EXERCÍCIOS DE FÍSICA

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EXERCÍCIOS DE FÍSICA – LISTA COMPLEMENTAR 1 
PROF. MÁRCIO 
 
1) (PUCMG-2009) Um astronauta na Lua quer medir a massa e o peso de uma pedra. Para 
isso ele realiza as seguintes experiências: 
 
I - Para medir a massa, ele utiliza uma balança de braços iguais, colocando em um dos pratos 
a pedra e, no outro, massas de valor conhecido, até obter o equilíbrio da balança. 
II - Para medir o peso, ele utiliza um dinamômetro na vertical, pendurando a pedra na 
extremidade e lendo seu peso na escala do aparelho. 
III - Para medir a massa, ele deixa a pedra cair de uma certa altura e mede o tempo de queda, 
comparando-o com o tempo de queda de um objeto de massa conhecida, solto da mesma 
altura; a relação entre os tempos é igual à relação entre as massas. 
IV - Para medir o peso da pedra, o astronauta a prende na ponta de um fio que passa por uma 
roldana fixa vertical; na outra ponta do fio, ele pendura objetos de peso conhecido, um de cada 
vez, até que consiga o equilíbrio, isto é, até que a roldana pare de girar. 
 
As experiências CORRETAS são: 
 
a) I e II apenas. 
b) III e IV apenas. 
c) I, II e IV apenas. 
d) I, II, III e IV. 
 
 
2) (UFMS-2008) A figura a seguir mostra duas massas iguais a m, presas nas extremidades de 
uma mola de constante elástica K e que obedece à lei de Hooke. Um fio mantém esse sistema 
suspenso em um teto. Todo o sistema está em equilíbrio, até que uma tesoura corta o fio que 
mantém o sistema suspenso. Considere a massa da mola desprezível, a aceleração da 
gravidade uniforme e igual a g no local e assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 
 
 
 
 
3) (UFPE-2008) A figura mostra uma partícula de massa m = 20 g que está sob a ação de três 
forças constantes e co-planares, cujos módulos são F1 = 1,4 N, F2 = 0,50 N e F3 = 1,5 N. 
Calcule a magnitude da aceleração da partícula ao longo da direção indicada pela linha 
tracejada, em m/s2. 
 
(01) Imediatamente após cortar o fio, a força resultante na massa 
superior será de 2 mg. 
(02) Imediatamente após cortar o fio, as duas massas cairão com 
aceleração da gravidade. 
(04) Enquanto o sistema estiver em equilíbrio e suspenso pelo fio ao 
teto, a força aplicada pela mola será igual a 2 mg. 
(08) Imediatamente após cortar o fio, a aceleração resultante na massa 
superior será maior que a aceleração resultante da massa inferior. 
(16) Depois de cortar o fio e enquanto o sistema cai, o centro de massa 
do sistema oscilará enquanto cai em queda livre. 
 
4) (UFSCAR-2008) Em repouso, o sistema de vasos comunicantes apresentado está em 
equilíbrio, de acordo com a figura 1. 
 
 
 
Quando o sistema é submetido a um movimento uniformemente variado devido à ação de uma 
força horizontal voltada para direita, o líquido deverá permanecer em uma posição tal qual o 
esquematizado em 
 
 
 
5) (UFRJ-2009) Duas pequenas esferas homogêneas de massas m1 e m2 estão unidas por um 
fio elástico muito fino de massa desprezível. Com a esfera de massa m1 em repouso e apoiada 
no chão, a esfera de massa m2 é lançada para cima ao longo da reta vertical que passa pelos 
centros das esferas, como indica a figura 1. A esfera lançada sobe esticando o fio até 
suspender a outra esfera do chão. A figura 2 ilustra o instante em que a esfera de massa m1 
perde contato com o chão, instante no qual o fio está ao longo da reta que passa pelos centros 
das esferas. 
 
 
Considerando como dados m1, m2 e o módulo da aceleração da gravidade g, calcule no 
instante em que a esfera de massa m1 perde o contato com o chão: 
 
a) a tensão no fio; 
b) a aceleração da esfera de massa m2. 
 
