Lista 3 - Leis De Newton - Prevupe2008

FÍSICA

MECÂNICA

LISTA 3 – MECÂNICA – LEIS DE NEWTON E APLICAÇÕES

Lista 3 LEIS DE NEWTON E APLICAÇÕES

P r é - V e stib u la r d a U n i v e r s i d a d e d e P e r n a m b u co (b) Para quaisquer observadores. (c) Só para observadores em movimento acelerado. BRINQUEDINHO DE VESTIBULANDO!!!!! 1. (UAAM) Um pescador está sentado sobre o banco de uma canoa. A (d) Para observadores parados ou com aceleração vetorial nula em relação

Hora de... Brincar!

(a) (c) (e) 2. (a) (d) 3. (a) (b) (c) (d) (e) 4.

5.

(a) 6.

(a) (d) (e) 7.

(a) (b) (c) (d) (e) 8. (a)

Terra aplica-lhe uma força de atração gravitacional chamada peso. De acordo com a 3ª Lei de Newton, a reação dessa força atua sobre: a canoa. (b) o banco da canoa. a água. (d) a Terra. a canoa e a água e depende de canoa estar em repouso ou em movimento (PUC–SP) No arremesso de peso, um atleta gira um corpo rapidamente e depois o abandona. Se não houvesse a influência da Terra, a trajetória do corpo após ser abandonado pelo atleta seria: Circular. (b) Parabólica. (c) Curva qualquer. Retilínea. (e) Espira. (f) Uma partícula sob a ação de várias forças cuja resultante é zero. Podemos afirmar que a partícula: Está em pouso. Está em movimento acelerado. Está em movimento circular. Está em movimento retilíneo uniforme. Pode estar em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. (FUVEST–SP) Um veículo de massa 5,0 kg descreve uma trajetória retilínea e obedece à equação horária: S = 3· t2 + 3· t + 1, onde S é medido em metros e t em segundos. Qual o módulo da força resultante sobre o veículo? (Fund. Carlos Chagas–SP) Para que um carrinho de massa m adquira uma certa aceleração de módulo a é necessário que a força resultante tenha módulo F. Qual é o módulo da força resultante para que um carrinho de massa 2· m adquira uma aceleração de módulo 3· a? 1,5F (b) 2F (c) 3F (d) 5F (e) 6F (FE Itajubá–MG) Um corpo cujo peso é 4,0 N, sob a ação de uma força constante, horizontal, de valor 3,0 N, descreve uma trajetória retilínea sobre uma mesa horizontal, com uma velocidade constante de 2,0 m/s. Quanto vale o módulo da resultante das forças que atuam sobre o corpo? 0,0N (b) 3,0N (c) 5,0 Não se pode dizer coisa alguma a respeito do valor da resultante, uma vez que a situação descrita no problema é fisicamente impossível. Não se pode dizer coisa alguma a respeito do valor da resultante, uma vez que, para isso, o problema não apresenta dados suficientes. (ITA–SP) Em seu livro “Viagem ao Céu”, Monteiro Lobato, pela boca de um personagem, faz a seguinte afirmação: “Quando jogamos uma laranja para cima, ela sobe enquanto a força que produziu o movimento é maior do que a força da gravidade. Quando esta se torna maior, a laranja cai”. (Despreze a resistência do ar) A afirmação é correta pois, de F = m· a, temos que a = 0 quando F = 0. indicando que as duas forças se equilibram no ponto mais alto da trajetória. A afirmação está errada porque a força exercida para elevar a laranja sendo constante nunca será menor que a da gravidade. A afirmação está errada porque, após ser abandonada no espaço, a única força que age sobre a laranja é a da gravidade. A afirmação está correta porque está de acordo com o Princípio da Ação e Reação. Não podemos tirar qualquer conclusão sobre a afirmação. (AEU–DF) As Leis de Newton da Dinâmica são verificadas: Só para observadores em repouso.

a um sistema inercial.

