Simulado Física

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F́ısica Geral e Experimental 1
Emilly Raiane Rodrigues
11 de novembro de 2020
Atividades Avaliativas
1. Quais das seguintes grandezas f́ısicas são consideras unidades de base no Sistema Internacional de Unidades
(SI)?
a) Tempo, corrente elétrica e velocidade.
b) Comprimento, massa e força.
c) Intensidade luminosa, massa e tempo.
d) Velocidade, aceleração e força.
e) Tempo, comprimento e torque.
2. A circunferência da Terra mede aproximadamente 40.075 km. Essa medida convertida para milhas e segundos-
luz tem respectivamente os seguintes valores:
a) 22 Mmi e 0,17 segundo-luz
b) 25 Mmi e 0,13 segundo-luz
c) 29 Mmi e 0,11 segundo-luz
d) 23 Mmi e 0,15 segundo-luz
e) 20 Mmi e 0,10 segundo-luz
3. Qual unidade base teve seu padrão medido oficialmente em 2019 em termos da contante de Planck?
a) segundo (s)
b) metro (m)
c) quilograma (Kg)
d) mol (mol)
e) kelvin (K)
Solução: Em 2018 cientistas do National Institute of Standards and Technology redefiniram o quiilograma em termos da constante
de Planck, que é uma das constantes f́ısicas universais, utilizando uma balança de Kibble, que tem por finalidade equalizar
as forças gravitacional e eletromagnética. O quilograma foi a último padrão de uma unidade base a ser definido em termos
de constantes f́ısicas universais, esse novo padrão e começou a valer oficialmente a partir de maio de 2019.
Vocês podem utilizar como leitura adicional o site do NIST descrevendo com detalhes como foi realizado o processo de
definição do novo padrão para o quilograma:
https://www.nist.gov/si-redefinition/kilogram
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https://www.nist.gov/si-redefinition/kilogram
4. O resultado das seguintes operações matemáticas:
3, 14159× 2, 55 e
207, 7 + 56, 32 + 02, 157
pode ser expresso corretamente em termos dos seus algarismos significativos como:
a) 8,0 e 266,0
b) 8,01105 e 266,1
c) 8,01 e 266,177
d) 8,01105 e 266,177
e) 8,01 e 266,1
5. A magnitude da força F que uma mola exerce quando distendida de uma distância x a partir do seu compri-
mento de repouso é governada pela lei de Hooke, F = kx. As dimensões da constante elástica, k e as dimensões
da quantidade kx2 são expressas no SI como:
a) M.L/T 2 e M.L2/T
b) M.L0/T 2 e M.L2/T 2
c) M.L/T 2 e M.L2/T 4
d) M.L/T 2 e M.L2/T 4
e) M.L0/T 2 e M.L2/T 4
6. Quais das seguintes grandezas f́ısicas são grandezas vetoriais?
a) Deslocamento, velocidade média e velocidade instantânea.
b) Força, pressão atmosférica e velocidade escalar média.
c) Velocidade escalar média, velocidade instantânea e aceleração.
d) Temperatura, distância percorrida, velocidade escalar média.
e) Posição, deslocamento e distância percorrida.
7. Um vetor posição possui módulo abre barra vertical |~r| = 100m e uma orientação de Θ = 120◦ em relação ao
sentido positivo do eixo x. As componentes desse vetor expressas em termos dos vetores unitários î e ĵ são
respectivamente:
a) 50,0m e 86,6m
b) 50,0m e -86,6m
c) 50,0m e 50,0m
d) -50,0m e 86,6m
e) -50,0m e -86,6m
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8. Dois vetores deslocamento são expressos por:
~a = (10, 0m)̂i+ (5, 00m)ĵ e ~b = (−10, 0m)̂i+ (5, 00m)ĵ
O deslocamento expresso pela soma ~d = ~a + ~b possui módulo e orientação em relação ao semi-eixo posi-
tivo de x que são expressos respectivamente por:
a) 10, 0m e 90◦
b) 7, 1m e 26, 6◦
c) 7, 1m e 26, 6◦
d) 14, 1m e 26, 6◦
e) 7, 1m e 90◦
9. Um estudante arremessa a sua caneta verticalmente para cima utilizando a sua mão, depois de perder contato
com a mão do estudante a caneta atinge uma altura de 2m (na sua altura máxima em relação a mão do
estudante) depois de 1, 0s. Após atingir a altura máxima a caneta cai de volta na mão do estudante depois de
ter passado um total de 2, 0s no ar. O módulo da velocidade média e a velocidade escalar média considerando
todo o percurso da caneta no ar são:
a) 0m/s e 1,0m/s
b) 2,0m/s e 4,0m/s
c) 1,0m/s e 2,0m/s
d) 1,0m/s e 4,0m/s
e) 0m/s e 2,0m/s
10. Um projétil é lançado obliquamente em relação ao solo de maneira que as coordenadas da sua trajetória
podem ser expressas pelas seguintes funções:
x(t) = (5m/s).t
y(t) = (20m/s).t− (5m/s2).t2
O vetor posição do projétil em qualquer instante de tempo é dado por:
~r = x(t)̂i+ y(t)ĵ
O módulo do vetor posição e o módulo da velocidade do projétil em t = 2s são, respectivamente:
a) 22,4m e 11,2m/s
b) 20m e 11,2m/s
c) 20m e 5,0m/s
d) 22,4m e 5,0m/s
e) 10m e 5,0m/s
11. Considere o movimento de corpos em apenas uma dimensão em dois casos:
CASO A: o corpo possui velocidade constante ao longo do tempo;
CASO B: o corpo possui aceleração constante ao longo do tempo.
