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exercíciOs cOMpleMeNtares 10 Exercícios Complementares 1 (Favip-PE) Um automóvel realiza uma viagem da cidade A até a cidade C, passando pela cidade B. A viagem é feita em três etapas, sem intervalo de tempo entre elas e sempre ao longo do mesmo sentido de uma rodovia retilínea. Na primeira etapa, da cidade A à cidade B, o auto- móvel percorre 120 km em duas horas. Na segunda etapa, ele permanece parado na cidade B durante duas horas. Na terceira etapa, o percurso da cidade B à cidade C, com 200 km de comprimento, é realizado em quatro horas. A velocidade média do automóvel na viagem completa é de: a) 40 km/h c) 60 km/h e) 80 km/h b) 50 km/h d) 70 km/h 2 (PUC-MG) Um objeto desloca-se em movimento retilíneo unifor- me durante 30 s. A figura representa o gráfico da posição (s) do objeto em função do tempo (t). 20 5 10 15 4 6 8 10 s (m) t (s) A distância percorrida pelo objeto ao final de 30 s será, em metros, de: a) 35 b) 40 c) 20 d) 30 3 (UFPI) Dois veículos trafegam por uma avenida cujo limite má- ximo de velocidade é 70 km/h. Quando estão a 150 m de um radar fixo, um dos veículos está a 90 km/h e seu condutor aplica uma desaceleração de 1,5 m/s2; o condutor do outro veículo, que está a 50 km/h com uma aceleração também de 1,5 m/s2, continua no mesmo ritmo. Analise as afirmativas seguintes e julgue (V ou F). I. Os dois veículos são multados pelo radar fixo. II. O veículo cujo condutor desacelerou passa primeiro pelo radar. III. Ambos os veículos passam pelo radar com a velocidade de 60 km/h. IV. O veículo cujo condutor manteve sua aceleração é multado pelo radar fixo. 4 (PUC-RS, adaptada) Um motorista, dirigindo um carro, vê um obstáculo e pisa no freio. A distância percorrida pelo veículo até parar é determinada pelas condições do veículo, da pista, dos pneus, pela velocidade e pelo tempo de reação do motorista (aproximadamente igual a 1 segundo). Durante esse tempo, o carro percorre, com velocidade constante, certa distância antes de começar a reduzir a velocidade, isto é, antes de efetivamente começar a frear. A distância total percorrida pelo veículo até parar é a soma da distância percorrida em 1 segundo (tempo de reação) com a distância percorrida durante a frenagem. O movimento é aproximadamente retilíneo uniformemente desacelerado. A tabela a seguir contém os dados da distância total percorrida por um carro até parar, em pista seca e em pista molhada (considerando-se pista de asfalto). Distância total (m) Velocidade (km/h) Pista seca Pista molhada 10 3,5 4 50 29 42 90 74 113 130 138 279 Durante a frenagem para um carro a 50 km/h (14 m/s) em pista molha- da, a desaceleração vale, aproximadamente, em m/s2: a) 2,3 b) 3,5 c) 5,8 d) 6,0 5 (UFRN) A cidade de João Câmara, a 80 km de Natal, no Rio Grande do Norte (RN), tem sido o epicentro (ponto da superfície terrestre atingido em primeiro lugar, e com mais intensidade, pelas ondas sísmicas) de alguns terremotos ocorridos nesse estado. O departamento de física da UFRN tem um grupo de pesquisadores que trabalham na área de sismologia, utilizando um sismógrafo instalado nas suas dependências, para detecção de terre- motos. Num terremoto, em geral, duas ondas, denominadas primária (P) e secundária (S), percorrem o interior da Terra com velocidades diferentes. Admita que as informações contidas no gráfico são referentes a um dos terremotos ocorridos no RN. Considere ainda que a origem dos eixos da figura é coincidente com a posição da cidade de João Câmara. 4 8 12 16 20 24 280 20 40 60 80 100 Distância (km) P S Natal Tempo (s) João Câmara Dados referentes às ondas P e S, associados a um terremoto ocorrido no Rio Grande do Norte. Diante das informações contidas no gráfico, é correto afirmar que a onda mais rápida e a diferença de tempo de chegada das ondas P e S no sismógrafo da UFRN, em Natal, correspondem, respectivamente: a) à onda S e 4 segundos. c) à onda P e 16 segundos. b) à onda P e 8 segundos. d) à onda S e 24 segundos. 6 (UERJ) Um foguete persegue um avião, ambos com velocida- des constantes e mesma direção. Enquanto o foguete percorre 4,0 km, o avião percorre apenas 1,0 km. Admita que, em um instante t1, a distância entre eles é de 4,0 km e que, no instante t2, o foguete alcança o avião. No intervalo de tempo t2 – t1, a distância percorrida pelo foguete, em quilômetros, corresponde aproximadamente a: a) 4,7 b) 5,3 c) 6,2 d) 8,6 7 (U. Caxias do Sul-RS) Um automóvel em movimento retilíneo varia sua velocidade em relação ao tempo, de acordo com o gráfico abaixo. Com base nessas informações e nos dados do gráfico, é correto afirmar que: a) de 5 s a 20 s o automóvel de- sacelera à razão de 1 m/s2. b) a velocidade média do au- tomóvel de 0 a 20 s é de 6,5 m/s. c) em 20 s o automóvel percor- re 240 m. d) a equação horária da velocidade, pelo SI, de 0 a 5 s é x = 4 + 2t. e) de 5 s a 20 s o automóvel tem movimento regressivo. 8 (UFPE) Um motorista dirige um carro com velocidade constante de 80 km/h, em linha reta, quando percebe uma “lombada” eletrônica indican- do a velocidade máxima permitida de 40 km/h. O motorista aciona os freios, v (m/s) t (s)0 4 8 12 5 10 15 20 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 10 14/03/11 10:20 AULAS DE 11Exercícios Complementares imprimindo uma desaceleração constante, para obedecer à sinalização e passar pela “lombada” com a velocidade máxima permitida. Observando- -se a velocidade do carro em função do tempo, desde o instante em que os freios foram acionados até o instante de passagem pela “lombada”, po- demos traçar o gráfico a seguir. Determine a distância percorrida entre o instante t = 0, em que os freios foram acionados, e o instante t = 3,0 s, em que o carro ultrapassa a “lombada”. Dê sua resposta em metros. v (km/h) t (s)0,0 0 40 80 1,0 2,0 3,0 9 (UFSC) Dois trens partem, em horários diferentes, de duas cidades situadas nas extremidades de uma ferrovia, deslocando-se em sentidos con- trários. O trem azul parte da cidade A com destino à cidade B, e o trem verde da cidade B com destino à cidade A. O gráfico representa as posições dos dois trens em função do horário, tendo como origem a cidade A (d = 0). d (km) 2 4 6 10 12 14 16 180 8 720 Trem verde Trem azul t (h) Considerando a situação descrita e as informações do gráfico, assinale a(s) proposição(ões) correta(s): (01) A distância entre as duas cidades é de 720 km. (02) Os trens gastam o mesmo tempo no percurso: 12 h. (04) A velocidade média dos trens é de 60 km/h. (08) O trem azul partiu às 4 h da cidade A. (16) Os dois trens se encontram às 11 h. (32) O tempo de percurso do trem verde é de 18 h. Dê a soma dos números dos itens corretos. 