 
6) (FATEC-2008) Uma corrente com dez elos, sendo todos de massas iguais, está apoiada 
sobre o tampo horizontal de uma mesa totalmente sem atrito. Um dos elos é puxado para fora 
da mesa, e o sistema é abandonado, adquirindo, então, movimento acelerado. No instante em 
que o quarto elo perde contato com a mesa, a aceleração do sistema é 
 
a) g. b) (2/3)g. c) (3/5)g. d) (2/5)g. e) (1/10)g. 
7) (UERJ-2008) Um elevador que se encontra em repouso no andar térreo é acionado e 
começa a subir em movimento uniformemente acelerado durante 8 segundos, enquanto a 
tração no cabo que o suspende é igual a 16250 N. Imediatamente após esse intervalo de 
tempo, ele é freado com aceleração constante de módulo igual a 5 m/s2, até parar. Determine a 
altura máxima alcançada pelo elevador, sabendo que sua massa é igual a 1300 kg. 
 
 
 
8) (UFPR-2007) A figura a seguir mostra uma máquina de Atwood formada por dois baldes 
idênticos e uma polia. Um cabo inextensível acoplado ao teto sustenta o eixo de uma polia, a 
qual pode girar sem atrito com o eixo. Os dois baldes encontram-se ligados um ao outro por 
meio de uma corda inextensível que não desliza sobre a polia. Os baldes, a polia, a corda e o 
cabo têm massas desprezíveis. Considere que tenhamos 10 kg de areia para distribuir entre os 
dois baldes e despreze a resistência do ar. 
 
 
 
a) Supondo que a areia tenha sido dividida entre os baldes em porções de massas m1 e m2 e 
usando g para o módulo da aceleração da gravidade local, deduza as fórmulas para a 
aceleração dos baldes e para a tração na corda. 
 
b) Mostre que o módulo da força exercida pelo cabo sobre o teto é dado por 
 
 F = [(4 m1 m2)/ m1 + m2)] g 
 
 
c) Em qual das seguintes situações a força exercida pelo cabo sobre o teto é menor: 5 kg de 
areia em cada balde (situação 1) ou 4 kg num deles e 6 kg no outro (situação 2)? Justifique sua 
resposta utilizando o resultado do item anterior. 
 
 
 
9) (UEL-2009) Considere o sistema constituído por três blocos de massas m1, m2 e m3, 
apoiados um sobre o outro, em repouso sobre uma superfície horizontal, como mostra a figura 
a seguir. 
 
Observe que uma força F é aplicada ao bloco de massa m2, conforme a representação. 
Entretanto, esta força é incapaz de vencer as forças de fIJ entre os blocos mI e mJ, onde I e J 
variam de 1 a 3. 
Desprezando a resistência do ar, assinale a alternativa que representa todas as forças que 
atuam no bloco de massa m2, onde os NI, representam as normais que atuam nos blocos e PI, 
correspondem aos pesos dos respectivos blocos com I variando de 1 a 3. 
 
 
 
 
 
10) (ITA-2009) Um barco leva 10 horas para subir e 4 horas para descer um mesmo trecho do 
rio Amazonas, mantendo constante o módulo de sua velocidade em relação à água. Quanto 
tempo o barco leva para descer esse trecho com os motores desligados? 
 
a) 14 horas e 30 minutos 
b) 13 horas e 20 minutos 
c) 7 horas e 20 minutos 
d) 10 horas 
e) Não é possível resolver porque não foi dada a distância percorrida pelo barco. 
 
 
 
11) (UEG-2008) Considerando que os vetores A, B e C satisfazem à equação vetorial 
A + B = C e seus módulos estão relacionados pela equação escalar A + B = C, responda ao 
que se pede. 
 