De acordo com as informações especificadas nos casos A e B podemos afirmar:
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a) No caso A a posição final do corpo cresce linearmente com o tempo e, no caso B, a aceleração do corpo
é uma função linear do tempo.
b) No caso A a posição final do corpo é uma função linear do tempo e, no caso B, a velocidade final do
corpo é uma função linear do tempo.
c) No caso A a velocidade instantânea e a velocidade média do corpo são iguais, e no caso B, a posição final
do corpo é uma função linear do tempo.
d) No caso A a velocidade final do corpo é uma função linear do tempo e a posição final do corpo é uma
função quadrática do tempo.
e) No caso A a posição final do corpo é uma função quadrática do tempo e, no caso B, a aceleração ins-
tantânea é igual a aceleração média.
12. Em um dado instante de tempo dois carros A e B estão se movendo em sentidos opostos em um estrada
retiĺınea com velocidades instantâneas de 25m/s e 10m/s, respectivamente. Neste mesmo instante de tempo
eles estão separados por uma distância de 500m e o carro B acelera constantemente a uma taxa de 2m/s2
enquanto o carro A mantém a sua velocidade constante. Quanto tempo vai levar para os carros se cruzarem
na estrada? Qual o respectivo deslocamento dos carros A e B no instante do cruzamento?
a) 8.7s, 218m e 282m
b) 45.9s, 1148m e 3713m
c) 10.9s, 273m e 227m
d) 12.3s, 308m e 192m
e) 45.9s, 305m e 195m
13. Um carro na estrada está a uma velocidade de 108km/h quando o motorista é forçado a frear o carro brusca-
mente até o repouso. Considerando que o carro levou cerca de meio segundo para atingir o repouso, calcule a
aceleração média do carro neste intervalo de tempo. Se considerarmos que a aceleração do carro foi constante
durante a frenagem, qual a distância percorrida pelo carro desde o ińıcio da frenagem até o repouso?
a) -30m/s2 e 11,3m
b) 30m/s2 e -11,3m
c) -60m/s2 e 7,5m
d) 60m/s2 e 7,5m
e) -60m/s2 e -7,5m
14. Uma part́ıcula que descreve um movimento retiĺıneo com aceleração constante tem a sua velocidade especifi-
cada pela seguinte função: v(t) = (9, 8m/s)− (9, 8m/s2).t
O deslocamento da part́ıcula e a distância percorrida no intervalo de tempo entre t=0s e t=2s são, respecti-
vamente:
a) 0m e 9,8m
b) 9,8m e 9,8m
c) 9,8m e 4,9m
d) 4,9m e 9,8m
e) 0m e 4,9m
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15. Considere um bloco sobre uma superf́ıcie com atrito em dois casos:
CASO A: O bloco está em repouso e a módulo da força de atrito estático máximo vale 10N. Se aplicarmos
uma força constante de 8N para mover o bloco, o que irá acontecer?
CASO B: O bloco desliza sobre a superf́ıcie com velocidade de 3cm/s e a força de atrito cinética vale 8N. Nesse
instante, aplicamos uma força constante de 8N, com sentido oposto ao sentido da força de atrito cinético, o
que irá acontecer?
a) No caso A o bloco irá começar a se mover sob o efeito de uma força resultante de 2N. No caso B o bloco
irá diminuir a sua velocidade até parar.
b) No caso A o bloco permanecerá em repouso. No caso B o bloco irá diminuir a sua velocidade até parar.
c) No caso A e B os blocos irão se mover com velocidades constantes.
d) No caso A o bloco irá começar a se mover sob o efeito de uma força resultante de 2N. No caso B, o bloco
continuará se movendo com velocidade constante.
e) No caso A o blocopermanecerá em repouso, e no caso B, continuará se movendo com velocidade cons-
tante.
