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física CPV fissem1106-R 1 02. (FUVEST) Um corpo C de massa igual a 3 kg está em equilíbrio estático sobre um plano inclinado, suspenso por um fio de massa desprezível preso a uma mola fixa ao solo, como mostra a figura. O comprimento natural da mola (sem carga) é L0 = 1,2 m e ao sustentar estaticamente o corpo ela se distende, atingindo o comprimento L = 1,5 m. Os possíveis atritos podem ser desprezados. A constante elástica da mola, em N/m, vale então: a) 10 b) 30 c) 50 d) 90 e) 100 C FA FB 90º L0 30º C →g L Resolução: →P = →FA + →FB P2 = 402 + 302 = 1600 + 900 = 2500 P = 2500 ⇒ P = 50 N Alternativa D P 30 N 40 N 30º 30º P PT NResolução: P = m . g = 3 . 10 = 30 N sen 30º = T P P ⇒ PT = P . sen 30º ⇒ PT = 30 . 0,5 ⇒ PT = 15 N Fel = PT ⇒ k . (L – L0) = 15 ⇒ k = 15 15 1,5 1,2 0,3 = − ⇒ k = 50 N/m Alternativa C 03. (MACK) No sistema abaixo, os fios, as polias e o dinamômetro D, preso ao solo, têm massas desprezíveis. A pessoa P aplica a força → F verticalmente para baixo e o dinamômetro acusa 80 N. A intensidade da força → F é: a) 80 N b) 10 N c) 8,0 N d) 5,0 N e) 2,5 N Resolução: F = n F' 2 (n = número de roldanas móveis) F = 4 80 80 162 = ⇒ F = 5 N Alternativa D ESTÁTICA 01. (PUC-RS) Uma caixa C, em repouso, é suspensa por uma corda na qual pessoas aplicam as forças FA, de 40 N, e FB, de 30 N, conforme a ilustração abaixo. Desprezando qualquer forma de atrito nas roldanas e a massa da corda, pode-se concluir que o peso da caixa é: a) 10 N b) 30 N c) 40 N d) 50 N e) 70 N → F D P CPV fissem1106-r física2 04. (UF-RS) Uma barra homogênea de peso P e comprimento 4,0 m é articulada no ponto O, conforme a figura. Para se manter a barra em equilíbrio, é necessário exercer uma força F = 80 N na extremidade livre. O peso da barra, em N, será: a) 20 b) 40 c) 60 d) 100 e) 160 O F = 80 N Resolução: P . 2 = 80 . 4 ⇒ P = 320 2 ⇒ P = 160 N Alternativa E 0 2m 2m 80N P Resolução: a) b) em relação ao ponto C: k . x . d = N . d N = k . x = 200 . 0,05 N = 10 N →→→→→ N →→→→→ Fel →→→→→ P A d dC B 05. (FUVEST) Uma barra rígida e homogênea de 2 kg está ligada numa das extremidades a um suporte, através de uma mola de constante elástica k = 200 N/m. Na outra extremidade, articula-se a um rolete que pode girar livremente. Nessa situação, a mola está deformada de 5 cm. a) Indique as forças externas que atuam sobre a barra. b) Qual é a força que a superfície exerce sobre o rolete? 06. (FGV-dez/2005) Para colocar sob um piano de 270 kg o carrinho que auxiliara sua movimentação, dois homens utilizam, cada um, uma cinta de couro que laça os pés do piano e dá a volta por trás de seus pescoços. Devido aos seus corpos e à posição mantida pelas cintas, estas permanecem sob um ângulo θ = 25° relativamente à lateral do instrumento. A forma irregular da moldura de ferro onde são esticadas as cordas, no interior do piano, faz com que a projeção do centro de massa do instrumento sobre sua base esteja localizada a 2/5 de sua extensão, à esquerda do centro da base quando o piano é olhado frontalmente. Ao manter suspenso horizontalmente e, em repouso, o piano, o carregador que executará o maior esforço exercerá uma força de módulo igual a: sen 25° = 0,4; cos 25° = 0,9 aceleração da gravidade = 10 m/s2 a) 1 080 N. b) 1 200 N. c) 1 420 N. d) 1 600 N. e) 1 800 N. Resolução: cos θ = F1 b L 0,9 = F1 b L F1 b = 0,9 L F F1 2 M M+ + MP = 0 – F1 . F1 b + P . bP = 0 F1 . F1b = P . bP F1 . 