(e) Só para observadores em movimento uniforme. 9. (ITA–SP) A velocidade de uma partícula, num determinado instante t, é nula em relação a um referencial inercial. Pode-se afirmar que o no instante t: (a) A resultante das forças que agem sobre a partícula é necessariamente nula. (b) A partícula se encontra em repouso, em relação a qualquer referencial inercial. (c) A resultante das forças que agem sobre a partícula pode não ser nula. (d) A resultante das forças que agem sobre a partícula não pode ser nula. (e) Nenhuma das anteriores é verdadeira. 10. (Mackenzie–SP) Um elevador começa a subir, a partir do andar térreo, com aceleração de 5 m/s2. O peso aparente de um homem de 60 kg no interior do elevador, supondo g = 10 m/s2, é igual a: (a) 60N (b) 200N (c) 300N (d) 600N (e) 900N 11. (ITA–SP) No teto de um elevador temos um corpo de peso 16 N preso a um dinamômetro que acusa 20 N. A aceleração local da gravidade vale 10 m/s2. A intensidade da aceleração do elevador é: (a) zero (b) 2,5m/s2 (c) 5,0m/s2 (d) 10,0m/s2 (e) n.d.a. 12. (ITA–SP) Em relação à situação da questão anterior, podemos afirmar que o elevador está: (a) subindo com velocidade constante. (b) Em repouso. (c) Subindo em movimento acelerado. (d) Descendo em movimento acelerado. (e) Subindo em movimento acelerado ou descendo em movimento retardado. 13. (UFPI) A figura mostra dois blocos sobre uma mesa lisa plana e horizontal. As massas dos blocos são m1 = 2 kg e m2 = 8 kg. Ao sistema é aplicada uma força F, horizontal, de intensidade 40 N. A intensidade da força que o bloco m1 exerce sobre o bloco m2 é: (a) 4 N r (b) 8 N m2 F (c) 24 N m 1 (d) 32 N (e) 40 N 14. (F.C. Chagas – SP) Quatro blocos, M, N, P e Q, deslizam sobre uma

r

superfície horizontal, empurrados por uma força F , conforme esquema abaixo. A força de atrito entre os blocos e a superfície é desprezível, e a massa de cada bloco vale 3,0 kg. Sabendo-se que a aceleração escalar dos blocos vale 2,0 m/s2, a força do bloco M sobre o bloco N é, em newtons, igual a: r (a) 0 F (b) 6 M P (c) 12 N Q (d) 18 (e) 24 15. (UFES) Desprezando-se os atritos, a aceleração do bloco A será de: r (a) 12,0 m/s2 3 kg F = 24 N 2 (b) 9,8 m/s 2 kg 2 Parede (c) 4,8 m/s A B (d) 4,0 m/s2 (e) 2,4 m/s2

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16. (Fatec – SP) A equação horária da velocidade de uma partícula em movimento retilíneo e de 3 kg de massa é v = 4 + 2· t, com unidades do Sistema Internacional. A força resultante sobre a partícula tem módulo de: (a) 6 N (b) 2 N (c) 30 N (d) 3 N (e) 1,5 N 17. (FEI – SP) Sabendo-se que a tração no fio que une os dois blocos vale

r

100N, qual é o valor do módulo da força F ? Não há atrito.

r F Pa

10 kg

5 kg

18. (PUC – SP) Dois blocos A e B, de pesos respectivamente iguais a 30N e 70N, apóiam-se sobre uma mesa horizontal, ligados por um fio ideal. O coeficiente de atrito entre os blocos e a mesa é 0,4 e a aceleração da gravidade é g = 10 m/s2. Aplicando-se ao bloco A uma força horizontal

r F de intensidade 50 N, a aceleração comunicada ao sistema é:

(a) 5 m/s2 r (b) 4 m/s2 F (c) 3 m/s2 B A (d) 2 m/s2 2 (e) 1 m/s 19. (UNIMEP–SP) Um corpo A de massa 1600 gramas está unido por um fio a um outro corpo B de massa 400 gramas, numa região em que g = 10 m/s2. No instante inicial, o corpo A tinha uma velocidade de 5 m/s e se movia para direita, conforme o esquema. Desprezando-se os atritos, após 5s, o módulo e o sentido da velocidade de A serão: v0 = 5m/s A (a) v = 5m/s; da esquerda para direita. (b) v = 0m/s; da esquerda para direita. (c) v = 0 m/s; da direita para esquerda. (d) v = 5m/s; da direita para esquerda. B (e) v = 2m/s; da esquerda para direita. 20. (FATEC–SP) No sistema esquematizado da figura, os blocos A e B têm massas respectivamente iguais a mA e mB, o fio é ideal e não há atritos. Sendo g a aceleração da gravidade e T a tração no fio quando o sistema está em movimento, podemos afirmar que: B (a) T = mA · g (b) T = mB · g (c) T > mB · g A (d) T = (mA + mB) · g (e) T < mA · g 21. (PUC–SP) O esquema representa dois corpos A e B de massas respectivamente igual a 8,0 kg e 2,0 kg, ligados por um fio inextensível e de massa desprezível. No instante t = 0 os corpos estão em repouso na posição indicada no esquema. Nesse instante abandona-se o sistema, que assume movimento devido à tração exercida por B. Despreze as forças de atrito e suponha que a aceleração da gravidade tem intensidade 10 m/s2. O tempo que A leva para ir de M até N é: (a) 1,0 s