16. Uma força resultante constante de ~FR = (8N )̂i + (6N)ĵ atua sobre um corpo de massa m = 2kg. Qual o
módulo da aceleração do corpo (em m/s2)?
a) 4
b) 20
c) 14
d) 10
e) 5
17. Você pressiona um objeto contra uma mesa de madeira aplicando uma força ~F = (−2N)ĵ A massa do objeto
é de 1,5 kg, e quando você aplica a força, o tampo da mesa não cede para baixo (nem a mesa quebra), nessas
condições, qual a força normal que atua sobre o objeto devido a superf́ıcie da mesa (adote g = 9, 8m/s2 )?
a) ~FN = (−16, 7N)ĵ
b) ~FN = (−14, 7N)ĵ
c) ~FN = (12, 7N)ĵ
d) ~FN = (16, 7N)ĵ
e) ~FN = (14, 7N)ĵ
18. Um bloco de massa m = 3, 0 kg desliza sobre um plano inclinado sem atrito, cujo ângulo de inclinação com
a horizontal vale 35◦. Qual o módulo da aceleração do bloco, componente paralela à superf́ıcie do plano
inclinado, durante a descida? Qual o módulo da força normal qua atua sobre o bloco durante a descida?
Escolha a alternativa que contém, respectivamente, os valores da aceleração (em m/s2) e da força normal
a) 8,02 e 24,08
b) 8,02 e 16,86
c) 5,62 e 24,08
d) 5,62 e 16,86
5
e) 9,8 e 29,4
19. Um sinal luminoso de trânsito, de 35kg, é mantido suspenso por dois fios, como na figura abaixo. a) Desenho o
diagrama de corpo livre para o sinal e utilize-o para responder qualitativamente à seguinte questão: A tensão
no fio 2 é maior ou menor que a tensão no fio 1?
b) Confirme sua resposta aplicando as leis de Newton e calculando as duas tensões. De acordo com a imagem,
quais os módulos das tensões T1 e T2 (em N), respectivamente?
a) 256,7 e 171,5
b) 171,5 e 256,7
c) 343 e 343
d) 297 e 170,4
e) 171,5 e 297
20. Dois objetos estão ligados por um fio como mostra figura abaixo. O plano inclinado e a polia são sem massa
e sem atrito. Se o ângulo de inclinação vale θ = 15◦, qual deve ser (A) a razão entre as massas m1m2 para que
o a aceleração do sistema seja nula? Se (B) m1 = 2m2 qual a aceleração do sistema? As respostas para as
perguntas A e B são, respectivamente:
a) 3,86 e 1,58 m/s2
b) 1,15 e 2,4 m/s2
c) 0,5 e 0 m/s2
d) 2,00 e 0 m/s2
e) 1,41 e 1,35 m/s2
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21. Um helicóptero de 14000kg está baixando um caminhão de 4000kg até o chão por um cabo de comprimento
fixo. O helicóptero, o cabo e o caminhão estão descendo a 15,0 m/s e devem ser freados até 5,0m/s nos 50,0m
seguintes de descida para evitar danos ao caminhão. Suponha constante a taxa de freamento. Qual a tensão
no cabo e a força de sustentação exercida pelas pás do helicóptero, respectivamente?
a) 47,2 kN e 140,4 kN
b) 47,2 kN e 140,4 kN
c) 47,2 kN e 176,4 kN
d) 47,2 kN e 212,4 kN
e) 31,2 kN e 140,4 kN
22. Uma caixa de massa m2 = 2kg está sobre uma estante horizontal sem atrito e presa por fios a caixas de
massas m1 = 2kg e m3 = 4kg como ilustrado na figura abaixo.
O sistema é largado do repouso, após a largada encontre (A) a aceleração do sistema, (B) a tensão na corda
que conecta os blocos de massa m1 e m2 e (C) a tensão na corda que conecta os blocos m2 e m3. A resposta
para as perguntas A, B e C é, respectivamente:
a) 7,35 m/s2, 9,8 N e 34,3 N
b) 7,35 m/s2, 34,3 N e 9,8 N
c) 2,45 m/s2, 29,4 N e 24,5 N
d) 7,35 m/s2, 68,6 N e 34,3 N
e) 2,45 m/s2, 24,5 N e 29,4 N
23. Um bloco de 8,0 kg e outro de 10 kg, ligados por uma corda que passa sobre um encaixe sem atrito, estão
apoiados sobre planos inclinados sem atrito como ilustrado na figura abaixo, nessas condições haverá uma
aceleração para o sistema. Desejamos substituir o bloco de massa de 10 kg por outro a fim de manter o
sistema em equiĺıbrio (aceleração nula), qual deve ser o novo valor para a massa desse bloco em kg?
a) 11,9
b) 9,5
c) 8
d) 8,4
e) 6,7
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