a) Como está orientado o vetor A em relação ao vetor B? Justifique o seu raciocínio. 
b) Considere agora que a relação entre os seus módulos seja dada por A2 + B2 = C2. Qual seria 
a nova orientação do vetor B em relação ao vetor A? Justifique seu raciocínio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12) (UFMS-2008) Seja um rio sem curvas e de escoamento sereno sem turbulências, de 
largura constante igual a L. Considere o escoamento representado por vetores velocidades 
paralelos às margens e que cresce uniformemente com a distância da margem, atingindo o 
valor máximo vmáx no meio do rio. A partir daí a velocidade de escoamento diminui 
uniformemente atingindo o valor nulo nas margens. Isso acontece porque o atrito de 
escoamento é mais intenso próximo às margens. Um pescador, na tentativa de atravessar esserio, parte da margem inferior no ponto O com um barco direcionado perpendicularmente às 
margens e com velocidade constante em relação à água, e igual a u. As linhas pontilhadas, 
nas figuras, representam possíveis trajetórias descritas pelo barco ao atravessar o rio saindo 
do ponto O e chegando ao ponto P na margem superior. Com fundamentos nos conceitos da 
cinemática, assinale a alternativa correta. 
 
 
a) A figura A representa corretamente a trajetória do barco; e o tempo t para atravessar o rio é 
igual a t = L/(vmáx+u). 
b) A figura B representa corretamente a trajetória do barco; e o tempo t para atravessar o rio é 
igual a t = L/u. 
c) A figura C representa corretamente a trajetória do barco; e o tempo t para atravessar o rio é 
igual a t = L/u. 
d) A figura B representa corretamente a trajetória do barco; e o tempo t para atravessar o rio é 
igual a t = L/(u+vmáx). 
e) A figura D representa corretamente a trajetória do barco; e o tempo t para atravessar o rio é 
igual a t = L/u. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13) (UFABC-2009) 
 Cabo-de-guerra 
 
Quem diria que uma brincadeira de criança já valeu medalha de ouro. Esse esporte esteve 
presente em todas as Olimpíadas disputadas entre 1900 e 1920, quando ainda era 
considerado uma modalidade de atletismo. Em 1908, em Londres, o resultado foi um pódio 
caseiro e fardado. A polícia de Londres ficou em primeiro, seguida por policiais de Liverpool e 
da polícia Metropolitana, respectivamente. 
(Revista Galileu, Ed. n.º 204, julho/2008) 
 
 
Considere duas equipes A e B, formada por três garotas cada uma, numa disputa de Cabo-de-
guerra sobre uma superfície plana e horizontal, como mostra a figura. 
 
 
 
A alternativa que mostra corretamente a força de tração aplicada pela corda e a força de atrito 
aplicada pelo solo nas mãos e nos pés, respectivamente, de uma integrante da Equipe B, 
durante a disputa, é 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14) (UFABC-2008) Um mecânico afirma ao seu assistente que é possível erguer e manter um 
carro no alto e em equilíbrio estático, usando-se um contrapeso mais leve do que o carro. A 
figura mostra, fora de escala, o esquema sugerido pelo mecânico para obter o seu intento. 
Considerando as polias e os cabos como ideais e, ainda, os cabos convenientemente presos 
ao carro para que não haja movimento de rotação, determine a massa mínima do contrapeso e 
o valor da força que o cabo central exerce sobre o carro, com massa de 700 kg, quando esse 
se encontra suspenso e em equilíbrio estático. 
Dado: Adote g = 10 m/s2. 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTAS 
 
1) A 2) 01 + 08 = 09 3) 10 m/s2 4) B 5) a) T = m1. g b) a2 = g.(1 + m1/m2) 
 
6) D 7) 120 m 8) a) a = g.(m1 – m2)/(m1 + m2) e T = 2.m1. m2. g/(m1 + m2) 
 
 b) Fazendo F = 2.T pode-se chegar ao resultado pedido. 
 
 c) Na situação 1 tem-se uma força de tração na polia de 100 N, 
 enquanto que na situação 2 tem-se 96 N. 
 
 
9) B 10) B 
 
 
11) 
 
a) O vetor A está orientado na mesma direção e sentido do vetor B, ou seja, os vetores A e B 
são paralelos. Quando os vetores se encontram na mesma direção e sentido, o módulo do 
vetor resultante (C) é obtido somando-se os seus módulos, ou seja, C = A + B. 
 
b) O vetor B está orientado em uma direção perpendicular ao vetor A. Quando os vetores são 
perpendiculares, a soma dos quadrados dos seus módulos é igual ao quadrado do módulo do 
vetor resultante, ou seja, C2 = A2 + B2. 
 
12) B 13) E 14) 100 kg e 2000 N