LISTA UERJ 2014 LEIS DE NEWTON

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1 1. (Pucrj 2013) Sobre uma superfície sem atrito, há um bloco de massa m 1 = 4,0 kg sobre o qual está apoiado um bloco menor de massa m 2 = 1,0 kg. Uma corda puxa o bloco menor com uma força horizontal F de módulo 10 N, como mostrado na figura abaixo, e observa-se que nesta situação os dois blocos movem-se juntos. A força de atrito existente entre as superfícies dos blocos vale em Newtons: a) 10 b) 2,0 c) 40 d) 13 e) 8,0 2. (Uff 2012) Dois corpos, um de massa m e outro de massa 5m, estão conectados entre si por um fio e o conjunto encontra-se originalmente em repouso, suspenso por uma linha presa a uma haste, como mostra a figura. A linha que prende o conjunto à haste é queimada e o conjunto cai em queda livre. Desprezando os efeitos da resistência do ar, indique a figura que representa corretamente as forças f 1 e f 2 que o fio faz sobre os corpos de massa m e 5m, respectivamente, durante a queda. Página 1 de 10

2 a) b) c) d) e) 3. (Uff 2011) Na preparação para a competição O Homem mais Forte do Mundo, um dedicado atleta improvisa seu treinamento, fazendo uso de cordas resistentes, de dois cavalos do mesmo porte e de uma árvore. As modalidades de treinamento são apresentadas nas figuras ao lado, onde são indicadas as tensões nas cordas que o atleta segura. Suponha que os cavalos exerçam forças idênticas em todas as situações, que todas as cordas estejam na horizontal, e considere desprezíveis a massa das cordas e o atrito entre o atleta e o chão. Página 2 de 10

3 Assinale, dentre as alternativas abaixo, aquela que descreve as relações entre as tensões nas cordas quando os conjuntos estão em equilíbrio. a) T A 1 = T A 2 = T B 1 = T B 2 = T C 1 = T C 2 b) (T A 1 = T A 2) < (T B 1 = T B 2) < (T C 1 = T C 2) c) (T A 2 = T B 1 = T B 2) < T C 2 < (T A 1 = T C 1) d) (T A 1 = T A 2 = T B 1 = T B 2) < (T C 1 = T C 2) e) (T A 1 = T C 1) < (T A 2 = T B 2 = T B 1) < T C 2 4. (Pucrj 2010) Um bloco escorrega a partir do repouso por um plano inclinado que faz um ângulo de 45º com a horizontal. Sabendo que durante a queda a aceleração do bloco é de 5,0 m/s 2 e considerando g= 10m/s 2, podemos dizer que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é a) 0,1 b) 0,2 c) 0,3 d) 0,4 e) 0,5 5. (Uff 2010) Um carro desloca-se para frente em linha reta sobre uma estrada horizontal e plana com uma velocidade que varia em função do tempo, de acordo com o gráfico mostrado na figura. Página 3 de 10

4 Escolha a opção que representa a força resultante que o solo faz sobre o carro. a) b) c) d) e) 6. (Puc-rio 2009) Um bloco de massa m é colocado sobre um plano inclinado cujo coeficiente de atrito estático ì =1 como mostra a figura. Qual é o maior valor possível para o ângulo á de Página 4 de 10

5 inclinação do plano de modo que o bloco permaneça em repouso? a) 30 b) 45 c) 60 d) 75 e) (Puc-rio 2008) A primeira Lei de Newton afirma que, se a soma de todas as forças atuando sobre o corpo é zero, o mesmo a) terá um movimento uniformemente variado. b) apresentará velocidade constante. c) apresentará velocidade constante em módulo, mas sua direção pode ser alterada. d) será desacelerado. e) apresentará um movimento circular uniforme. 8. (Puc-rio 2008) Uma caixa cuja velocidade inicial é de 10 m/s leva 5 s deslizando sobre uma superfície até parar completamente. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s 2, determine o coeficiente de atrito cinético que atua entre a superfície e a caixa. a) 0,1 b) 0,2 c) 0,3 d) 0,4 e) 0,5 Página 5 de 10

6 9. (Unirio 2003) A análise sequencial da tirinha e, especialmente, a do quadro final nos leva imediatamente ao (à): a) Princípio da conservação da Energia Mecânica. b) Propriedade geral da matéria denominada Inércia. c) Princípio da conservação da Quantidade de Movimento. d) Segunda Lei de Newton. e) Princípio da Independência dos Movimentos. 10. (Uff 2001) Um cubo se encontra em equilíbrio apoiado em um plano inclinado, conforme mostra a figura. Identifique a melhor representação da força que o plano exerce sobre o cubo. Página 6 de 10

7 Gabarito: Resposta da questão 1: [E] A força F acelera o conjunto. F ma 10 5a a 2,0m / s R 2 A força de atrito acelera o bloco de baixo. F ma F 4x2 8,0N at at Resposta da questão 2: [E] Corpos em queda livre não trocam forças entre si, pois caem com a mesma aceleração que é igual à aceleração da gravidade. Desenhando as forças que atuam nos corpos em queda livre: Como a única força que atua nos corpos é a força peso, podemos dizer que: F R representa a força resultante que atua nos corpos (não se esqueça de que P m.g ). FR P, onde FR m.a e Corpo de massa m: FR P m.a m.g a g Página 7 de 10

8 Corpo de massa 5m: F' R P' 5m.a' 5m.g a' g Ou seja: a a' g Resposta da questão 3: [D] Como o homem está em repouso nas três situações, em todas elas a resultante das forças é nula, ou seja, as trações estão equilibradas. Seja a F a intensidade da força aplicada por cada cavalo. A A Na primeira figura: T T F. 1 2 B B Na segunda figura: T T F. 1 2 C C Na terceira figura: T T 2F. 1 2 A A B B C C Então: T T T T T T. Resposta da questão 4: [C] P t = P sen 45 = m g sen 45 ; N = P n = P cos 45 = m g cos 45 Dados: g = 10 m/s 2 ; a = 5 m/s 2 ; = 45. Aplicando o princípio fundamental da dinâmica: Página 8 de 10

9 P t F at = m a m g sen45 m g cos45 m a = 5 = 0, , ,4 = 0,29 Resposta da questão 5: [A] Como destacado na figura a seguir, o solo aplica no carro uma força de contato que tem duas componentes: a normal (N) vertical para cima, e a força de atrito (F at ). O gráfico dado no enunciado indica que o módulo da velocidade está aumentando, ou seja, o movimento é acelerado; logo essa força de atrito é no mesmo sentido da velocidade. A força que o solo aplica no carro é a soma dessas componentes. Resposta da questão 6: [B] Resolução No caso limite: F atrito = P.sen.m.g.cos = m.g.sen.cos = sen = sen /cos = tg tg = 1 = 45 Página 9 de 10

10 Resposta da questão 7: [B] Resposta da questão 8: [B] Resposta da questão 9: [B] Resposta da questão 10: [E] Página 10 de 10

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