EXERCCIOS DE FSICA LISTA 9 PROF. MRCIO (Reviso do 1 semestre)O objetivo desses exerccios fazer uma reviso de alguns tpicos estudados no 1 semestre do curso e relembrar resultados obtidos em alguns exerccios resolvidos. So situaes que podem surgir como exerccios em vestibulares e tambm, em alguns casos, resultados que, se lembrados, podem tornar as resolues mais rpidas. 1) Duas foras de mdulos iguais a F e perpendiculares entre si, agem simultaneamente num mesmo corpo. Qual a intensidade da resultante entre elas? a) zero b) F c) 2F d) F

2

e) F

3

2) Duas foras de mdulos iguais a F agem simultaneamente num mesmo corpo fazendo 60 entre si. Qual a intensidade da resultante entre elas? a) zero b) F c) 2F d) F

2

e) F

3

3) (PUCPR-2005) Um corpo gira em torno de um ponto fixo preso por um fio inextensvel e apoiado em um plano horizontal sem atrito. Em um determinado momento, o fio se rompe. correto afirmar: a) O corpo passa a descrever uma trajetria retilnea na direo do fio e sentido contrrio ao centro da circunferncia. b) O corpo passa a descrever uma trajetria retilnea com direo perpendicular ao fio. c) O corpo continua em movimento circular. d) O corpo pra. e) O corpo passa a descrever uma trajetria retilnea na direo do fio e sentido do centro da circunferncia.

r

4) (UFSCAR-2000) Nos esquemas esto representadas a velocidade V e a acelerao a do ponto material P. Assinale a alternativa em que o mdulo da velocidade desse ponto material permanece constante.

r

r

5) Nos esquemas esto representadas a velocidade V e a acelerao a do ponto material P. Assinale a alternativa em que o ponto P est em movimento curvilneo e retardado.

r

6) (PUCPR-2005) Complete corretamente a frase a seguir, relativa primeira lei de Newton: "Quando a fora resultante, que atua numa partcula, for nula, ento a partcula: a) estar em repouso ou em movimento retilneo uniforme". b) poder estar em movimento circular e uniforme". c) ter uma acelerao igual acelerao da gravidade local". d) estar com uma velocidade que se modifica com o passar do tempo". e) poder estar em movimento uniformemente retardado".

7) (UEL-2005) Em 21 de junho de 2004, a nave espacial "SpaceShipOne" realizou um fato memorvel: foi o primeiro veculo espacial concebido pela iniciativa privada a entrar em rbita em torno da Terra, em uma altura pouco superior a 100 km. Durante o intervalo de tempo em que a nave alcanou sua mxima altitude, e com os motores praticamente desligados, seu piloto abriu um pacote de confeitos de chocolates para v-los flutuar no interior da nave. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a explicao da flutuao dos confeitos. a) A gravidade praticamente zero na altitude indicada. b) No h campo gravitacional fora da atmosfera da Terra. c) A fora gravitacional da Terra anulada pela gravidade do Sol e da Lua. d) As propriedades especiais do material de que feita a nave espacial blindam, em seu interior, o campo gravitacional da Terra. e) Nave e objetos dentro dela esto em "queda livre", simulando uma situao de ausncia de gravidade.

8) (UEL-1999) Um observador v um pndulo preso ao teto de um vago e deslocado da vertical como mostra a figura a seguir. Sabendo que o vago se desloca em trajetria retilnea, ele pode estar se movendo de:

a) A para B, com velocidade constante. b) B para A, com velocidade constante. c) A para B, com sua velocidade diminuindo. d) B para A, com sua velocidade aumentando. e) B para A, com sua velocidade diminuindo.

9) Ainda sobre o exerccio anterior, considere que na situao descrita o ngulo entre o fio e a vertical seja constante e igual a . Desprezando a resistncia do ar e considerando que a acelerao local da gravidade seja g, qual a intensidade da acelerao do vago? a) g b) g.sen c) g.cos d) g.tg e) g

2

10) (UNESP-2005) As figuras I e II adiante representam: I - Foras atuando sobre uma partcula de massa m, com velocidade inicial v0 > 0, que pode se deslocar ao longo de um eixo x, em trs situaes diferentes. II - Grficos de velocidade e acelerao em funo do tempo, associados aos movimentos da partcula.

Para cada uma das trs situaes representadas na figura I, indique o correspondente grfico de velocidade (A,B ou C) e de acelerao (P,Q ou R) da partcula.

