Geral - Fisica (Forças em Polias Móveis) - Versão I (sem Gabarito)

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CURSO ONE
Aluno(a): Matrícula:
Data: Turma: Bimestre:
Professor(a): Disciplina: Nota:
Geral - Fisica (Forças em Polias Móveis) - Versão I 11/05/2020
(UPE) (0.667 /____)
(UECE) (0.667 /____)
(EsPCEx) (0.667 /____)
(EsPCEx) (0.667 /____)
FÍSICA
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS
TECNOLOGIAS
Questão 1
Achar modalidades mais criativas é uma preocupação constante
na vida de quem está acostumado a malhar e precisa se manter
motivado. Em algum momento, a atividade escolhida perde a
graça, sendo preciso encontrar algo diferente. A mais recente
inovação nessa área é o CrossFit, uma ginástica elaborada com
base nos treinamentos do Exército e da Marinha dos Estados
Unidos e de atletas olímpicos. No Brasil, o número de adeptos
cresce, e surgem academias especializadas na modalidade.
Fonte:
http://istoe.com.br/188465_TREINAMENTO+ANTIMONOTON IA/,
acessado em 14 de julho de 2016.
 
Em uma sessão de treino CrossFit, um atleta de Rugby segura
uma pequena bola e puxa uma polia que está presa a uma parede
e a um bloco por um fio ideal, com uma força de módulo F
horizontal, conforme mostra a figura a seguir. Supondo que a polia
tenha massa desprezível e que o atrito entre o bloco e a superfície
horizontal seja desprezível, assinale a alternativa CORRETA.
a A aceleração do bloco é o dobro da aceleração da polia.
b A aceleração da polia é o dobro da aceleração do bloco.
c A aceleração do bloco tem intensidade igual a F/(4M).
d Se a polia for movida por uma distância horizontal d, para a
direita, o bloco se move d/2 também para a direita.
e A variação de energia cinética do bloco, quando a polia se
move por uma distância horizontal d, para a direita, é igual a
Fd.
Questão 2
Considere uma corda A, de massa desprezível, passando por uma
polia presa ao teto por outra corda B, conforme a figura a seguir.
Pelas duas extremidades da corda A uma pessoa de massa m se
pendura e permanece em equilíbrio estático próximo à superfície
da Terra. Considere a aceleração gravitacional com módulo g. 
A relação entre as tensões nas cordas e o peso da pessoa é
a TA = TB/2 = mg/2.
 b TA = TB = mg. 
c 2TA = 2TB = mg. 
 d 2TA = TB = 2mg. 
Questão 3
No sistema apresentado na figura abaixo, o fio e as polias são
ideais, todos os atritos são desprezíveis e o módulo da força 
 que atua sobre o bloco A vale 550 N.
 
Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s
2
 e
sabendo que as massas de A e de B valem 20 kg e 15 kg,
respectivamente, a aceleração do bloco B, em m/s
2
, é igual a
a 10 b 15
c 20 d 25
e 30
Questão 4
O sistema de polias, sendo uma fixa e três móveis, encontra-se
em equilíbrio estático, conforme mostra o desenho. A constante
elástica da mola, ideal, de peso desprezível, é igual a 50 N/cm e a
força na extremidade da corda é de intensidade igual a 100 N.
Os fios e as polias, iguais, são ideais.
 
