FISICA PERGUNTAS RESOLVIDAS

U m c aminh ão e ng ata uma cami nh one t e e a p uxa até u ma dis t â nc ia de 2 0 m a o lo ng o de u m t e rr e no pl an o e h o riz on tal c on form e a f i gu r a ab aix o. O p es o t otal d a c aminh on ete é igu al a 14 7 00 N. O c ami nhã o exerc e u ma fo rç a c o nst an t e F = 50 0 0 N, f o rm an do um â ng ulo de 36 , 9 ° aci ma da h or i z o ntal, c omo i n dic a do n a f ig u r a. E x is te uma f or ç a de atrit o de Fa t = 35 0 0 N q ue s e op õ e ao mo v im en t o . C alc ule o t ra ba l ho d a f o rça d e at r it o, o t ra b alh o da f orç a F que o c a minh ão exerce e o t r ab al ho t otal a plic ad o na c a m in ho nete p or t od a s as f o r ç as . W at = - 70 k J ; W F = 8 0 k J ; W T = 1 0 k J U ma b ola d e f ut ebo l de m a s s a igu al a 0 , 4 20 kg po s s ui ve loc id ad e i n ic ial d e 2,0 m/ s . Um jog a do r dá um c hu t e n a b ola, exerc end o uma f o r ç a c on s t a nt e d e mó dulo ig u al a 40 , 0 N na mes ma dir eç ã o e n o m e s mo s e nt ido d o mo v i ment o da b ola . At é que dis tância s e u pé de v e est ar em c o ntato c o m a bo la p ar a qu e a ve loc ida d e d a bo l a aum en t e par a 6,0 m/ s ? d = 1 6,8 c m U m c ar r o d e m onta nh a -r us s a t em m ass a de 1 20 k g. Ao r ealiz a r um lo o p d e ra i o 12 , 0 m a v eloc i da d e esc alar d o c ar ro n o po nto in f er i or é d e 25, 0 m /s e no topo d o loo p ele t em v eloc i da d e de 8 , 0 m/ s . Qu and o o c ar r o desl iz a d o p o nt o in f er i or p ar a o po nto s u pe r io r , qu a nto t r aba l ho é r ea l iz a do p ela f or ç a de a t r i to ? W at = - 54 36 J U m op er á rio a plic a um a f o rç a F pa ra l ela a o eix o Ox em um blo c o de g elo d e 10,0 k g q ue s e de s loc a s ob re um a s upe r f í c i e h o rizo ntal e s em at r i to. À med i da q ue ele c o n t r ol a a v eloc ida de do bloco, a com pon en t e x da fo r ç a ap lic a da va ri a c om a coor de na d a x de acor do c om o g r á f ic o ab aix o. C alc ule o tr a bal ho r ealiz a do p ela f or ç a F q ua nd o bloco se de s loc a de x = 0 a x = 12 m. W = 60 J Em rela ç ão ao mom ento l in ea r e a o im pu l s o , an alis e as a fi rmati v as a b aix o . I - S e c o m p ar a rmos um c a rr o de 1 ton ela da, mo v en do -se a 1 00 k m/ h com um cami n h ão d e 2 t o ne l a da s m o v e ndo -se a 5 0 k m/ h, o que p o s s ui m a i o r m ome nto li n e ar é o cami nhã o. II - Um o bje t o e m m o v im en t o p oss ui impu ls o. I I I - O im pu ls o e ´ o q u e u m obj eto p od e p ro du z ir o u o qu e ele pod e rece b e r qu an do int e ra g e c om algu m o ut r o o bjeto. U m obje t o nã o po de p o s s uir impu l so, as s im c omo nã o po de p os s uir f o r ç a. I V - Um o bje t o em m o v im en t o poss ui mome nt o li n e ar e m re l ação a u m c e rto s is t ema de re f er ên c ia, q ue f r e qu entem en t e e ´ t oma d o como sen do a su pe r f í c ie da Ter r a. V - Ger a nd o a m e s ma f o rç a , um c an h ão d e c a no lo ng o f o r n ec e maio r impu ls o a uma b ala q ue um c anh ão d e c a no c ur t o. As s inale a alt er n ati va c or r e t a : Apen as I I I , I V e V est ão c o r r etas U m blo c o de m a ss a 4 , 0 kg est á e m re pouso sobre um a supe r fí c ie hor izont al s e m atr it o e a m arr a do c om um a corda l e ve. A c or da hor izont al p as s a por um a poli a s e m a t r ito e de m as sa de spr ezível, e um bloc o de m a ss a m e st á s uspe ns o na o ut r a pont a . Qu ando o s blo c os sã o sol t os , a t e ns ã o n a c orda é de 1 0,0 N. a ) qu al a a c e le raç ã o d os blo c o s? b) a c he a ma ssa do blo co s uspenso . a = 2 , 5 m/ s2 (metro s po r s egu nd o ao q ua d ra do ); m = 1, 3 7 k g U ma fo lh a de m as s a igu al 0,3 g c a i de um a ár v o re c om ve l o c id ade co nst ante. D et er mi ne a f o r ç a r es ulta nte s ob re e s s a f o lh a , s abe n do q u e el a es tá s u j e it a à f or ç a d e re s is t ê nci a d o ar. D ad o: a ac e le raçã o da g ra v i d ad e t em v a l or ig ua l a 9, 8 m/ s ² . As s inale a c or r eta: FR = 0 U m a v e