11) (UNITAU-1995) Analise as afirmaes a seguir e assinale a alternativa correta: I - Massa e peso so grandezas proporcionais. II - Massa e peso variam inversamente. III - A massa uma grandeza escalar e o peso uma grandeza vetorial. a) somente a I correta. b) I e II so corretas. c) I e III so corretas. d) todas so incorretas. e) todas so corretas.

12) Para que um corpo de massa m sofra uma acelerao necessrio que fique sujeito a uma resultante de mdulo R. Qual ser a intensidade da resultante para que um corpo de massa 3m adquira uma acelerao de mdulo 4? a) R b) 3/4R c) 4/3R d) 7R e) 12R

13) (UERJ-2003) freqente observarmos, em espetculos ao ar livre, pessoas sentarem nos ombros de outras para tentar ver melhor o palco. Suponha que Maria esteja sentada nos ombros de Joo que, por sua vez, est em p sobre um banquinho colocado no cho. Com relao terceira lei de Newton, a reao ao peso de Maria est localizada no: a) cho b) banquinho c) centro da Terra d) ombro de Joo

14) (UFLAVRAS-2000) Um livro de peso igual a 4 N est apoiado, em repouso, na palma de sua mo. Complete as sentenas abaixo. I. Uma fora para baixo de 4 N exercida sobre o livro pela _____________. II. Uma fora para cima de _______________ exercida sobre o(a) _______________ pela mo. III. A fora para cima (item II) reao fora para baixo (item I)? ___________ a) Mo, 14 N, Terra, Sim. b) Terra, 4 N, Livro, Sim. c) Terra, 4 N, Terra, No. d) Terra, 8 N, Terra, Sim. e) Terra, 4 N, Livro, No.

15) (UECE-1996) Uma escada MN encontra-se em equilbrio, apoiada em uma parede lisa. A figura

r

mostra a fora F exercida pela parede sobre a escada, e o peso P vetorial da escada. A fora Q vetorial, que o cho exerce na escada melhor representada, em direo e sentido, por:

16) (UECE-1996) Um homem de peso P encontra-se no interior de um elevador. Considere as seguintes situaes: 1. O elevador est em repouso, ao nvel do solo; r 2. O elevador sobe com acelerao uniforme a , durante alguns segundos; 3. Aps esse tempo, o elevador continua a subir, a uma velocidade constante Analise as afirmativas:

r V.

rI. A fora F que o soalho do elevador exerce nos ps do homem igual, em mdulo, ao peso P vetorial do homem, nas trs situaes. II. As situaes (1) e (3) so dinamicamente as mesmas: no h acelerao, pois a fora resultante nula. III. Na situao (2) o homem est acelerado para cima, devendo a fora ser maior que o peso, em mdulo. Est(o) correta(s) somente: a) I b) II c) I e III d) II e III

r F que atua nos seus ps

17) Um ponto material est em movimento circular e uniforme sobre uma trajetria de raio R, com velocidade escalar V. Sua velocidade angular pode ser dada pela expresso: a) = V .R2

b) = V /R

2

c) = V/R

d) = R/V

e) = V.R

18) (UNESP-1994) Sejam 1 e 2 as velocidades angulares dos ponteiros das horas de um relgio da torre de uma igreja e de um relgio de pulso, respectivamente, e v1 e v2 as velocidades escalares das extremidades desses ponteiros. Se os dois relgios fornecem a hora certa, pode-se afirmar que: a) 1 = 2 e v1 = v2 b) 1 = 2 e v1 > v2 c) 1 > 2 e v1 = v2 d) 1 > 2 e v1 > v2 e) 1 < 2 e v1< v2

19) (PUCMG-1997) A figura mostra uma barra que gira com movimento circular e uniforme, em torno de um eixo E. Os pontos A e B giram com velocidades lineares tais que VA > VB. Em relao s velocidades angulares A e B e aos perodos TA e TB, CORRETO afirmar: a) A > B e TA = TB b) A < B e TA < TB c) A = B e TA = TB d) A > B e TA > TB e) A = B e TA > TB

20) (UNIRIO-1999) O mecanismo apresentado na figura a seguir utilizado para enrolar mangueiras aps terem sido usadas no combate a incndios. A mangueira enrolada sobre si mesma, camada sobre camada, formando um carretel cada vez mais espesso. Considerando ser o dimetro da polia A maior que o dimetro da polia B, quando giramos a manivela M com velocidade constante, verificamos que a polia B gira_______ que a polia A, enquanto a extremidade P da mangueira sobe com o movimento___________.

