LEIS DE NEWTON. a) Qual é a tensão no fio? b) Qual é a velocidade angular da massa? Se for necessário, use: sen 60 = 0,87, cos 60 = 0,5.

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1 LEIS DE NEWTON 1. Um pêndulo cônico é formado por um fio de massa desprezível e comprimento L = 1,25 m, que suporta uma massa m = 0,5 kg na sua extremidade inferior. A extremidade superior do fio é presa ao teto, conforme ilustra a figura a seguir. Quando o pêndulo oscila, a massa m executa um movimento circular uniforme num plano horizontal, e o ângulo que o fio forma com a vertical é =60. Ricardo, aluno muito aplicado de física está determinado a responder as perguntas abaixo. a) Qual é a tensão no fio? b) Qual é a velocidade angular da massa? Se for necessário, use: sen 60 = 0,87, cos 60 = 0,5. 2. Por sua grande determinação Clodoaldo acabou de terminar seu dinamômetro. Um dinamômetro é construído utilizando-se uma mola cuja constante elástica é K = 800 N/m. Pode-se afirmar que um deslocamento de 1,0 cm, na escala desse dinamômetro, corresponde a uma força, em newtons, de: a) 60, b) 8, c) 800, d) 40, e) 80.

2 3. Um carro de massa m = 1000 kg é dirigido por Francisco, piloto de stock car. Ele está determinado a ganhar a corrida e por isso faz a última curva de raio R = 20 m com uma velocidade angular = 10 rad/s. A força centrípeta atuando no carro em newtons vale: a) 2,0x10 6, b) 3,0x10 6, c) 4,0x10 6, d) 2,0x10 5, e) 4,0x Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento sentem uma sensação de desconforto, em geral na região do estômago. Isso se deve à inércia dos nossos órgãos internos localizados nessa região, e pode ocorrer: a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme. b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme. c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme. d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado. e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado. 5. Um avião mergulha verticalmente com velocidade constante de 200 m/s. é um piloto da Esquadrilha da Fumaça determinado a agradar ao público. Na saída do mergulho, o avião descreve, no plano vertical, um arco de circunferência de raio 500 m. Sabendo-se que a massa do piloto é de 60 kg, qual o valor máximo da força que o piloto exerce sobre o assento? Considere g = 10 m/s². 6. O globo da morte é uma atração circense. O motociclista, determinado a ficar de cabeça para baixo, deve imprimir uma certa velocidade à moto para que ela não despenque ao fazer o percurso na parte superior do globo. Supondo que o globo tenha 4,9 m de raio e que g = 10 m/s², calcule o menor valor da velocidade da moto para que ela passe pela parte superior do globo sem cair. 7. Ayrton Senna, o brasileiro tricampeão de Fórmula 1, pessoa extremamente determinada, com seu equipamento e mais o carro, totalizavam a massa de 800 kg. Numa das corridas do campeonato, ele entrou numa curva plana, horizontal, que é um arco de circunferência de raio R = 100 m, com determinada velocidade escalar. Sabendo-se que o coeficiente entre os pneus e a pista vale 0,4 e admitindo-se para a aceleração da gravidade um valor de 10 m/s², calcule a máxima velocidade que ele podia desenvolver para fazer a curva.

3 8. Um toca-disco tem o prato na posição horizontal e realiza 3 revoluções em s. Colocandose uma pequena moeda sobre o prato, ela deslizará, se estiver a mais de 10 cm do centro. Determine o coeficiente de atrito estático entre a moeda e o prato. 9. Um bloco de massa m A desliza no solo horizontal, sem atrito, sob ação de uma força constante, quando um bloco de massa m B é depositado sobre ele. Após a união, a força aplicada continua sendo a mesma, porém a aceleração dos dois blocos fica reduzida à quarta parte da aceleração que o bloco A possuía. Pode-se afirmar que a razão entre as massas, m A /m B, é: a) 1/3, b) 4/3, c) 3/2, d) 1, e) Um passageiro está no interior de um elevador que desce verticalmente, com aceleração constante "a". Ele está determinado a fazer o seguinte cálculo: Se "a" vale 1/5 da aceleração da gravidade, a razão entre a intensidade da força que o piso do elevador exerce sobre o passageiro e o peso do passageiro é igual a: a) 5, b) 6/5, c) 1, d) 4/ Para vencer o atrito e deslocar um grande contêiner C, na direção indicada, é necessária uma força F = 500 N. Na tentativa de movê-lo, João, funcionário bom e determinado, pendura blocos de massa m = 15 kg em um fio, que é esticado entre o contêiner e o ponto P na parede, como na figura. Para movimentar o contêiner, é preciso pendurar no fio, no mínimo: a) 1 bloco, b) 2 blocos, c) 3 blocos, d) 4 blocos, e) 5 blocos. Obs: sen 45 = cos 45 = 0,7; tan 45 = 1

4 12. Dois blocos A e B de massas 10 kg e 20 kg, respectivamente, unidos por um fio de massa desprezível, estão em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Aline, determinada a mover os dois blocos, aplica uma força, também horizontal, de intensidade F = 60N no bloco B, conforme mostra a figura. O módulo da força de tração no fio que une os dois blocos, em newtons, vale: a) 60, b) 50, c) 40, d) 30, e) Laura é uma menininha muito sapeca. Ela está determinada a empurrar um bloco só para ele fazer barulho e perturbar os outros. Ela empurra um bloco de 1,2 kg sobre uma 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.

5 14. Um elevador partindo do repouso tem a seguinte seqüência de movimentos: 1) De 0 a t, desce com movimento uniformemente acelerado. 2) De t 1 a t 2 desce com movimento uniforme. 3) De t 2 a t 3 desce com movimento uniformemente retardado até parar. Um homem, dentro do elevador, está sobre uma balança calibrada em newtons. O peso do homem tem intensidade P e a indicação da balança, nos três intervalos citados, assume os valores F 1, F 2 e F 3 respectivamente: Assinale a opção correta: a) F 1 = F 2 = F 3 = P b) F 1 < P; F 2 = P; F 3 < P c) F 1 < P; F 2 = P; F 3 > P d) F 1 > P; F 2 = P; F 3 < P; e) F 1 > P; F 2 = P; F 3 > P 15. Um ônibus percorre um trecho de estrada retilínea horizontal com aceleração constante determinado a chegar ao seu destino no horário. No interior do ônibus há uma pedra suspensa por um fio ideal preso ao teto. Um passageiro observa esse fio e verifica que ele não está mais na vertical. Com relação a este fato podemos afirmar que: a) O peso é a única força que age sobre a pedra. b) Se a massa da pedra fosse maior, a inclinação do fio seria menor. c) Pela inclinação do fio podemos determinar a velocidade do ônibus. d) Se a velocidade do ônibus fosse constante, o fio estaria na vertical. e) A força transmitida pelo fio ao teto é menor que o peso do corpo. GABARITO: 1) a) 10 N, b) 4 rad/s.

6 2) B. 3) A. 4) D. 5) 5400 N. 6) 7 m/s. 7) 20 m/s. 8) 0,36. 9) A. 10) D. 11) D. 12) E. 13) ) C. 15) D.

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