de módulo 12N e sobre o corpo B é aplicada a força FB de módulo 6N, conforme a figura. A aceleração do conjunto vale, aproximadamente: r (a) 3,0 m/s2 r FA (b) 1,41 m/s2 A 45º FB (c) 1,0 m/s2 B (d) 0,41 m/s2 (e) zero 23. (PUC – SP) Um bloco apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito está inicialmente em repouso. A seguir, aplica-se ao bloco uma força de intensidade igual à metade de seu peso, numa direção que forma um ângulo θ com a horizontal. O valor de θ para que o bloco entre em movimento é necessariamente: (a) zero. (b) Menor que 30º. (c) Menor que 45º. (d) Diferente de 90º. (e) O bloco não entra em movimento qualquer que será θ. 24. (UFGO) Um bloco desliza sobre um plano horizontal sem atrito com r velocidade constante v 0 . Em seguida, ele sobre uma rampa de inclinação θ, também sem atrito, até parar no ponto C da figura. A distância BC percorrida ao longo da rampa é:

C

r v0 2

(a)

v0 2 ⋅ g ⋅ tgθ

(d)

v0 g ⋅ tgθ

B

θ

2

(b)

v0 2 ⋅ g ⋅ cosθ

(e)

v0 2 ⋅ g ⋅ senθ

2

2

(c)

2⋅ v0 g ⋅ senθ

2

25. (Mack – SP) Os corpos A (mA = 2,0 kg) e B (mB = 4,0 kg) da figura abaixo sobem a rampa com movimento uniforme, devido à ação da

r

força F , paralela ao plano inclinado. Despreze os atritos e adote g = 10 m/s2. A intensidade da força que A exerce em B é de: (a) 2,0 N (b) 3,0 N B r (c) 20 N A F (d) 30 N 30º (e) 40 N 26. (PUC – SP) Para o caso da questão anterior, a tração no fio vale: (a) 50 N (b) 35 N (c) 25 N (d) 15 N (e) 10 N 27. (Fund. Carlos Chagas – SP) Um corpo de massa igual a 4,0 kg deslocase sobre uma superfície plana horizontal, ao longo de uma linha reta, com velocidade escalar constante e igual a 2,0 m/s. O corpo se move sob a ação de uma força constante cuja direção é paralela à trajetória do corpo e cuja intensidade é 3,0 newtons. Podemos afirmar que o módulo da força de atrito entre o corpo e a superfície é: (a) 3,0 N (b) 5,0 N (c) 6,0 N (d) 8,0 N (e) 11,0 N 28. (FEI – SP) Lança-se um corpo num plano horizontal com velocidade A v0=10m/s. O corpo desloca-se sobre o plano e pára após 10s. Dado (b) 2 s g=10m/s2, calcule o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície. (c) 2,0 s (a) 0,1 (b) 0,2 (c) 0,3 (d) 0,4 (e) 0,5 (d) 5 s 29. (PUC – SP) No sistema da figura, os corpos A e B têm massas mA = 6 (e) 3,0 s 5m kg e mB = 4 kg, respectivamente. O fio que os une e a polia são ideais. A resistência do ar é desprezível, a aceleração local da gravidade é M N B g=10m/s2, e o coeficiente de atrito entre o corpo A e o plano horizontal é µ. Quando o sistema é abandonado em repouso na posição indicada, os blocos adquirem aceleração de 1m/s2. Nessas condições, podemos 1,0 m solo afirmar que o valor de µ é: A (a) 0,10 22. (CESCEA – SP) Dois corpos A e B, de massas respectivamente iguais (b) 0,25 a 2kg e 4kg, estão encostados um no outro e podem se deslocar sem r (c) 0,30 B atrito sobre um plano horizontal. Sobre o corpo A é aplicada a força FA (d) 0,50 (e) 0,75