Preenche corretamente anteriores a opo:

as

lacunas

a) mais rapidamente - acelerado. b) mais rapidamente - uniforme. c) com a mesma velocidade - uniforme. d) mais lentamente - uniforme. e) mais lentamente - acelerado.

21) Um corpo de massa est em MCU de perodo T e freqncia f sobre uma circunferncia de raio R. Sabe-se que sua velocidade escalar tem mdulo V e que num intervalo de tempo t, ele sofre um deslocamento escalar . Qual das alternativas a seguir NO representa uma expresso correta para a velocidade angular desse corpo? a) = 2/T b) = V /R2

c) = 2f

d) = /t

e) = V/R

22) (FATEC-1998) A figura a seguir mostra um pndulo de peso P, preso a um fio inextensvel. O pndulo abandonado do ponto A, no qual o fio se encontra na horizontal, e se movimenta para baixo, passando pelo ponto B, que o ponto mais baixo da trajetria. Desprezando-se foras de resistncia, o valor da trao T no fio ao passar pelo ponto B :

a) T = P b) T = 2P c) T = 3P d) T = P/3 e) T = P/2

23) (UNICAMP-1999-modificado) Uma atrao muito popular nos circos o "Globo da Morte", que consiste numa gaiola de forma esfrica no interior da qual se movimenta uma pessoa pilotando uma motocicleta. Considere um globo de raio R num local onde a acelerao da gravidade seja g. Qual a mnima velocidade que a motocicleta deve ter no ponto C da figura a seguir para que ela no perca contato com a superfcie interna do globo?

a) gR b) c) d) 2 e) 3

gR 2 gR gR gR

24) (UFMG-1995) Quando um carro se desloca numa estrada horizontal, seu peso P (vetorial) anulado pela reao normal N (vetorial) exercida pela estrada. Quando esse carro passa no alto de uma lombada, sem perder o contato com a pista, como mostra a figura, seu peso ser representado por P' (vetorial) e a reao normal da pista sobre ele por N' (vetorial). Com relao aos mdulos destas foras, pode-se afirmar que: a) P' < P b) P' < P c) P' = P d) P' = P e) P' > P e e e e e N' = N N' > N N' < N N' > N N' < N

25) A figura a seguir representa um pndulo cnico de massa m, cujo fio tem comprimento L e faz com a vertical um ngulo . Na regio, a acelerao da gravidade tem valor g. Qual expresso a seguir determina o perodo de rotao desse pndulo? a) T = 2

g LL cos mg Lsen g

d) T = 2

g L cos L cos g

b) T = 2

e) T = 2

c) T = 2

26) (UFSC-2000) Um avio descreve uma curva em trajetria circular com velocidade escalar constante, num plano horizontal, conforme est representado na figura, onde F a fora de sustentao, perpendicular s asas; P a fora peso; o ngulo de inclinao das asas em relao ao plano horizontal; R o raio de trajetria. So conhecidos os valores: = 45 , R =1000 metros; massa do avio = 10000 kg. Assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S), considerando, para efeito de clculos, apenas as foras indicadas na figura.

01. Se o avio realiza movimento circular uniforme, a resultante das foras que atuam sobre ele nula. 02. Se o avio descreve uma trajetria curvilnea, a resultante das foras externas que atuam sobre ele , necessariamente, diferente de zero. 04. A resultante centrpeta , em cada ponto da trajetria, a resultante das foras externas que atuam no avio, na direo do raio da trajetria. 08. A resultante centrpeta sobre o avio tem intensidade igual a 100000N. 16. A velocidade do avio tem valor igual a 360 km/h. 32. A fora resultante que atua sobre o avio no depende do ngulo de inclinao das asas em relao ao plano horizontal.

27) (UFAL-2000) Um carro trafega com velocidade v por uma pista curva, com ngulo superelevao entre as laterais da pista. Assinale V ou F para as afirmaes a seguir:

de

( ) A fora de atrito entre os pneus e a pista a resultante centrpeta necessria para que o carro descreva a curva. ( ) A fora gravitacional (peso) sobre o carro atua perpendicularmente pista. ( ) A fora normal de reao do solo sobre o carro atua perpendicularmente pista. ( ) A componente horizontal da fora de reao do solo contribui para que o carro descreva a trajetria curva. ( ) A componente horizontal do peso contribui para que o carro descreva a trajetria curva.