l oci sta de c om pe t iç ã o m undi a l que pe s a 55 kg p ode se a cele rar a p a r t ir do bl o c o de p a r tida c om um a ac e ler a ç ão a proxim a d ame nt e hor iz ont a l c u jo m ódu lo é igu al a 1 5 m/ s2 . Que for ç a hor iz ont al de ve a ve lo ci st a e xe rcer sobr e o blo co de p art ida p a r a pr odu zir e ss a a c e ler a çã o? Qua l é o c or po que e xe r c e a for ça que impul sion a a ve locist a : o b loc o ou a pr ópr ia ve locist a ? F = 82 5 N; o bloco U m hom e m e mpur r a um pia no de 1 8 0 k g, de m odo q ue e le de s li z a c om ve loc i da d e c on stant e pa r a ba ixo de um a ramp a in cl i nad a de 1 1 ,0o a ci m a da h or izonta l. Despr e ze o at rit o que a t u a sobr e o pi ano . Cal c ule o m ódul o da forç a a p li ca d a pelo h om e m, se e la f or pa r a lela ao pl ano hor izont al . 34 2, 9 N U m a ru a de Sã o Pau l o po ssui um a in c l ina ção de 17 ,5o com a horizo nt a l . Qu al é a f or ç a pa r al e la à ru a ne c e ssá r i a p ara impe d ir que um c arr o de 1 3 90 kg desç a a l a de ira de s sa ru a? 40 9 6,2 N U ma p ed ra am ar r ad a a u m a c ord a s e mo v e no s e nt ido h orá r i o e m m o v im en t o c irc u l ar un i f or m e. (d) pa ra b a i x o U m s a té l ite a rtifícia l d e m ora 2 h ora s pa ra com pl e ta r um q ua rto ( 1414 ) de vol t a e m torno da Te rra . Qua l é , e m hora s , o pe rí odo do m ov i me nto do s a t é l ite s upo st o pe ri ódi c o? 8 hora s U m po nt o m a te ri a l e m MCU , num a circunf e rê ncia hori z onta l , com pl e t a um a vol t a a c a da 10 s . Sa be n do- s e que o ra i o d a circunfe rê nci a é 5 c m . De t e rm i ne : a ) O pe rí odo e a fre qu ê nci a ; b) a ve l ocida d e a ngul a r; c) a ve l ocida de e s ca l a r; d) o m ódul o da a ce l e r a çã o c e ntríp e ta . 10 s ; 0, 6 ra d/ s ; 3,0 c m / s ; 1,8 cm / s 2 N a s up er f í c ie de Ma r t e , a a c ele ra ç ã o da g ra vid ad e é g = 3,7 m/ s 2 . Uma p ess oa pe s a 705 , 6 N na s up e r f í c ie do pla neta Ter r a. Qu al é r espect i va m e nte o p eso e a m a s s a d ess a p ess oa na s u pe rfície d e M a rte ? As s inale a c or r eta: P = 2 66 , 4 N; m = 72 k g U m ca rro m ove - s e e m li nh a re t a de t a l m a n e i ra q u e po r curt o pe río do s u a v e l ocida de é de fin ida por v= (0 , 9 t 2 + 6 t ) m / s , onde t e s t á e m s e g undo s . De te rmi ne a s ua ve l ocida de qua n do t=3 s . A ss ina le a l te rna tiva corre t a : 26 , 1 m / s A pr inc ípio as l e is da mec â nic a ba s ea r am -s e na t eo ria A r i s tot é l ic a, a qu al de fe nd i a q u e o mo v im ento d e dete rmin ad o ob j eto d e ve r ia s er um só ind e pe nd e nte d e c omo s e obse r va s s e est e m o v im en t o . M a is tard e Galil eu G alilei p r o vo u o c o nt r á rio, mos tra nd o que o mo v i ment o s er ia r el ati v o e c o ns eq ue nteme nt e de pe nd er ia de u m p onto d e re f e r ê n c ia. Bas ea d o na t eo r ia d e Galil eu a na l is e a f ra s e ab aix o e as s ina le a alter nati va c or r et a. Le a ndro irá s ubi r do t é rre o a o pri m e i ro a nda r util i z a ndo um a e s ca l a rol a nte, pa r a is s o e le s e po s i ciona s obre um de gra u da e s ca da rol a nte e m m ovi m e nto e p e rma n e ce p a r a do sobre e l e dura n t e t oda s ub ida . Se o r e fe re nci al e s tá l oca li z a d o no d e gra u d a e s ca da , L e a ndro e s tá e m r e pous o e m re l a çã o a e ss e re fe re ncial. U m m óve l e x e cut a um m ovim e nto c uj a f unçã o horá ri a é x = ( 14 \u2013 5 t ) m. D e te rmi ne : a ) o i ns ta nte de pa ss a ge m pe l a ori gem da t ra je tóri a x=0. b) a pos i çã o pa ra t = 2 s c) o in s t a nte t ( s) e m que a pos i çã o x = 9 m . (a ) 2 , 8 s (b) 4 m (c ) 1 s U m m óve l e x e cut a um m ovim e nto c uj a f unçã o horá ri a é x = ( 12 \u2013 3 t ) m. D e te rmi ne a ) o i ns ta nte de pa ss a ge m pe la o rigem da t ra j e tóri a x=0 b) a pos i çã o pa ra t = 2 s c) o in s t a nte e m q ue a p os i çã o x = 9 m a ) 4 s ; b) 6 m ; c) 1 s

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