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30. (FATEC – SP) Uma caixa desliza ao longo de um plano inclinado com atrito e inclinação θ em relação a horizontal. Ao ser aumentado o ângulo θ, a força de atrito: (a) Não se altera. (b) Aumenta de intensidade. (c) Muda de sentido mas não de intensidade. (d) Diminui de intensidade. (e) Nenhuma das anteriores. 31. (FM ABC – SP) Um bloco de metal é colocado sobre uma mesa horizontal que se vai inclinando gradualmente. Quando a mesa forma com a horizontal o ângulo θ da figura, o bloco fica na iminência de deslizar. O coeficiente de atrito, entre o bloco e a mesa, vale: (a) 0,20 (b) 0,30 (c) 0,40 (d) 0,10 15 cm (e) 0,70 5,0 m

50 cm 32. (FATEC – SP) Com pára-quedas aberto, um soldado salta de um helicóptero em grande altura acima de uma planície. Sobre o sistema formado pelo pára-quedas e pelo homem, podemos afirmar que: (a) a velocidade cresce uniformemente com aceleração inferior a g. (b) a velocidade de chegada ao solo depende da altura inicial. (c) A velocidade de chegada ao solo depende da duração do processo. (d) À medida que a velocidade se eleva, aumenta a força resultante que as cordas exercem no homem. (e) Nenhuma das anteriores. 33. (ITA – SP) Numa região em que g = 10m/s2, um corpo de massa m = 8,0 gramas cai na água, atingindo após alguns segundos uma velocidade praticamente constante de 5,0m/s. Sabe-se que, neste caso, a força de resistência exercida pela água é dada pro Fr = k· v, onde v é a velocidade do corpo. Desprezando o empuxo da água, podemos afirmar que a constante k é igual a: (a) 16 N· s/m (b) 1,6· 102 kg/s (c) 1,6· 103 kgf/s –3 (d) 1,6· 10 N· s/m (e) N.d.a. 34. (FATEC – SP) A figura indica um corpo A de 4 kg preso na extremidade de uma mola, de constante elástica 100 N/m, apoiado numa mesa. Nestas condições a mola experimenta um aumento de comprimento de 10 cm. Considerando-se g = 10m/s2, podemos afirmar que a mesa exercerá sobre o corpo A uma força de intensidade: (a) 40 N (b) 30 N A (c) 20 N (d) 10 N mesa (e) 00 N 35. (VUNESP – SP) Uma pedra de massa m = 0,20 kg gira, presa a um fio, descrevendo uma circunferência horizontal de raio R = 20 cm, enquanto perfaz 2,0 rotações por segundo. Tentando aumentar a velocidade angular, vermos que o fio se rompe. Calcule a tração máxima que o fio suporta (g = 10 m/s2). (a) 10 N (b) 6,0 N (c) 6,3 N (d) 2,0 N (e) 6,6 N 36. (CESCEM – SP) Uma esfera de massa 0,50 kg oscila no vácuo suspensa por um fio de 1 m de comprimento. Ao passar pela parte mais

ponto mais alto da trajetória se a velocidade da moto é ali de 12 m/s? A massa total (motociclista + moto) é de 150 kg. (a) 1500 N (b) 2400 N (c) 3900 N (d) 5400 N (e) 6900 N 38. (UnB – DF) Um certo trecho de uma montanha-russa é aproximadamente um arco de circunferência de raio R. Os ocupantes de um carrinho, ao passar por este trecho, sentem uma sensação de aumento de peso. Avaliam que, no máximo, o seu peso foi triplicado. Desprezando os efeitos de atritos, os ocupantes concluirão que a velocidade máxima atingida foi de:

(a)

(b) 3 gR

(c) 2 gR

(d)

2gR

(e)