0,9L = 2700 . 2L 5 F1 = 1200 N L (θθθθθ F →→→→→ 1 (θθθθθ bF1 L F →→→→→ 2F →→→→→ 1 P →→→→→ 2L 5 ponto de articulação F1 . cos θ + F2 . cos θ = P 1200 . 0,9 + F2 . 0,9 = 2700 1080 + 0,9 F2 = 2700 F2 = 1800 N Alternativa E g = 10 m/s2Fel CPV fissem1106-r física 3 5,0 kg 5,0 kg 3,0 kg3,0 kg D 60º60º Resolução: Como o sistema está em equilíbrio: P = T2 = 50N T1 + Px = T2 T1 + P’ sen θ = T2 T1 + 30 . sen 30º = 50 T1 = 35 N Alternativa B 120º Resolução: P = T = 800 N Alternativa B A B Resolução: Orientando o movimento para a direita: – FAT = RF – μd . N = m . a – μd . m . g = m . a a = – 2,5 m/s V2 = V0 2 + 2 a ΔS 0 = V0 2 + 2 (– 2,5) . 3,2 V0 = 4 m/s Alternativa C 07. (MACK-julho/2006) Em um laboratório de ensaios mecânicos, foi necessário compor um sistema conforme a ilustração. As polias e os fios são considerados ideais, o atrito entre as superfícies em contato e a massa do dinamômetro D são desprezíveis e o módulo da aceleração gravitacional local é 10 m/s2. Quando o sistema está em equilíbrio, a indicação do dinamômetro é: a) 24 N b) 35 N c) 50 N d) 65 N e) 76 N →→→→→ T2 →→→→→ P 5 kg →→→→→ T2 →→→→→ Py →→→→→Px →→→→→ N 3 kg →→→→→ T1 →→→→→ indicação do dinamômetro )) →→→→→ P →→→→→ T →→→→→ T 60º 60º ) ) →→→→→ P →→→→→ T →→→→→ T 60º 60º ) 60º 08. (MACK-julho/2006) Um homem está pendurado no ponto médio de uma corda ideal, como mostra a figura. Sabendo- se que a tensão em cada ramo da corda tem intensidade de 800 N, podemos afirmar que o peso desse homem é: a) 780 N b) 800 N c) 820 N d) 850 N e) 900 N 09. (MACK-dez/2005) Uma caixa, com a forma de um paralelepípedo, que se encontrava em repouso no ponto A de um piso plano e horizontal, sofre um empurrão “instantâneo” de um menino. Após percorrer 3,20 m, a caixa pára no ponto B. Admitindo-se que o retardamento tenha sido constante e causado somente pelo atrito entre as superfícies em contato (μd = 0,25), a velocidade imprimida na caixa no ponto A foi de: Dado: g = 10 m/s2 a) 0,25 m/s b) 2,5 m/s c) 4,0 m/s d) 6,25 m/s e) 16 m/s CPV fissem1106-r física4 horizontal A 30º 30º 10. (MACK-dez/2004) Utilizando-se de cordas ideais, dois garotos, exercendo forças de mesmo módulo, mantêm em equilíbrio um bloco A, como mostra a figura. Se a força de tração em cada corda tem intensidade de 20 N, a massa do bloco suspenso é: Adote: g = 10 m/s2 a) 1,0 kg b) 2,0 kg c) 3,0 kg d) 4,0 kg e) 5,0 kg Resolução: P = T = 20 N m . g = 20 m = 2 kg Alternativa B ) →→→→→ P →→→→→ T →→→→→ T 120º ) ) →→→→→ P →→→→→ T →→→→→ T 60º 60º ) 60º B L L A P 2 L Resolução: sen 45º = cateto oposto hipotenusa = 1 P T 1 2 P 2 T = ⇒ T1 = 2P 2 2 2 . ⇒ T1 = 2 2 P 2 ⇒ T1 = 2 P Alternativa D PT1 T2 ) 45ºT2 T1 45º) P ⇒ 11. (FUVEST) Um bloco de peso P é suspenso por dois fios de massa desprezível, presos a paredes em A e B, como mostra a figura. Pode-se afirmar que o módulo da força que tensiona o fio preso em B, vale: a) P/2 b) P 2 c) P d) 2 P e) 2 P
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