10 (Mackenzie-SP) Dois automóveis, A e B, movimentam-se sobre uma mesma trajetória retilínea, com suas velocidades variando com o tempo de acordo com o gráfico ao lado. Sabe-se que esses móveis se encon- tram no instante 10 s. A distância entre eles, no instante inicial (t = 0 s), era de: a) 575 m b) 425 m c) 375 m d) 275 m e) 200 m 11 (Esamc-AL) Considere um automóvel que faz uma viagem em 4 horas e a sua velocidade escalar varia, aproximadamente, segundo o gráfico ao lado. A velocidade escalar média, em km/h, da via- gem foi de: a) 35 b) 40 c) 45 d) 55 e) 60 12 (UFPE) Uma partícula executa um movimento uniformemente variado ao longo de uma linha reta. A partir da representação gráfica da posição x da partícula, em função do tempo, apresentada a seguir, identi- fique o gráfico que descreveria corretamente a velocidade v da partícula, em função do tempo. a) v (t) tt0 0 d) v (t ) tt0 0 b) v (t ) t t0 0 e) v (t ) t t0 0 c) v (t ) tt0 0 13 (Inatel-MG) Um barco tenta atravessar um rio com 1,0 km de largura. A correnteza do rio é paralela às margens retilíneas e tem velocidade constante de módulo 4,0 km/h. A velocidade do barco, em relaçãoà água, é constante, tem módulo de 3,0 km/h e direção adequada para que o tempo de travessia seja o mínimo possível. Nessas condições, pode-se afirmar que o barco: a) nunca atravessará o rio. b) atravessará o rio em 12 minutos. c) atravessará o rio em 15 minutos. d) atravessará o rio em 20 minutos. e) atravessará o rio em 30 minutos. 14 (UFSC) Descendo um rio em sua canoa, sem remar, dois pes- cadores levam 300 segundos para atingir o seu ponto de pesca, na mesma margem do rio e em trajetória retilínea. Partindo da mesma po- sição e remando, sendo a velocidade da canoa, em relação ao rio, igual a 2,0 m/s, eles atingem o seu ponto de pesca em 100 segundos. Após a v (km/h) t (h)0 2 50 60 3 4 0 v (m/s) 45 30 –10 10 – 30 t (s) A B 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 11 14/03/11 10:20 12 Exercícios Complementares pescaria, remando contra a correnteza do rio, eles gastam 600 segundos para retornar ao ponto de partida. d Ponto de partida Ponto de pesca vCR Considerando que a velocidade da correnteza vCR é constante, indique a(s) proposição(ões) correta(s): (01) Quando os pescadores remaram rio acima, a velocidade da ca- noa, em relação à margem, foi igual a 4,00 m/s. (02) Não é possível calcular a velocidade com que os pescadores re- tornaram ao ponto de partida, porque a velocidade da correnteza não é conhecida. (04) Quando os pescadores remaram rio acima, a velocidade da canoa, em relação ao rio, foi de 1,50 m/s. (08) A velocidade da correnteza do rio é 1,00 m/s. (16) O ponto de pesca fica a 300 metros do ponto de partida. (32) Não é possível determinar a distância do ponto de partida até o ponto de pesca. (64) Como a velocidade da canoa foi de 2,0 m/s, quando os pescadores remaram rio abaixo, então, a distância do ponto de partida ao pon- to de pesca é de 200 m. Dê a soma dos números dos itens corretos. 15 (UFTO) Em um relógio analógico comum existem três pontei- ros: o ponteiro das horas, o dos minutos e o dos segundos. A ponta de cada um desses ponteiros descreve um movimento circular uniforme. Se a ponta do ponteiro dos segundos possui módulo da velocidade igual a 6 cm/s, qual é o valor que mais bem representa o diâmetro da trajetória circular percorrida pela ponta deste ponteiro? a) 1,15 m b) 1,71 m c) 0,57 m d) 0,81 m e) 0,85m 16 (U. E. Londrina-PR) Um ciclista descreve uma volta completa em uma pista que se compõe de duas retas de comprimento L e duas semicircunfe- rências de raio R, conforme representado na figura a seguir. A volta dá-se de forma que a velocidade escalar média nos trechos re- tos é v e nos trechos curvos é 2 3 · v. O ciclista completa a volta com uma velocidade escalar média em todo o per- curso igual a 4 5 · v. A partir dessas informações, é correto afirmar que o raio dos semicírcu- los é dado pela expressão: a) L = π ⋅ R c) L = π · R 3 e) L = 3 · π · R 2 b) L = π · R 2 d) L = π · R 4 17 (UFPI) Uma partícula descreve um movimento circular unifor- me de raio r = 1,0 m. No instante t = 0, sua velocidade v0 e sua acelera- ção a0 apontam nas direções indicadas na figura a seguir. Dois segun- dos depois, a partícula tem pela primeira vez velocidade v = –v0 e aceleração a = – a0. Os módulos de v0 (em m/s) e de a0 (em m/ s2) são, respectivamente: a) π 2 , π 2 2 c) π 2 , π 2 4 e) π 2 , π2 b) π 4 , π 2 16 d) π 4 , π 2 8 18 (FGV-SP) Uma grande manivela, quatro engrenagens pequenas de 10 dentes e outra de 24 dentes, tudo associado a três cilindros de 8 cm de diâmetro, constituem este pequeno moedor manual de cana. Direção do giro da manivela Acoplamento das engrenagens (lado da alavanca) Ao produzir caldo de cana, uma pessoa gira a manivela fazendo-a completar uma volta a cada meio minuto. Supondo que a vara de cana colocada entre os cilindros seja esmagada sem escorregamento, a ve- locidade escalar com que a máquina puxa a cana para seu interior, em cm/s, é, aproximadamente: (Dado: π = 3) a) 0,20 b) 0,35 c) 0,70 d) 1,25 e) 1,50 19 (UFPI) Considere os esboços de gráficos mostrados a seguir. Eles representam posições (s), velocidade (v) e aceleração (a) em fun- ção do tempo (t) para determinado móvel. I. t0 s IV. s t II. t v V. v t III. a t VI. a t Com relação a esses gráficos, analise as seguintes afirmativas. I. Os gráficos I, II e III podem caracterizar um movimento vertical para cima na superfície da Terra. II. Os gráficos I, V e VI podem caracterizar um movimento uniforme. III. Os gráficos II, III e IV podem caracterizar um movimento variado. Está correto apenas o que se afirma em: a) I b) I e II c) I e III d) II e III e) II R L L R a0 v0 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 12 14/03/11 10:20 13Exercícios Complementares 20 (Fuvest-SP) Duas bolinhas são lançadas verticalmente para cima, de uma mesma altura, com a mesma velocida de inicial de 15 m/s, mas com intervalo de tempo de 0,5 s entre os lançamentos. a) Desprezando a resistência do ar, faça, num mesmo sistema de eixos, os gráficos da velocidade em função do tempo para as duas bolinhas. Indique nos eixos as unidades de medida. (Adote g = 10 m/s2.) b) Qual é o instante em que as alturas das duas bolinhas coincidem? c) Em que instante a primeira inverteu o sentido do movimento? 