gR

39. (EE MAUA – SP) Numa estrada existe uma curva circular plana de raio 150m. O coeficiente de atrito lateral entre o pneu e a estrada é 0,15. Determine a maior velocidade com que o carro pode percorrer a curva sem derrapar. (g = 10 m/s2). 40. (OSEC – SP) Um toca-discos tem o prato na posição horizontal e realiza 3 revoluções em π segundos. Colocando-se uma pequena moeda sobre o prato, ela deslizará se estiver a mais de 10 cm do centro. Então, o coeficiente de atrito estático entre a moeda e o prato é de: (a) 0,12 (b) 0,24 (c) 0,36 (d) 0,48 (e) n.d.a. 41. (FEI – SP) Um esfera gira com velocidade 1 m/s, descrevendo uma trajetória circular, horizontal, de raio R = 10 cm. Estando a esfera suspensa por meio de um fio. Qual o ângulo que este fio forma com a vertical? Adote g = 10 m/s2. 42. (PUC – SP) O raio de uma curva ferroviária é de 400 metros e um trem deve percorrê-la com velocidade de 72 km/h. De quanto deve estar elevado o trilho externo para reduzir a um mínimo a força para fora sobre ele? A distância entre os trilhos é de 1,2 metros e g = 10 m/s2. (a) 0,20m (b) 0,12m (c) 0,15m (d) 0,18m 43. Um homem de massa mH = 80 kg está sobre uma balança de molas, a qual está fixa no piso de um elevador. A massa do elevador juntamente com a balança é mE = 520 kg. O conjunto está inicialmente em repouso. A partir de determinado instante, aplica-se ao teto do elevador, através do cabo que sustentação, uma força vertical para cima de modo que o elevador começa a subir com movimento acelerado,cuja aceleração tem módulo a = 2 m/s2. I. Calcule a intensidade da força aplicada ao teto do elevador; II. Calcule a marcação da balança. 44. (ITA – SP) Um r vagão desloca-se horizontalmente, em linha reta, com aceleração a constante. Um pêndulo simples está suspenso do teto do vagão, sem oscilar e formando ângulo θ com a vertical. Sendo g a aceleração da gravidade e m a massa do pêndulo. O módulo da tensão T no fio do pêndulo é:

(a) T = m ⋅ g ⋅ cosθ 2

(c) T = m ⋅ a + g

(b) T = m ⋅ a ⋅ senθ (d) T = m ⋅ (g ⋅ cosθ − a ⋅ senθ )

2

(e) T = m ⋅ (g ⋅ senθ + a ⋅ cosθ ) 45. (ITA – SP) O plano inclinado da figura tem massa M e sobre ele se

(a) (b) (c) (d) (e) 10 m/s. Aceleração da

baixa da trajetória, ela tem velocidade de gravidade g=10m/s2. O valor da intensidade da força de tração no fio, na parte mais baixa da trajetória, é um valor expresso em newtons, igual a: (a) 10,0 (b) 8,0 (c) 7,5 (d) 5,0 (e) zero 37. (OSEC – SP) Um motociclista descreve uma circunferência vertical num “globo da morte” de raio 4 m. Que força é exercida sobre o globo no

3gR

apóia um objeto de massa m. O ângulo de inclinação é α e não há atrito nem entre o plano inclinado e o objeto, nem entre o plano inclinado e o

r

apoio horizontal. Aplica-se uma força F horizontalmente ao plano inclinado e constata-se que o sistema todo se move horizontalmente sem que o objeto deslize em relação ao plano inclinado. Podemos afirmar que, sendo g a aceleração da gravidade local: F = m·g F = (M + m)· g F tem que ser infinitamente grande F = (M + m)· g·tgα F = Mg·senα

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r F

m α

M

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FÍSICA LISTA 3 – MECÂNICA – LEIS DE NEWT TON E APLICAÇÕES BRINCANDO COM A COVEST E UPE (a) 1,0N (b) 1,4N (d) 2,2N 46. (Covest 1ª fase – 2001) Um caminhão transporta um caixote em uma (c) 1,8N estrada reta e horizontal com uma velocidade v, da esquerda para a (e) 2,6N direita. O motorista aplica os freios imprimindo uma desaceleração constante. Durante a fase de desaceleração, o caixote não desliza 50. (Covest 1ª fase – 2004) Dois objetos de massas M e m são sobre a carroceria do caminhão. Sabendo-se se que as forças que atuam ligados por um fio fino e inextensível, sobre o caixote são: o peso do caixote P,, a reação normal da superfície que passa através de uma roldana N e a força de atrito f,, qual dos diagramas abaixo representa as forças também ideal. Quando o objeto de massa que agem sobre o caixote durante a desaceleração? M repousa sobre uma balança de mola, como mostra a figura, esta registra uma leitura igual a 0,4kgf. Se M=0,5kg, M=0,5kg qual o valor da massa m? (a) 0,1kg (b) 0,2kg (c) 0,3kg (d) 0,4kg (e) 0,5kg

51. (Covest 1ª fase – 2005) Um homem, ao empurrar um caixote ao longo de uma rampa inclinada, aplica uma força F, paralela à superfície da rampa. O caixote se desloca para cima, com velocidade constante v. Qual dos diagramas abaixo representa as forças que atuam sobre o caixote? Considere f a força de atrito, N a força normal e P o peso do caixote.