O valor do peso do corpo X e a deformação sofrida pela mola são,
respectivamente,
(CUSC) (0.667 /____)
(UNITINS) (0.667 /____)
(OBF) (0.667 /____)
(ENEM) (0.667 /____)
a 800 N e 16 cm. b 400 N e 8 cm. 
c 600 N e 7 cm. d 800 N e 8 cm. 
e 950 N e 10 cm.
Questão 5
O esquema abaixo representa um portão de garagem de 80 kg
instalado com dois contrapesos ligados a duas polias por cabos de
aço. Considerando 30 kg as massas de cada contrapeso,
adotando a aceleração da gravidade local g = 10,0 m/s
2
 e
desprezando as forças de atrito, a força F que uma pessoa deverá
exercer no portão para levantá-lo com velocidade constante e a
tração em cada cabo são, respectivamente:
a 200 N e zero b 200 N e 300 N 
c zero e 600 N d 800 N e 600 N 
e 500 N e 300 N
Questão 6
Um sistema de polias, indicado na figura abaixo, é utilizado para
facilitar a realização de algumas tarefas, como, por exemplo, a de
levantar algum objeto pesado.
Para levantar um bloco de 100 kg, com velocidade constante, por
uma altura de 2,0 m, utilizando o sistema de polias acima, um
homem deve aplicar uma força (F) na extremidade da corda. Esta
força realizará trabalho (W) que corresponderá à energia potencial
ganha pelo bloco durante a subida.
Considerando que as polias têm massas desprezíveis, o atrito é
nulo e os fios são inextensíveis, podemos afirmar que a força (F) e
o trabalho (W), quando o bloco é levantado por 2,0 m, são,
respectivamente:
a 125N e 300J. b 125N e 2000J.
c 500N e 2000J d 500N e 300J
e 250N e 500J
Questão 7
O corpo B da figura possui 1,6 kg de massa, através de um
sistema de cordas e polias ideais, faz com que o corpo A de
massa 1,0 kg suba o plano inclinado com velocidade constante de
2,0 m/s.
Desprezando-se a massa da corda, da polia móvel e o atrito nas
polias, determine o valor do coeficiente de atrito entre o bloco A e
o plano inclinado. 
a 0,50; b Nulo; 
c 0,25; d 0,40; 
e 0,15.
Questão 8
Uma invenção que significou um grande avanço tecnológico na
Antiguidade, a polia composta ou a associação de polias, é
atribuída a Arquimedes (287 a.C. a 212 a.C.). O aparato consiste
em associar uma série de polias móveis a uma polia fixa. A figura
exemplífica um arranjo possível para esse aparato. É relatado que
Arquimedes teria demonstrado para o rei Hierão um outro arranjo
desse aparato, movendo sozinho, sobre a areia da praia, um navio
repleto de passageiros e cargas, algo que seria impossível sem a
participação de muitos homens. Suponha que a massa do navio
era de 3 000 kg, que o coeficiente de atrito estático entre o navio e
a areia era de 0,8 e que Arquimedes tenha puxado o navio com
uma
(Mackenzie) (0.667 /____)
(IFRR) (0.667 /____)
(Unioeste) (0.667 /____)
(UNITINS) (0.667 /____)
(Unit-SE) (0.667 /____)
forçaF→ , paralela à direção do movimento e de módulo igual a
400 N. Considere os fios e as polias ideais, a aceleração da
gravidade igual a 10 m/s
2
 e que a superfície da praia é
perfeitamente horizontal.
O número mínimo de polias móveis usadas, nessa situação, por
Arquimedes foi
a 3. b 6.
c 7. d 8.
e 10.
Questão 9
Na figura esquematizada acima, os corpos A e B encontram-se em
equilíbrio. O coeficiente de atrito estático entre o corpo A e o plano
inclinado vale e o peso do corpo B é PB = 200 N.
Considere os fios e as polias ideais e o fio que liga o corpo A é
paralelo ao plano inclinado. Sendo e 
, o peso máximo que o corpo A pode assumir é
a 100 N b 300 N
c 400 N d 500 N
e 600 N
Questão 10
João, aluno do IFRR, ao visitar o sítio de seu avô Manuel, notou
que o mesmo puxava água do poço utilizando um sistema simples
de polia, corda e balde, porém como o balde com água tinha
massa de 5 kg, João percebeu que considerando a aceleração da
gravidade igual a 10 m/s
2
 seu avô exercia uma força de 50 N para
puxar água do poço. Notando o esforço de Manuel, João resolveu
por em prática os conhecimentos adquiridos nas aulas de física e
ajudou seu avô a construir um sistema de polias composto por
duas polias móveis e uma fixa, conforme a figura a seguir.
Assim, a partir desse novo sistema, que tem o objetivo de reduzir a
força a ser aplicada na corda, para puxar água Manuel passou a
exercer uma força de:
a 25 N b 35 N
c 12,5 N d 16,6 N 
e 2,5 N
Questão 11
Os blocos A e B, de massas respectivamente iguais a 4,0 kg e 1,0
kg, estão conectados por meio de um barbante, o qual passa por
polias como mostra a figura abaixo. Uma das extremidades do
barbante está atada em prego fixo na superfície horizontal. Os
blocos são abandonados a partir do repouso. Quando se
desprezam o atrito e as massas do barbante e das polias e se
considera a aceleração da gravidade igual a 10 m.s
-2
, assinale a
alternativa CORRETA.
a Após abandonados, os blocos continuarão em repouso.
b As velocidades dos blocos A e B possuem o mesmo valor.
c A aceleração do bloco A é igual a 5,0 m.s-2.
d A aceleração do bloco B é igual a 2,5 m.s-2.
e A força de tração no barbante possui intensidade igual a 5,0 N.
Questão 12
A figura abaixo representa um sistema de polias e fios ideais. Qual
deve ser a tração no fioligado ao bloco B, sabendo que mB = 4,5
kg e mA = 12 kg? Adote para g = 10 m/s
2
.
a 36 N b 72 N
c 54 N d 64 N
e 24 N
Questão 13
 
A figura mostra dois blocos idênticos, cada um com peso de
10,0N, ligados através de um fio que passa por uma polia.
 