21 (U. F. São Carlos-SP) Em julho de 2009, comemoramos os 40 anos da primeira viagem tripulada à Lua. Suponha que você é um astronauta e que, chegando à superfície lunar, resolva fazer algumas brincadeiras para testar seus conhecimentos de física. (Dados: Considere a acelera- ção da gravidade na Lua como 1,6 m/s2; em seus cálculos, mantenha somente 1 (uma) casa após a vírgula.) a) Você lança uma pequena bolinha, verticalmente para cima, com ve- locidade inicial v0 igual a 8 m/s. Calcule a altura máxima h atingida pela bolinha, medida a partir da altura do lançamento, e o intervalo de tempo Δt que ela demora para subir e descer, retornando à altu- ra inicial. b) Na Terra, você havia soltado de uma mesma altura inicial um marte- lo e uma pena, tendo observado que o martelo alcançava primeiro o solo. Decide então fazer o mesmo experimento na superfície da Lua, imitando o astronauta David Randolph Scott durante a missão Apollo 15, em 1971. O resultado é o mesmo que o observado na Terra? Explique o porquê. 22 (Fuvest-SP) O salto que conferiu a medalha de ouro a uma atle- ta brasileira, na Olimpíada de 2008, está representado no esquema a seguir, reconstruído a partir de fotografias múltiplas. Nessa representa- ção, está indicada, também, em linha tracejada, a trajetória do centro de massa da atleta (CM). Usando a escala estabelecida pelo comprimento do salto, de 7,04 m, é possível estimar que o centro de massa da atleta atingisse uma altura máxima de 1,25 m (acima de sua altura inicial), e que isso ocorreu a uma distância de 3,0 m, na horizontal, a partir do início do salto, como indicado na figura. 7,04 m 1,25 m 3 m CM 7,04 metros g Considerando essas informações, estime: a) o intervalo de tempo t1, em s, entre o instante do início do salto e o ins- tante em que o centro de massa da atleta atingiu sua altura máxima; b) a velocidade horizontal média, vh, em m/s, da atleta durante o salto; c) o intervalo de tempo t2, em s, entre o instante em que a atleta atin- giu sua altura máxima e o instante final do salto. (Note e adote: Desconsidere os efeitos da resistência do ar.) 23 (U. E. Londrina-PR) Um projétil é atirado com velocidade de 40 m/s, fazendo ângulo de 37° com a horizontal. A 64 m do ponto de dispa- ro, há um obstáculo de altura 20 m. Adotando g = 10 m/s2, cos 37° = 0,80 e sen 37° = 0,60, pode-se concluir que o projétil: a) passa à distância de 2,0 m acima do obstáculo. b) passa à distância de 8,0 m acima do obstáculo. c) se choca com o obstáculo a12 m de altura. d) se choca com o obstáculo a 18 m de altura. e) cai no solo antes de chegar até o obstáculo. 24 (UFCE) Um avião voa horizontalmente com velocidade constan- te. Em dado instante, solta-se uma bola deste avião. Sabemos que para um indivíduo parado no chão a bola irá descrever movimento curvo. Se desprezarmos a resistência do ar, para efeito do movimento da bola, po- demos afirmar que: (01) o movimento da bola poderá ser decomposto em um MRU na ho- rizontal e um MRU na vertical. (02) o movimento da bola poderá ser decomposto em um MRU na ho- rizontal e um movimento uniformemente acelerado na vertical. (04) ambos os movimentos, na horizontal e na vertical, são retilíneos e uniformemente acelerados. (08) o movimento da bola poderá ser decomposto em um MRU na ver- tical e movimento uniformemente acelerado na horizontal. (16) para um indivíduo dentro do avião, a bola descreve um movimen- to retilíneo. (32) o movimento curvo é uma ilusão de óptica devido ao movimento de rotação da Terra. Dê a soma dos números dos itens corretos. 25 (Acafe-SC) Considere a informação: “Um corpo de massa m, em queda livre, está próximo à superfície da Terra.” Com relação à força peso que atua nesse corpo, é correto afirmar que: a) aumenta com a velocidade do corpo. b) é uma interação entre o corpo e a Terra. c) equilibra a massa do corpo. d) é a força do corpo sobre o corpo. 26 (UFPR) Os princípios básicos da mecânica foram estabelecidos por Newton e publicados em 1686, sob o título Princípios matemáticos da filosofia natural. Com base nesses princípios, é correto afirmar: (01) A aceleração de um corpo em queda livre depende da massa des- se corpo. (02) As forças de ação e reação são forças de mesmo módulo e estão aplicadas em um mesmo corpo. (04) A massa de um corpo é uma propriedade intrínseca desse corpo. (08) As leis de Newton são válidas somente para referenciais inerciais. (16) Quanto maior for a massa de um corpo, maior será sua inércia. (32) A lei da inércia, que é uma síntese das ideias de Galileu sobre a inércia, afirma que, para manter um corpo em movimento retilí- neo uniforme, é necessária a ação de uma força. Dê a soma dos números dos itens corretos. 