47. (Covest 1ª fase – 2002) Um pequeno bloco de 0,50 kg desliza sobre um plano horizontal sem atrito, sendo puxado por uma força constante F = 10,0 N aplicada a um fio inextensível que passa por uma roldana, conforme a figura. Qual a aceleração do bloco, em m/s2, na direção paralela ao plano, no instante em que ele perde o contanto com o plano? Despreze as massas do fio e da roldana, bem como o atrito no eixo da roldana. (a) 12,4 (b) 14,5 (c) 15,2 (d) 17,3 F (e) 18,1 48. (Covest 1ª fase – 2003) Um bloco está em equilíbrio sobre um plano inclinado, sob a ação das forças peso, normal e de atrito. Qual das configurações abaixo representa corretamente todas as forças exercidas sobre o bloco?

(a)

(a)

(b)

(d)

(e)

(c)

(b) 52. (Covest Física 1 – 2002) Uma partícula de massa m = 2,0kg move-se, a

partir do repouso, sobre uma superfície horizontal sem atrito, sob a ação de uma força constante cujas componentes nas direções x e y são, respectivamente, Fx = 40N e Fy = 30N. As direções x e y são definidas sobre a superfície horizontal. Calcule o módulo da velocidade (c) (d) da partícula, em m/s,, decorridos 3,0s. 53. (Covest Física 1 – 2004) Um objeto de massa m=0,25 kg, em queda na atmosfera terrestre, tem aceleração constante. Sua velocidade aumenta 2m/s a cada segundo. Calcule o módulo da força F, em newtons, da resistência do ar que atua no objeto. 54. (Covest Física 1 – 2004) Um sistema de polias, composto de duas (e) polias móveis e uma fixa, é utilizado para equilibrar os corpos A e B. As polias e os fios possuem massas desprezíveis e os fios são inextensíveis. Sabendo-se que o peso do corpo A é igual a 49. (Covest 1ª fase – 2004) A figura abaixo mostra três blocos de massas 340 N, determine o peso do mA=1,0kg, mB=2,0kg e mC=3,0kg.. Os blocos se movem em conjunto, B corpo B, em newtons. r sob a ação de uma força F constante e horizontal, de módulo 4,2N. Desprezando o atrito, qual o módulo da força resultante sobre o bloco A B?

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55. (Covest Física 1 – 2005) Um bloco de 1,2 kg é empurrado sobre uma 61. (Covest Física 3 – 2001) Uma pequena esfera, de massa superfície horizontal, através da aplicação de uma força F , de módulo 10 N conforme indicado na figura. Calcule o módulo da força normal exercida pela superfície sobre o bloco, em newtons. newton

56. (Covest Física 2 – 2001) Um corpo de massa 10 kg move-se sobre uma

m=0,20kg,, é presa na extremidade de uma corda. A esfera gira numa circunferência vertical de raio L,, de modo que quando ela passa pelo ponto mais alto da circunferência (ponto A da figura), a tensão na corda é nula. Determine a tensão, em N,, quando a esfera passa pelo ponto mais baixo da circunferência (ponto B).). Despreze a massa da corda e a resistência do ar.

mesa com uma aceleração de 2,0 m/s.. Um segundo corpo de massa 2,0 kg escorrega sobre a face superior do primeiro com aceleração de 62. (Covest Física 3 – 2001) Um bloco de massa M = 2,0 kg e comprimento 5,0 m/s2 e está submetido a uma força horizontal F. O coeficiente de L=1,0m repousa epousa sobre uma superfície horizontal sem atrito. Um atrito cinético entre a superfície da mesa e a superfície do corpo mais pequeno corpo, de massa m=1,0 kg, k está localizado na extremidade pesado é 0,2. Calcule o módulo da força F,, em N. direita do bloco. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o pequeno corpo é µc=0,1.. Aplicando-se Aplicando uma força horizontal F de intensidade 4,0N no bloco, quanto tempo, em segundos, levará para o corpo cair na extremidade ade esquerda do bloco?

