,5 b) 5,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 
3,5 
Resolução: Na Equação da Continuidade, 
tem-se uma vazão constante, logo: 
R = constante  A1 ∙ v1 + A2 ∙ v2 = A3 ∙ 
v3 
Substituindo os valores dados: {[(8,2)(3,4)] ∙ 
(2,3)} + {[(6,8)(3,2)] ∙ (2,6)} = {[(10,5)(h)] ∙ 
(2,9)} 
Tem-se: 30,45 h = 129,7  h = 4,0 m 
Resposta: Alternativa d