27 (Udesc) Calcule a aceleração do sistema a seguir quando o cor- po de massa m é puxado por um força F que forma um ângulo α com a horizontal. Sabe-se que entre a superfície e o corpo existe um coefi- ciente de atrito cinético µ. (Dados: F = 10 N; m = 2 kg; α = 60°; µ = 0,1; cos 60° = 0,5; sen 60° = 0,9 e g = 10 m/s2) α m F 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 13 14/03/11 10:20 14 Exercícios Complementares 28 (UFPE) Um bloco está em equilíbrio sobre um plano inclinado, sob a ação das forças peso, normal e de atrito. α Qual das configurações a seguir representa corretamente todas as for- ças exercidas sobre o bloco? a) α α d) α α b) α α e) α α c) α α 29 (PUC-MG) Na figura a seguir, estão representados dois blocos de massas 1,0 kg e 2,0 kg, sobre uma superfície horizontal. O atrito é desprezível. Os dois blocos estão ligados por um fio de massa desprezí- vel. Sobre o segundo bloco, age uma força horizontal F = 6,0 N. 2,0 kg1,0 kg F A aceleração do sistema e a tração no fio valerão, respectivamente: a) 2,0 m/s2 e 2,0 N c) 6,0 m/ s2 e 6,0 N b) 3,0 m/ s2 e 6,0 N d) 3,0 m/ s2 e 2,0 N 30 (UPE) No sistema representado na figura a seguir, dois blo- cos têm massas iguais e estão ligados por um fio de massa des- prezível. Na superfície do plano inclinado, o bloco desloca-se sem atrito. O coeficiente de atrito cinético entre o plano horizontal e o bloco é 0,4, e atrito na roldana da corda, desprezível. Nessas condi- ções, a aceleração do sistema vale, em m/s2. (Dados: sen 30° = 0,5 e g = 10 m/s2) 30° a) 5 b) 10 c) 0,5 d) 0,4 e) 0,87 31 (UERJ) Uma balança na portaria de um prédio indica que o peso de Chiquinho é de 600 newtons. A seguir, outra pesagem é feita na mesma balança, no interior de um elevador, que sobe com aceleração de sentido con- trário ao da aceleração da gravidade e módulo a = g __ 10 , em que g = 10 m/s2. Nessa nova situação, o ponteiro da balança aponta para o valor que está indicado corretamente na seguinte figura: a) 12345678 540 N b) 12345678 570 N c) 12345678 630 N d) 12345678 660 N 32 (ITA-SP) Dentro de um elevador em queda livre, em um campo gravitacional g, uma bola é jogada para baixo, com velocidade v, de uma altura h. Assinale o tempo previsto para a bola atingir o piso do elevador. a) t = v __ g d) t = v2 + 2 · g · h – v g b) t = h __ v e) t = v2 – 2 · g · h – v g c) t = 2 · h g 33 (UFMG) Considere que dois objetos, de massas M e m, respecti- vamente, estão pendurados nas extremidades de uma corda que passa por uma polia, como representado na figura a seguir: M m Dinamômetro Polia Considere que: • o eixo da polia é sustentado por um dinamômetro; • M > m; • a massa da corda e a da polia são desprezíveis; • a corda é inextensível; • a polia pode girar livremente em torno de seu eixo. Considerando essas informações: a) reproduza em seu caderno a figura e, nela, represente e nomeie as forças que atuam nos objetos M e m; b) determine a aceleração do objeto de massa m em função de M, m e g. 34 (UERJ) O cesto de uma máquina de lavar roupas mede 50 cm de diâmetro. Durante o ciclo de centrifugação, o coeficiente de atrito da roupa com a parede do cesto da máquina é constante e igual a 0,5, e a aceleração angular do cesto é igual a 2 rad/s2. Calcule, em relação a esse ciclo de centrifugação: a) a velocidade de rotação mínima para que a roupa fique grudada à parede do cesto; b) o número de rotações feitas pelo cesto, a partir do repouso até atingir a velocidade de 3 rotações por segundo. 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 14 14/03/11 10:20 15Exercícios Complementares 35 (PUC-RJ) O trem rápido francês, conhecido como TGV (train à grande vitesse), viaja de Paris para o sul com uma velocidade média de cruzeiro: v = 216 km/h. A aceleração experimentada pelos passageiros, por razões de conforto e segurança, está limi- tada a 0,05g. Qual é, então, o menor raio que uma curva pode ter nessa ferrovia? (Adote g = 10 m/s2.) a) 7,2 km c) 72 km e) Não existe raio mínimo. b) 93 km d) 9,3 km 36 (UFMT) Um motociclista de globo da morte, preocupado com seu sucesso no espetáculo, pede a um professor de física para calcular a velocidade mínima que terá que imprimir à sua moto para não cair no momento de passar pelo teto do globo. Considerando o raio do globo igual a 250 cm e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², qual deverá ser a velocidade mínima? a) 2,5 m/s c) 50,0 m/s e) 5,0 m/s b) 25,0 m/s d) 10,0 m/s 37 (Unicamp-SP) A tração animal pode ter sido a primeira fonte externa de energia usada pelo homem e representa um aspecto mar- cante da sua relação com os animais. a) O gráfico a seguir mostra a força de tração exercida por um ca- valo como função do deslocamento de uma carroça. O trabalho realizado pela força é dado pela área sob a curva F x d. Calcule o trabalho realizado pela força de tração do cavalo na região em que ela é constante. 10 20 30 40 50 64 700 200 400 600 800 1.000 F (N) d (m) b) No sistema internacional, a unidade de potência é o watt (W = 1 J/s). O uso de tração animal era tão difundido no passado que James Watt, aprimorador da máquina a vapor, definiu uma unidade de potência tomando os cavalos como referência. O cavalo-vapor (CV), definido a partir da ideia de Watt, vale aproximadamente 740 W. Su- ponha que um cavalo, transportando uma pessoa ao longo do dia, realize um trabalho total de 444.000 J. Sabendo que o motor de uma moto, operando na potência máxima, executa esse mesmo trabalho em 40 s, calcule a potência máxima do motor da moto em CV.38 (UERJ, adaptada) No edifício onde mora uma família, deseja-se ins- talar uma bomba hidráulica capaz de elevar 500 litros de água até uma caixa-d’água vazia, situada a 20 m de altura acima desta bomba, em 1 mi- nuto e 40 segundos. Esta caixa-d’água tem a forma de um paralelepípedo cuja base mede 2 m2. O rendimento de um sistema hidráulico é definido pela razão entre o trabalho fornecido a ele e o trabalho por ele realizado. Espera-se que o rendimento mínimo desse sistema seja de 50%. Calcule a potência mínima, em HP, que deverá ter o motor dessa bomba. (Dado: 1 HP = 750 W) 39 (Fatec-SP) Os modelos disponíveis da linha de motocicletas de 125 cilindradas de determinado fabricante apresentam uma das meno- res massas da categoria, 83 kg, e um melhor posicionamento do centro de gravidade. Resumindo, diversão garantida para pilotos de qualquer peso ou estatura. O gráfico mostra a variação da energia cinética do conjunto motociclis- ta e uma dessas motocicletas em função do quadrado de sua velocida- de, sobre uma superfície plana e horizontal. 10 20 30 400 1125 2250 3375 E (J) v 2 (m2/s2) Analisando os dados do gráfico, pode-se determinar a massa do moto- ciclista que, em kg, vale: a) 45 b) 52 c) 67 d) 78 e) 90 40 (UFPE) Uma força de módulo F = 21 N acelera um bloco sobre uma superfície horizontal sem atrito, conforme a figura. O ângulo entre a direção da força e o deslocamento do bloco é de 60 graus. F 60° Ao final de um deslocamento de 4,0 m, qual a variação da energia ciné- tica do bloco, em joules? 