57. (Covest Física 2 – 2003) Um bloco de massa 1,5 kg é solto, a partir do repouso, do topo de um plano inclinado de 5,0 m de altura e 30o de inclinação. Qual o tempo, em segundos,, gasto pelo bloco para descer até a base do plano? Despreze o atrito entre o bloco e o plano.

m

H = 5,0 m 30° 58. (Covest Física 2 – 2003) Um corpo de massa 25 kg está sendo içado por uma força vertical F,, aplicada em uma corda inextensível e de massa desprezível. A corda passa através de uma roldana de massa também desprezível, que está presa ao teto por um cabo de aço. O cabo de aço se romperá se for submetido a uma a força maior do que 950 N. Calcule a aceleração máxima que o corpo pode atingir, em m/s2, sem romper o cabo de aço.

pendurado por uma corda como mostrado na figura. Calcule a força máxima, em N, que pode ser aplicada na corda inferior tal que a corda superior não rompa. As cordas utilizadas suportam uma tensão máxima de 100N. Considere as massas das cordas desprezíveis em comparação ação com a massa do bloco.

64. (Covest Física 3 – 2002) Um objeto desliza sobre um plano horizontal

F

59. (Covest Física 2 – 2004) Um bloco de massa m = 20 kg é escorado contra o teto de uma edificação, através da aplicação de uma força oblíqua F,, como indicado na figura abaixo. Sabendo-se Sabendo que este escoramento deve suportar o peso p = 8,8 x 103N, devido ao teto, calcule o valor mínimo de F, em unidades de 103N.

teto

63. (Covest Física 3 – 2002) Um bloco de massa igual a 6,3kg é

m

com atrito. Observa-se se que o objeto desliza 8,0m em 2,0s, desde o lançamento até parar. Calcule o coeficiente de atrito cinético entre o objeto e o plano, em potência de 10–1. Considere constante a força de atrito entre o objeto e o plano, e despreze o atrito do objeto com o ar. 65. (Covest Física 3 – 2003) Um bloco de massa 1,5 kg é solto, a partir do repouso, do topo de um plano inclinado de 5,0 m de altura, conforme a figura. O tempo m gasto pelo bloco para descer até a base do plano é igual a 2,0 s. Qual o comprimento do plano H = 5,0 m inclinado, em metros? Despreze o atrito entre o bloco e o plano. 30°

66. (Covest Física 3 – 2004) Uma caixa de massa mc = 10 kg é ligada a um bloco de massa mb = 5,0 kg,, por meio de um fio fino e

F

F

60°°

60. (Covest Física 2 – 2005) Deseja-se se descer uma geladeira de 100 kg do terceiro andar para o térreo de um edifício, mas a corda disponível suporta no máximo 90 kg.. Calcule a aceleração mínima, em m/s2, que a geladeira deve ter de modo a não ultrapassar o limite de peso da corda. Considere desprezível o atrito com o ar.

mb

inextensível que passa por uma pequena polia sem atrito, como mostra a figura. Determine o valor da força horizontal F, em N,, que deve ser aplicada à caixa de modo que o bloco suba, com aceleração a = 2,0 m/s2. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é µc=0,10.

Marcelo Correia, José Ranulfo, Anderson(Rato), Anderson( Genival

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FÍSICA

LISTA 3 – MECÂNICA – LEIS DE NEWT TON E APLICAÇÕES

67. (Covest Física 3 – 2004) Uma força F,, perpendicular ao plano inclinado, é aplicada a um corpo de 6,0kg, mantendo-oo em repouso, como mostra a figura. Calcule o módulo da força de atrito estático, em newtons, que atua no bloco.

F

30° 68. (Covest Física 3 – 2005) Um pêndulo simples está suspenso no teto de

I 0

II 0

A força normal que o plano inclinado exerce a sobre o corpo de massa m está na direção 30º vertical, no sentido de baixo para cima. b 1 1 A força de atrito é maior do que m g. 2 2 A força peso é perpendicular ao plano inclinado. 3 3 A força de atrito é igual a m·g·sen 30°. 4 4 A força normal é igual a m·g·cos m (a/b). 75. (UPE Física 2 – 2004) Em relação ao conceito e ao tipo de força. I II 0 0 As forças de ação e reação sempre atuam em corpos distintos. 1 1 A força elástica é proporcional à deformação da mola. 2 2 A força normal é uma força de reação ao peso. 3 3 Força é uma grandeza vetorial. 4 4 Uma força sempre causa mudança no valor da velocidade. 76. (UPE Física 1 – 2005) Em uma experiência sobre Lei de Hooke, foram obtidos os pontos marcados nos gráficos ao lado. Qual das alternativas melhor representa o traçado da curva?