28) Pistas com curvas de piso inclinado so projetadas para permitir que um automvel possa descrev-la com mais segurana, reduzindo as foras de atrito da estrada sobre ele. Para simplificar, considere o automvel como um ponto material. Qual a expresso que calcula a velocidade escalar de um carro de massa m para que faa uma curva circular de raio R, inclinada de um ngulo num local onde a acelerao da gravidade seja g, independentemente da fora de atrito?

a) V = b) V = c) V = d) V =

g.R.tg g.R m.g. cos m.g.R.tg g.R

e) V = 2..

29) Num parque de diverses existe uma montanha russa que contm um trecho reto e inclinado interligado a um looping circular de raio R, contido num plano vertical. Um carrinho de massa M vai partir do repouso do trecho reto, de uma altura h, com o objetivo de percorrer o looping sem perder contato com a pista em nenhum ponto. Qual o menor valor de h para que isso seja possvel? Despreze todos os atritos e considere a acelerao da gravidade igual a g. a) 2R b)

g.R

c) 2,5R

d)

m.g .R

e) qualquer valor maior que 2R

30) (UFV-1996) Um experimentador fez um estudo da deformao de uma mola em funo da fora aplicada e construiu o grfico a seguir. A relao matemtica entre o mdulo da fora (F) e a deformao (x), respeitadas as unidades mostradas no grfico, pode ser expressa por:

a) F = 30x b) F = 6x c) F = (6/30) x d) F = 5x e) F = 2x

O enunciado a seguir refere-se s questes 31a 35. A figura a seguir mostra um corpo de massa m abandonado a partir do repouso sobre um plano inclinado de um ngulo sem atrito. A acelerao da gravidade local vale g.

31) Qual a intensidade da componente da fora peso do corpo paralela ao plano inclinado? 32) Qual a intensidade da componente da fora peso do corpo na direo perpendicular ao plano inclinado? 33) Qual a intensidade da fora que o corpo exerce sobre a superfcie inclinada, perpendicular a ela? 34) Qual a intensidade da acelerao com que o corpo desce o plano inclinado? 35) Que velocidade o corpo atingir depois de ter percorrido a distncia d sobre o plano inclinado? 36) (UFV-2001) Um bloco de massa m encontra-se disposto sobre a parte inclinada de uma rampa, como ilustrado na figura a seguir. O conjunto move-se para a direita aumentando a velocidade a uma acelerao horizontal a constante. Denominando como g o mdulo da acelerao gravitacional local, e desprezando-se qualquer tipo de atrito, pode-se afirmar que o mdulo da acelerao do conjunto, de modo a no haver movimento relativo entre o bloco e a rampa, deve ser: a) g . sen .cos b) g . tg c) g . sen 2 d) g . cos e) g . cotg

37) Ainda sobre a questo anterior, se a massa da rampa M e a do bloco m, determine a fora F horizontal e constante, que deve ser aplicada a rampa para conseguir fazer o bloco permanecer em repouso sobre a rampa.

38) A figura ao lado mostra um corpo de massa M em repouso e apoiado sobre uma superfcie inclinada, num local onde a acelerao da gravidade tem intensidade g. Qual a intensidade da fora de atrito que atua sobre o corpo?

39) A figura ao lado mostra um corpo em repouso e na iminncia de escorregar sobre uma superfcie inclinada de um ngulo . Determine o valor do coeficiente de atrito esttico entre as superfcies do corpo e do plano inclinado.

40) (UECE-1996) dado um plano inclinado de 10 m de comprimento e 5 m de altura, conforme mostrado na figura. Uma caixa com velocidade inicial nula, escorrega, sem atrito, sobre o plano. Se 2 g = 10 m/s , o tempo empregado pela caixa para percorrer todo o comprimento do plano, :

a) 5 s b) 3 s c) 4 s d) 2 s e) 1 s

41) (PUCRS-2004) Responder questo com base na figura, na qual R1 representa uma roldana mvel, R2 uma roldana fixa e o sistema est em repouso. As massas das cordas e das roldanas, bem como os atritos, so desprezveis. A relao entre as massas m1 e m2 :

a) m1 = m2 b) m1 = 2m2 c) m1 = 3m2 d) m2 = 2m1 e) m2 = 3m1

42) (UFPE-2004) Um sistema de polias, composto de duas polias mveis e uma fixa, utilizado para equilibrar os corpos A e B. As polias e os fios possuem massas desprezveis e os fios so inextensveis. Sabendo-se que o peso do corpo A igual a 340 N, determine o peso do corpo B, em newton.