41 (U. Amazonas) Um corpo é arrastado sobre uma superfície horizontal por uma força constante de intensidade igual a 20 N, e forma com a horizontal um ângulo de 60°. Durante a ação da força, o corpo se deslocou 5,0 m e sua energia cinética sofreu uma variação de 10 J. A intensidade da força média de atrito que a superfície exerceu sobre o corpo é: (Dado: cos 60° = 0,5) a) 8 N b) 10 N c) 5 N d) 4 N e) 2 N 42 (UFPE) Uma partícula de massa m é abandonada a partir do repouso de uma altura y = h acima da superfície da Terra (y = 0). A aceleração da gravidade g é constante durante sua queda. Qual dos gráficos seguintes melhor representa a energia cinética Ecin. da partícula em função de sua posição y? a) Ecin. m · g · h h y0 d) y0 Ecin. m · g · h h b) y0 Ecin. m · g · h h e) y0 Ecin. m · g · h h c) y0 Ecin. m · g · h h 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 15 14/03/11 10:20 16 Exercícios Complementares 43 (UERJ) Duas goiabas de mesma massa, G1 e G2, desprendem-se, num mesmo instante, de galhos diferentes. A goiaba G1 cai de uma altura que corresponde ao dobro daquela de que cai G2. Ao atingirem o solo, a razão EG2 EG1 , entre as energias cinéticas de G2 e G1, terá o seguinte valor: a) 1 __ 4 b) 1 __ 2 c) 2 d) 4 44 (UFPE) Um pequeno bloco, posto em movimento a partir do ponto A com velocidade v0 = 6 m/s, desliza sem atrito até o ponto B, em que a sua velocidade é v. O intervalo de tempo de trânsito entre A e B é Δt = 1,0 s. Calcule a componente horizontal da aceleração média do blo- co, entre os pontos A e B, em m/s2. Despreze a resistência do ar. v A B v0 h = 3,2 m 45 (UEPE) Um carrinho de massa m é abandonado do repouso no ponto A de uma montanha-russa a uma altura H. Considere o trecho BCD como um arco de circunferência de raio R e desprezíveis todas as forças resistivas ao movimento. A expressão que representa a força nor- mal (N) no ponto C é dada por: H A B D C R a) N = m ⋅ g _____ R ⋅ (3R – 2H) d) N = H _____ m ⋅ g ⋅ (3R – H) b) N = m ⋅ g ⋅ (H – R) e) N = 1 _______ m ⋅ g ⋅ R ⋅ (2H – 3R) c) N = m ⋅ R _____ g ⋅ (R – 2H) 46 (U. F. Santa Maria-RS) Uma partícula de massa m é abandona- da do repouso em A e desliza, sem atrito, ao longo de um trilho, con- forme a figura. O raio da parte circular, R, é equivalente a 1 __ 3 da altura do ponto A. D C B A R R R As expressões que determinam a energia cinética nos pontos B, C e D são, respectivamente: a) 3m · g · R; 2m · g · R; m · g · R b) 2m · g · R; m · g · R; 0 c) 3m · g · R; m · g · R; 2m · g · R d) m · g · R; 2m · g · R; 3m · g · R e) 0; 2m · g · R; 3m · g · R 47 (UFRR) Uma bola de futebol é largada de uma altura de 30 metros da superfície da Terra e toca o solo com uma velocidade não nula. Desprezando os efeitos de atrito, podemos afirmar sobre a energia mecânica: a) A bola se encontra em queda livre e possui energia cinética do iní- cio ao fim do movimento. b) A bola possui inicialmente energia cinética diferente de zero. Após a bola ser largada, a energia cinética vai se transformando em energia potencial que faz com que a bola adquira velocidade. c) A bola possui inicialmente energia potencial diferente de zero. Após a bola ser largada, a energia potencial vai se transformando em energia cinética que faz com que a bola adquira velocidade. d) Não há transformação de energia no sistema. e) A bola perde energia mecânica pelo fato de estar em queda livre. 48 (UFGO) A energia potencial de um carrinho em uma montanha- russa varia, como mostra a figura a seguir: 0 3 6 9 12 1 2 5 7 12 x (m) Epot. (J) Sabe-se que, em x = 2 m, a energia cinética é igual a 2 J e que não há atrito, sobre o carrinho, entre as posições x = 0 e x = 7 m. Desprezando a resistência do ar, determine: a) a energia mecânica total do carrinho; b) a energia cinética e potencial do carrinho na posição x = 7 m; c) a força de atrito que deve atuar no carrinho, a partir da posição x = 7 m, para levá-lo ao repouso em 5 m. 49 (UFRS) Um bloco, partindo do repouso, desliza ao longo de um plano inclinado de comprimento L, livre de qualquer atrito. Que distân- cia percorre o bloco sobre o plano inclinado até adquirir a metade da quantidade de movimento que terá no final do plano? a) L __ 4 c) L __ 2 e) (3L) ____ 4 b) L( 2 –1) d) L ___ 2 50 (Vunesp) Uma nave espacial de 103 kg se movimenta, livre de quaisquer forças, com velocidade constante de 1 m/s, em relação a um referencial inercial. Necessitando pará-la, o centro de controle decidiu acionar um dos motores auxiliares, que fornecerá uma força constante de 200 N, na mesma direção, mas em sentido contrário ao do movimen- to. Esse motor deverá ser programado para funcionar durante: a) 1 s d) 5 s b) 2 s e) 10 s c) 4 s 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 16 14/03/11 10:20 17Exercícios Complementares 51 (FGV-SP) Em um sistema isolado de forças externas, em repouso, a resultante das forças internas e a quantidade de movimento total são, ao longo do tempo, respectivamente: a) crescente e decrescente. b) decrescente e crescente. c) decrescente e nula. d) nula e constante. e) nula e crescente. 52 (U. F. Santa Maria-RS) Um jogador chuta uma bola de 0,4 kg, parada, imprimindo-lhe uma velocidade de módulo 30 m/s. Se a força sobre a bola tem uma intensidade média de 600 N, o tempo de contato do pé do jogador com a bola, em s, é de: a) 0,02 b) 0,06 c) 0,2 d) 0,6 e) 0,8 53 (U. F. Ouro Preto-MG) Um jovem de massa 60,0 kg está parado sobre uma pista de patinação no gelo, perfeitamente lisa, quando apa- nha seu cachorro de massa 20,0 kg, que se movia horizontalmente, em sua direção, com velocidade de 4,0 m/s. Sabendo que g = 10,0 m/s2, faça o que se pede. a) Calcule a velocidade do jovem e do cachorro, depois que este foi apanhado pelo jovem. b) Explicite qual princípio da física é exemplificado pelo fenômeno acima. c) O resultado do item a seria o mesmo se o jovem, em vez de es- tar sobre o gelo, estivesse sobre uma superfície bastante áspera? Justifique. 