um carro que se move com velocidade de 54 km/h. O carro está descrevendo uma curva e o fio do pêndulo faz um ângulo de 17º com a vertical. Determine o raio da curva descrita pelo carro, em metros. 69. (Covest – II Fase) Uma pessoa puxa um bloco de massa 0,2 kg com auxílio de uma mola de constante elástica igual 20 N/m, conforme a figura. Se o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície horizontal é 0,5, qual o alongamento máximo da mola, em cm, que ainda mantém o bloco em repouso? 70. (Covest – II Fase) Uma gota de chuva, de massa igual a 0,05 g, cai verticalmente com velocidade constante. Qual a força de resistência do ar, atuando sobre a gota, em unidades de 10–5N? N 71. No sistema mostrado na figura, o bloco tem massa igual a 5,0 kg. A constante elástica da mola, 2,0 N/m. Considere que o fio, a mola e a roldana são ideais. Na situação de equilíbrio, qual a 77. (UPE Física 1 – 2005) Na figura, apresenta-se apresenta um bloco de madeira de deformação da mola, em cm? massa “m”,”, puxado à velocidade constante, por uma balança de mola, ao longo de uma superfície horizontal. Sabendo-se que o coeficiente de 72. (UPE – 2002) Uma pessoa comprou uma balança de chão e, ao chegar atrito é µ, pode-se afirmar que: em casa, ansiosa para controlar o peso, resolve testá-la testá ainda no (a) A força de atrito e a força normal são as componentes da força elevador. Ela concluiu que a balança estava com defeito ao notar um resultante que o plano exerce sobre o bloco. aumento de seu peso. Considerando essas informações, identifique a opção correta. (b) A força normal que o plano exerce sobre o bloco é a reação ao peso, segundo a terceira lei de Newton. (a) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador está subindo com velocidade constante. (c) A força aplicada pela balança sobre o bloco é igual à massa multiplicada pela aceleração ação do bloco, devido à segunda lei de Newton. (b) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador está descendo com velocidade constante. (d) A força resultante sobre o bloco é diferente de zero. (c) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador está (e) A força peso e a força normal são exercidas pelo plano sobre o bloco. subindo com aceleração constante. 78. (UPE) Um bloco de massa m = 5 kg esta subindo a rampa inclinada de (d) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador está 30º com a horizontal, mantendo a velocidade r constante. O atrito vale descendo com aceleração constante. 40% do peso do bloco. A força F tem módulo F igual a: (e) A balança está necessariamente com defeito e deve ser trocada em (a) 25 N respeito aos direitos do consumidor. (b) 30 N 73. (UPE Física 1 – 2004) Uma menina está no carro de uma montanha (c) 35 N russa, que faz uma volta circular completa na vertical. No topo da 30º trajetória, a força normal exercida pela cadeira sobre a menina é igual ig a (d) 40 N duas vezes o peso da menina, 2mg. No ponto mais baixo da trajetória, (e) 45 N a força normal exercida pela cadeira sobre a menina é: 79. O caminhão altera a velocidade altera a velocidade de 54 para 90 km/h num tempo de 10 segundos.. O caixão de 1000 kg não desliza sobre a (a) Menor do que o peso da menina. carroceria. Qual a força de atrito, em kgf, na superfície de contato entre (b) Igual ao peso da menina. o caminhão e o caixote? (c) Igual à força normal no topo da trajetória. (a) 100 (b) 80 (c) 40 (d) 60 (e) 20 (d) Igual a quatro vezes o peso da menina. 80. No dimensionamento de um novo automóvel, pesando 1600kgf, (e) Igual a oito vezes o peso da menina. estabeleceu-se se que o rebaixamento máximo das molas com a carga máxima de 5 pessoas de 80kg é de 5cm. Qual deve ser a constante 74. (UPE Física 1 – 2004) Um corpo de massa m está em repouso elástica (em N/m)) comum às quatro molas? sobre um plano inclinado que faz um ângulo de 30° com o plano (a) 50000 (b) 40000 (c) 30000 (d) 20000 (e) 10000 horizontal, conforme mostra a figura. Em relação a essa situação, analise as seguintes proposições.

Marcelo Correia, José Ranulfo, Anderson(Rato), Anderson( Genival

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