43) (MACK-2001) Um estudante quis verificar experimentalmente a vantagem mecnica obtida numa associao de polias, utilizada para equilibrar o peso de um determinado corpo de massa m. Dentre vrias montagens, destacou duas, que se encontram ilustradas abaixo. Considerando as polias e os fios como sendo ideais e desprezando os pesos dos dinammetros e dos suportes, a relao entre as intensidades das foras F1 e F2, medidas, respectivamente, em D1 e D2, :

a) (F1/F2) = 3/2 b) (F1/F2) = 2/3 c) (F1/F2) = 2 d) (F1/F2) = 1/2 e) (F1/F2) = 1/4

44) (FGV-2001) Dois trabalhadores, (A) e (B), erguem um bloco de massa M a uma altura h do solo. Cada um desenvolve um arranjo diferente de roldanas. Outros trabalhadores comeam uma discusso a respeito do que observam e se dividem segundo as idias: I - O trabalhador (A) exerce a mesma fora que o trabalhador (B). II - O trabalho realizado pela fora-peso sobre o bloco igual nos dois casos. III - O trabalhador (B) ir puxar mais corda que o trabalhador (A). IV - No importa o arranjo, em ambos os casos os trabalhadores puxaro a corda com a mesma tenso.

A alternativa correta : a) Apenas II e III esto corretas b) I e II esto corretas c) Apenas III est errada d) Apenas IV e II esto corretas e) Somente I est correta

45) (PUCMG-1997) A figura mostra um bloco, de peso igual a 700N, apoiado num plano horizontal, sustentando um corpo de 400N de peso, por meio de uma corda inextensvel, que passa por um sistema de roldanas consideradas ideais. O mdulo da fora do plano sobre o bloco :

a) 1100 N b) 500 N c) 100 N d) 300 N e) 900 N

46) (UFPB-2006) Uma locomotiva, desenvolvendo uma acelerao de 2 m/s , puxa trs vages ao 4 longo de uma ferrovia retilnea, conforme a figura. Se o vago 3 pesa 2 10 N, a fora exercida 2 sobre ele pelo vago 2 (g = 10 m/s ):4

2

a) 4 10 N 4 b) 1 10 N 3 c) 1 10 N 3 d) 2 10 N 3 e) 4 10 N

47) (UFPE-2006) Um bloco A homogneo, de massa igual a 3,0 kg, colocado sobre um bloco B, tambm homogneo, de massa igual a 6,0 kg, que por sua vez colocado sobre o bloco C, o qual apoia-se sobre uma superfcie horizontal, como mostrado na figura ao lado. Sabendo-se que o sistema permanece em repouso, calcule o mdulo da fora que o bloco C exerce sobre o bloco B, em newton.

48) (UERJ-2001) Considere um carro de trao dianteira que acelera no sentido indicado na figura em destaque. O motor capaz de impor s rodas de trao um determinado sentido de rotao. S h movimento quando h atrito esttico, pois, na sua ausncia, as rodas de trao patinam sobre o solo, como acontece em um terreno enlameado. O diagrama que representa corretamente as foras de atrito esttico que o solo exerce sobre as rodas :

49) Um objeto de massa 5 kg est em repouso sobre uma superfcie plana e horizontal. Sabe-se que o coeficiente de atrito esttico entre a superfcie de apoio e o objeto 0,5 e o cintico vale 0,4. Aplica-se uma fora F, horizontal e constante sobre o objeto tentando mov-lo. A dote g = 10 m/s2 e determine a intensidade da fora de atrito entre o objeto e a superfcie de apoio e a acelerao adquirida pelo objeto quando: a) F = 10 N b) F = 15 N c) F = 25 N d) F = 30 N e) F = 50 N

RESPOSTAS 1) D 2) E 3) B 4) C 5) B 6) A 11) C 7) E 12) E 8) E 13) C 9) D 14) E 15) B 16) D

10) 1 situao: V 2 situao: V 3 situao: V 17) C 18) B

B; a Q A; a P C; a R19) C 20) A

21) B

22) C 28) A 35) V =

23) B 29) C

24) C 30) D

25) E 31) m.g.sen 36) B 41) B 42) 85 N

26) 02 + 04 + 08 + 16 = 30 32) m.g.cos

27) F F V V F 34) g.sen

33) m.g.cos

2.g.sen .d40) D

37) F = (M + m). g . tg 43) D 44) A 45) B

38) A = M.g.sen 46) E 47) 90 N

39) = tg 48) B

49) a) A = 10 N e

=02

b) A = 15 N e = 0

c) A = 25 N e = 0

d) A = 20 N e = 2 m/s

2

e) A= 20 N e = 6 m/s