54 (Mackenzie-SP) Um pequeno carro tem massa 20,0 kg, quando vazio. Contendo inicialmente uma massa de 10,0 litros de água (d = 1,00 g/cm3), esse carro se desloca,nesse instante, com a velocidade escalar de 36 km/h. Durante seu movimento, retilíneo e praticamente livre de qualquer força de resistência, a água escorre por um orifício existente na base inferior, com vazão média de 0,50 litro por segundo, durante os primeiros 10,0 s. A aceleração escalar média desse carro, nesse intervalo de tempo, é de: a) 0,20 m/s2 b) 0,40 m/s2 c) 1,20 m/s2 d) 2,00 m/s2 e) 2,40 m/s2 55 (UFRJ) Em um parque de diversões, dois carrinhos elétricos idênticos, de massas iguais a 150 kg, colidem frontalmente. As velo- cidades dos carrinhos imediatamente antes do choque são 5,0 m/s e 3,0 m/s. 5,0 m/s 3,0 m/s Calcule a máxima perda de energia cinética possível do sistema, ime- diatamente após a colisão. 56 (U. Amazonas) Uma bala de 20 g, disparada horizontalmente (despreze a gravidade) contra um carrinho de areia, inicialmente em repouso, aloja-se na areia, e um carrinho com areia passa a se mover com velocidade constante, percorrendo 72 cm em 0,4 s. A massa do carrinho com areia é de 5 kg e ele pode se mover sem atrito sobre a superfície plana em que se encontra. A velocidade inicial da bala é de, aproximadamente: a) 300 m/s b) 452 m/s c) 20 m/s d) 100 m/s 57 (UFPE) Uma bola é lançada com velocidade v1 = 93 cm/s de encontro a outra bola idêntica, em repouso e próxima a uma parede. O evento ocorre sobre um plano horizontal, sem atrito, e todos os cho- ques são perfeitamente elásticos e frontais. v1= 1 2 Qual o módulo da velocidade relativa, em cm/s, entre as bolas após o segundo choque entre elas? 58 (Cefet-SP) Um projétil de massa 5 g é disparado em um bloco de madeira de massa 4 995 g, suspenso por um fio longo, encravando- se neste, de tal forma que a velocidade do conjunto projétil-bloco, ime- diatamente após o impacto, é de 0,25 m/s. A velocidade do projétil no momento do impacto e o valor aproximado do módulo da perda de energia do projétil são, respectivamente: a) 150 m/s e 136,25 J b) 250 m/s e 156,25 J c) 250 m/s e 136,25 J d) 150 m/s e 186,25 J e) 250 m/s e 186,25 J 59 (UFSE) Uma bola A de massa 0,20 kg move-se, com velocidade de 5,0 m/s, sobre uma superfície horizontal lisa em trajetória retilínea. Ela colide frontalmente com uma bola B de massa 0,30 kg, inicialmente em repouso. Imediatamente após a colisão, as bolas movem-se juntas. Julgue (V ou F) as afirmações. I. A colisão é perfeitamente elástica. II. A velocidade comum após a colisão vale 2,0 m/s. III. O impulso sofrido por cada bola tem módulo 0,60 kg · m/s. IV. Se a duração do choque for 0,10 s, a força média entre as bolas tem módulo 12 N. V. Nesta colisão, ocorre perda de 1,5 J de energia mecânica do sistema. 60 (F. M. Jundiaí-SP) Um projétil de massa 40,0 g, no instante em que se move com energia cinética de 32 J, colide com um bloco de massa 760,0 g, que se encontra em repouso sobre uma superfície horizontal, e fica incrustado nele. Considerando desprezível o efeito do atrito entre o bloco e a superfície horizontal e a resistência do ar, calcule, em m/s, o módulo da velocidade do: a) projétil, imediatamente antes da colisão; b) bloco, imediatamente após o projétil ter ficado incrustado. 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 17 14/03/11 10:20 18 Exercícios Complementares 61 (U. Taubaté-SP) Um satélite artificial S descreve uma órbita elíp- tica em torno da Terra, sendo que a Terra está no foco, conforme a figu- ra adiante. C B T S D A Indique a alternativa correta: a) A velocidade do satélite é sempre constante. b) A velocidade do satélite cresce à medida que o satélite caminha ao longo da curva ABC. c) A velocidade do ponto B é máxima. d) A velocidade do ponto D é mínima. e) A velocidade tangencial do satélite é sempre nula. 62 (F. F. O. Diamantina-MG) As leis de Kepler definem o movimen- to da Terra em torno do Sol. Na figura, a área sombreada é igual a um quarto da área total da elipse. P M N Sol Assim, o tempo gasto pela Terra para percorrer o trajeto MPN é, aproxi- madamente, em meses, igual a: a) 9 b) 6 c) 4 d) 3 e) 1 63 (UEMG) Em seu movimento em torno do Sol, a Terra descreve uma trajetória elíptica, como na figura a seguir: São feitas duas afirmações sobre esse movimento: I. A velocidade da Terra permanece constante em toda a trajetória. II. A mesma força que a Terra faz no Sol, o Sol faz na Terra. Sobre tais afirmações, só é correto afirmar que: a) as duas afirmações são verdadeiras. b) apenas a afirmação 1 é verdadeira. c) apenas a afirmação 2 é verdadeira. d) as duas afirmações são falsas. 64 (Cefet-SP) Considere um satélite de massa m = 10 kg, a uma alti- tude h = 700 km acima da superfície da Terra. Nas alternativas a seguir, indique aquela que corresponde ao módulo da velocidade tangencial do satélite. (Dados (valores aproximados): massa da Terra = 6 · 1024 kg, raio da Terra = 6.300 km, constante de gravitação universal = 6,6 ⋅ 10–11 N ⋅ m2/kg2) a) v = 3,5 ⋅ 103 m/s b) v = 9,5 ⋅ 103 m/s c) v = 1,5 ⋅ 103 m/s d) v = 7,5 ⋅ 103 m/s e) v = 5,5 ⋅ 103 m/s 65 (UFSC) Suponha que existissem lunáticos, habitantes da Lua, semelhantes aos terráqueos. Sobre tais habitantes, na superfície lunar, é correto afirmar que: (01) teriam um céu constantemente azul pela inexistência de nuvens. (02) não conseguiriam engolir nada. (04) não conseguiriam empinar pipa. (08) numa partida de futebol, poderiam fazer lançamentos mais lon- gos do que se estivessem na Terra. (16) numa partida de futebol, teriam menos opções de chutes, pela im- possibilidade de aplicar efeitos na bola. (32) poderiam apreciar o alaranjado do pôr do sol como um terráqueo. (64) não poderiam beber líquidos com um canudinho, pela inexistên- cia de atmosfera. Dê a soma dos números dos itens corretos. 