(UFT) (0.667 /____)
(UFT) (0.667 /____)
Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre os blocos e
entre o bloco A e a superfície de apoio é igual a 0,60 e
considerando-se o fio e a polia ideais, para que o bloco A esteja na
iminência de movimento, a intensidade da força F, em newtons,
deve ser igual a
a 20,0 b 24,0 
c 26,0 d 28,0 
e 30,0
Questão 14
Leia o texto para responder à questão 3. 
 
 A fim de conferir realismo à gravação da cena de um filme que
envolve um astronauta caindo na superfície lunar, a equipe
de efeitos especiais de um estúdio utilizou uma montagem com
polias, um cabo de aço e um contrapeso. A montagem consiste
em um cabo de aço com uma extremidade presa ao astronauta,
passando por duas polias fixas sobre o teto do estúdio e por uma
polia móvel (na qual o contrapeso está preso). A outra
extremidade do cabo está fixada ao teto do estúdio, conforme
ilustrado na figura abaixo:
Existem forças de atrito que influenciam o movimento
do astronauta e do contrapeso. Geralmente estas forças
são desconsideradas em situações envolvendo cabos e polias
ideais. Cabos ideais são inextensíveis (comprimento constante) e
têm massa nula. Polias ideais não possuem atrito e têm massa
nula. Em uma situação real podemos considerar os cabos e
polias como ideais desde que: 1) a massa destes seja muito
inferior à dos demais elementos do sistema; 2) o comprimento do
cabo seja aproximadamente constante; 3) o atrito na polia seja
aproximadamente nulo. Para calcular a massa do contrapeso, de
forma que o astronauta em queda esteja submetido a uma
aceleração igual à aceleração gravitacional lunar, a equipe de
efeitos especiais considerou o cabo e as polias ideais, a massa
total do astronauta (com equipamentos) igual a 220 kg e a
aceleração gravitacional lunar (gLua) igual a vinte por cento da
aceleração gravitacional terrestre, gTerra = 10 m/s
2
. 
 
Considere o cabo utilizado no estúdio como ideal e, agora,
as polias com coeficiente de atrito diferente de zero,
dissipando energia, e possuindo massa nula. Considere também
que exista o movimento. 
 
Assinale a alternativa CORRETA.
a O módulo da aceleração do astronauta é nulo enquanto
o módulo da aceleração do contrapeso é igual a 0,2
gTerra.
b Os módulos das acelerações do astronauta e
do contrapeso são inferiores a 0,2
gTerra.
c Os módulos das acelerações do astronauta e
do contrapeso são superiores a 0,2
gTerra.
d O módulo da aceleração
do astronauta é igual a 0,2
gTerra enquanto o módulo da
 aceleração do contrapeso é
nulo.
e Os módulos das acelerações do astronauta e
do contrapeso são iguais a 0,2
gTerra.
Questão 15
Leia o texto para responder à questão 2. 
 
A fim de conferir realismo à gravação da cena de um filme que
envolve um astronauta caindo na superfície lunar, a equipe
de efeitos especiais de um estúdio utilizou uma montagem com
polias, um cabo de aço e um contrapeso. A montagem consiste
em um cabo de aço com uma extremidade presa ao astronauta,
passando por duas polias fixas sobre o teto do estúdio e por uma
polia móvel (na qual o contrapeso está preso). A outra
extremidade do cabo está fixada ao teto do estúdio, conforme
ilustrado na figura abaixo:
Existem forças de atrito que influenciam o movimento
do astronauta e do contrapeso. Geralmente estas forças
são desconsideradas em situações envolvendo cabos e polias
ideais. Cabos ideais são inextensíveis (comprimento constante) e
têm massa nula. Polias ideais não possuem atrito e têm massa
nula. Em uma situação real podemos considerar os cabos e
polias como ideais desde que: 1) a massa destes seja muito
inferior à dos demais elementos do sistema; 2) o comprimento do
cabo seja aproximadamente constante; 3) o atrito na polia seja
aproximadamente nulo. Para calcular a massa do contrapeso, de
forma que o astronauta em queda esteja submetido a uma
aceleração igual à aceleração gravitacional lunar, a equipe de
efeitos especiais considerou o cabo e as polias ideais, a massa
total do astronauta (com equipamentos) igual a 220 kg e a
aceleração gravitacional lunar (gLua) igual a vinte por cento da
aceleração gravitacional terrestre, gTerra = 10 m/s
2. 
 
Considere a distância vertical inicial entre os centros de massa do
astronauta e do contrapeso d = 9,0m e as velocidades iniciais do
astronauta e do contrapeso iguais a zero. Assinale a alternativa
que mais se aproxima do menor intervalo de tempo necessário
para que a distância vertical entre os centros de massa do
astronauta e do contrapeso seja igual a 4,5m?
a 2,5s b 0,8s
c 4,0s d 1,7s
e 3,2s