66 (PUC-RS) Um satélite geoestacionário é um tipo especial de satélite que orbita no plano do equador terrestre e que permanece em repouso em relação a um observador em repouso em relação à Terra. Para um observador que, do espaço, observasse a Terra e o saté- lite girando: I. o sentido de rotação do satélite seria contrário ao da Terra; II. o período de rotação do satélite seria o mesmo da Terra; III. a velocidade angular do satélite seria a mesma da Terra; IV. a força centrípeta exercida sobre o satélite seria menor do que o seu peso na superfície da Terra. As alternativas corretas são, apenas: a) I e II b) II e IV c) I, II e III d) II, III e IV e) I, III e IV 67 (PUC/Campinas-SP) Três blocos de massas iguais são pendura- dos no teto por dois fios que passam livremente pelas roldanas 1 e 2. Consideradas desprezíveis as massas dos fios e as eventuais forças de atrito, o sistema pode oscilar. α 1 2 Durante a oscilação, a aceleração dos corpos será nula quando o ângu- lo α indicado na figura for: a) maior que 120°. b) igual a 120°. c) igual a 90°. d) igual a 60°. e) menor que 60°. 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 18 14/03/11 10:20 19Exercícios Complementares 68 (Unicamp-SP) Uma das modalidades de ginástica olímpica é a das argolas. Nessa modalidade, os músculos mais solicitados são os dos braços, que suportam as cargas horizontais, e os da região dorsal, que suportam os esforços verticais. H L d Considerando um atleta cuja massa é de 60 kg e sendo os comprimen- tos indicados na figura H = 3,0 m, L = 1,5 m e d = 0,5 m e g = 10 m/s2, responda: a) Qual a tensão em cada corda quando o atleta está pendurado no início do exercício com os braços na vertical? b) Quando o atleta abre os braços na horizontal, qual o componente horizontal da tensão em cada corda? 69 (UFAL) O bloco da figura possui peso P e se encontra na iminên- cia de movimento sob a ação de uma força de módulo constante F e direção perpendicular à parede vertical. Se o coeficiente de atrito está- tico entre a parede e o bloco é menor que 1, indique a relação correta entre P e F. F & g &a) 0 < P < F c) 0 < F < P __ 2 e) 0 < F < P b) F < P < 2F d) P __ 2 < F < P 70 (UFRN) A professora Marília tenta estimular os alunos com ex- periências simples, possíveis de serem realizadas facilmente, inclusive em casa. Uma dessas experiências é a do equilíbrio de uma vassoura: Apoia-se o cabo de uma vassoura sobre os dedos indicadores de am- bas as mãos, separadas (figura I). Em seguida, aproximam-se esses de- dos um do outro, mantendo-se sempre o cabo da vassoura na horizon- tal. A experiência mostra que os dedos se juntarão sempre no mesmo ponto no qual a vassoura fica em equilíbrio, não caindo, portanto, para nenhum dos lados (figura II). Figura I Figura II Da experiência, pode-se concluir: a) Quando as mãos se aproximam, o dedo que estiver mais próximo do centro de gravidade da vassoura estará sujeito a uma menor for- ça de atrito. b) Quando as mãos estão separadas, o dedo que suporta maior peso é o que está mais próximo do centro de gravidade da vassoura. c) Se o cabo da vassoura for cortado no ponto em que os dedos se encontram, os dois pedaços terão o mesmo peso. d) Durante o processo de aproximação, os dedos deslizam sempre com a mesma facilidade, pois estão sujeitos à mesma força de atrito. 71 (U. Passo Fundo-RS) Um trampolim é feito de madeira com 60 N de peso, é homogêneo e horizontal, com as medidas da figura. Se uma pessoa de 50 kg se coloca na extremidade C, as forças de reação exerci- das nos apoios A e B valem, em N, respectivamente: (Dado: g = 10 m/s2) 1 m C A B 2 m a) 230 e 894 d) 795 e 235 b) 545 e 594 e) 990 e 135 c) 690 e 455 72 (Ifet-GO) Uma pessoa tenta, manualmente, com uma pequena chave de roda, desapertar uma porca que prende a roda de um car- ro que foi excessivamente apertada por um borracheiro. Depois de várias tentativas sem êxito, ela sobe sobre a chave de roda, apoiando um de seus pés na extremidade livre desta, a 30 cm do eixo da porca (veja figuras), e assim, com seu peso perpendicular à barra, consegue seu objetivo. 30 cm d Cano 1 cm Figura 1 30 cm Figura 2 Sabendo-se que a massa da pessoa é 70 kg e que ela pode exercer, com as mãos, uma força perpendicular à barra de, no máximo, 294 N, qual seria o comprimento mínimo de um pedaço de cano, envolvendo completamente a barra-alavanca da chave de roda, que ela poderia usar para aumentar o braço dessa alavanca e assim resolver o problema ma- nualmente, de maneira mais fácil, segura e com menos esforço? (Dados: aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2; massa correspondente ao peso mínimo capaz de girar a porca = 70 kg) a) 70,5 cm b) 69,5 cm c) 68,5 cm d) 70,0 cm e) 69,0 cm 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 19 14/03/11 10:20 20 Exercícios Complementares 73 (Uespi) No recipiente mostrado na figura, a densidade do líqui- do em repouso é denotada por ρ, e a aceleração da gravidade, por g. Com todas as grandezas expressas no Sistema Internacional de Unida- des, a diferença de pressão entre os pontos A e B é dada por: 4 m A B 3 m� & a) ρ · g ____ 5 b) ρ · g ____ 4 c) 3 · ρ · g d) 4 · ρ · g e) 5 · ρ · g 74 (PUC/Campinas-SP) Ao nível do mar, um barômetro de mercú- rio indica 76 cm, equivalente à pressão de 1,0 · 105 Pa. À medida que se sobe do nível do mar para o alto da serra, ocorre uma queda gradual de 1 cm do Hg da pressão atmosférica para cada 100 m de subida, aproxi- madamente. Pode-se concluir daí que a pressão atmosférica numa cidade, a 900 m de altitude em relação ao nível do mar, vale, em pascals: a) 8,8 · 104 b) 8,2 · 104 c) 6,7 · 104 d) 6,7 · 103 e) 6,7 · 102 75 (UFAL) Uma variação positiva de pressão é aplicada a um flui- do incompressível confinado em um recipiente. Embora as pressões hidrostáticas pA e pB, em dois pontos A e B no líquido, aumentem, o valor da diferença (pA – pB) não muda em relação ao seu valor ob- servado antes da variação de pressão. Tal enunciado diz respeito ao princípio de: a) Galileu. b) Bernoulli. c) Arquimedes. d) Pascal. e) Stevin. 76 (Unirio) A figura a seguir mostra uma prensa hidráulica cujos êmbolos têm secções S1 = 15 cm 2 e S2 = 30 cm 2. F S2 S1 Sobre o primeiro êmbolo, aplica-se uma força F igual a 10 N e, dessa forma, mantém-se em equilíbrio um cone de aço de peso P, colocado sobre o segundo êmbolo. O peso do cone vale: a) 5 N b) 10 N c) 15 N d) 20 N e) 30 N 77 (UFTM-MG) Todo tanque de lavar roupas possui uma tampa que permite a drenagem da água no momento desejado. Quando o tanque está vazio, a tampa, de peso desprezível, apenas se apoia nas paredes do ralo, sem exercer compressões laterais. 50 cm A força vertical para cima a ser aplicada sobre a tampa, a partir da qual é possível retirá-la do ralo que ela veda, quando o tanque ilustrado está completamente cheio com apenas água, é: (Considere: a pressão den- tro da tubulação do esgoto é igual à pressão atmosférica local; acelera- ção da gravidade g = 10 m/s2; densidade da água = 103 kg/m3; área do disco que compõe a tampa = 20 cm2) a) 10 N c) 20 N e) 40 N b) 15 N d) 30 N 78 (Vunesp) A figura mostra dois líquidos, A e B, incompressíveis e não miscíveis, em equilíbrio num tubo em forma de U, de secção cons- tante, aberto nas extremidades. hB A B h1 h2 g Se a densidade do líquido A for duas vezes maior que a do líquido B, a altura h2, indicada na figura, será: a) h1 – hB __ 2 b) h1 – hB c) h1 – 2hB d) 2h1 – hB e) hB __ 2 – hB 79 (PUC-RS) Uma lata de refrigerante vazia, colocada na superfície de uma lagoa, irá boiar se tivermos o cuidado de não deixar entrar água no seu interior. No entanto, se amassarmos completamente a lata, ela afundará na água. Isso ocorre porque a lata amassada: a) desloca um volume menor de água do que a lata intacta, diminuin- do o empuxo exercido pela água. b) apresenta-se com densidade menor do que a da lata intacta, facili- tando o mergulho na água. c) tem seu peso diminuído e, portanto, o empuxo sobre ela é menor. d) possui massa maior do que a lata intacta e, portanto, tem peso maior. e) sofre o efeito de uma pressão atmosférica maior, a qual lhe confere uma densidade maior do que a da água. 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 20 14/03/11 10:20 21Exercícios Complementares 80 (UFPI) Uma esfera rígida (formada pela junção do hemisfério de densidade ρ1 = 0,70 g/cm 3 com o hemisfério de densidade ρ2 = 1,1 g/cm 3) é abandonada em repouso total no interior de um tanque cheio de água de densidade ρ = 1,0 g/cm3, na situação mostrada na figura. Água r1 r2 Imediatamente depois de ser abandonada, a esfera deverá iniciar um movimento de: a) translação para cima e um de rotação no sentido horário. b) translação para baixo e um de rotação no sentido horário. c) rotação no sentido anti-horário e nenhum movimento de translação. d) rotação no sentido horário e nenhum movimento de translação. e) translação para baixo e nenhum movimento de rotação. 81 (Ifet-GO) Uma criança brincando mergulha até o fundo de uma piscina levando uma garrafa plástica tampada contendo ar no seu inte- rior. Sabendo-se que a massa da garrafa plástica tampada corresponde a 32 g e que seu volume é aproximadamente 640 mL (considerando-se apenas o seu volume interno e desprezando-se o volume do invólu- cro plástico), qual a força resultante e a aceleração que atuará nesta garrafa, respectivamente, logo após ser solta pela criança no fundo da piscina? (Dados: aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2 e a densidade da água d = 1 g/cm3) a) 6,90 N e 200 m/s2 b) 4,96 N e 184 m/s2 c) 6,96 N e 188 m/s2 d) 5,96 N e 186 m/s2 e) 5,90 N e 182 m/s2 82 (UFRS) Quando uma pedra de 200 g, que está suspensa em um dinamômetro, é mergulhada inteiramente na água, a leitura do dinamô- metro sofre um decréscimo de 30%. (Considere a massa específica da água igual a1 g/cm3 e g = 10 m/s2. ) Qual é, aproximadamente, a massa específica da pedra, em g/cm3? a) 1,33 c) 3,33 e) 5,33 b) 2,33 d) 4,33 83 (UFCE) A figura 1 mostra um cilindro de altura h, pendurado por um fio a um medidor de tensão, M. O cilindro está no interior de um tanque que está sendo cheio de água pela torneira L. L 88 T h M Figura 1 20 100 200 300 40 60 80 100 y (cm) Figura 2 Leitura (TN) A figura 2 mostra como a leitura da tensão T (medida em newtons), registrada pelo medidor, varia com a altura y (medida em centímetros) da superfície livre da água no tanque. Calcule: a) o peso do cilindro; b) a altura, h, do cilindro; c) o empuxo da água sobre o cilindro depois que ele estiver comple- tamente mergulhado. 84 (PUC-RS) A figura a seguir representa um cubo C, em equilíbrio, suspenso por um dinamômetro D e com metade do seu volume imerso em água. O cubo tem volume de 6,4 ⋅ 10–5 m3 e peso de 1,72 N. C D Água Considere que a massa específica da água é 1,0 ⋅ 103 kg/m3 e que o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s2. Neste caso, a leitura do dinamômetro, em newtons, é: a) 1,7 b) 1,4 c) 0,85 d) 0,64 e) 0,32 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 21 14/03/11 10:20 Questões do Enem 1. b 2. c 3. d 4. e 5. d 6. b 7. c 8. e 9. c 10. a 11. e 12. d 13. a 14. c 15. a 16. c 17. d 18. c 19. c 20. a 21. d 22. a 23. b 24. c 25. b 26. e 27. d 28. a 29. b 30. d 31. d 32. e 33. d 34. e 35. e 36. b 37. d 38. e 39. c 40. d 41. e 42. c 43. e Exercícios complementares 1. a 2. d 3. F – F – F – V 4. b 5. b 6. b 7. b 8. 50 m 9. Soma = 31 (01 + 02 + 04 + 08 + 16) 10. a 11. b 12. e 13. d 14. Soma = 28 (04 + 08 + 16) 15. a 16. a 17. c 18. b 19. d 20. a) 0,50 15 1,5 2,0 t (s) v (m/s) b) 1,75 s c) 1,5 s 21. a) 20 m e 10 s b) Não, porque a Lua não possui at- mosfera. 22. a) 0,5 s b) 6 m/s c) 0,67 s 23. b 24. Soma = 18 (02 + 16) 25. b 26. Soma = 28 (04 + 08 + 16) 27. 1,95 m/s2 28. e 29. a 30. c 31. d 32. b 33. a) M m PM TM TN PN b) a = M – m ______ M + m ⋅ g (A aceleração é a mes- ma para os dois blocos.) 34. a) 8,9 rad/s b) 14 35. a 36. e 37. a) 3,2 ⋅ 104 J b) 15 CV 38. 2,66 HP 39. c 40. 42 J 41. a 42. e 43. b 44. 4,0 m/s2 45. a 46. a 47. c 48. a) 14 J b) Ec = 8 J e Ep = 6 J c) –1,6 N 49. a 50. d 51. d 52. a 53. a) 1,0 m/s b) Conservação da quantidade de mo- vimento do sistema. c) Sim. Justificativa. 54. a 55. 2.400 J 56. b 57. 93 cm/s 58. b 59. F – V – V – F – V 60. a) 40 m/s b) 2 m/s 61. b 62. d 63. c 64. d 65. Soma = 92 (04 + 08 + 16 + 64) 66. d 67. b 68. a) 300 N b) 50 N 69. a 70. b 71. d 72. b 73. c 74. a 75. d 76. d 77. a 78. a 79. a 80. a 81. d 82. c 83. a) 300 N b) 40 cm c) 200 N 84. b respOstas 22 Respostas 001-024_ENEM_TFvol01_P3.indd 22 14/03/11 10:20 GABARITO
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