LEIS DE NEWTON. Física Lista de exercícios Prof.ª Michelle

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1 Física Lista de exercícios Prof.ª Michelle LEIS DE NEWTON A figura se refere a um indivíduo exercendo uma força horizontal sobre uma caixa. A caixa está sobre uma superfície horizontal com atrito. É desprezível a força de resistência do ar sobre a caixa. 1- Inicialmente o indivíduo realiza uma força um pouco maior do que a força de atrito. Portanto a caixa se movimentará: a) com velocidade que aumenta b) com velocidade pequena e constante. c) com velocidade grande e constante. d) com velocidade que diminui. e) com velocidade que aumenta e depois diminui. 2- A caixa está sendo empurrada por uma força bastante maior do que a força de atrito. Então o indivíduo diminui a força, mas ela continua sendo um pouco maior do que a força de atrito. Portanto a velocidade da caixa: a) diminui. b) aumenta. c) permanece a mesma. d) aumenta e depois diminui. 3- A caixa está sendo empurrada por uma força maior do que a força de atrito. Então o indivíduo diminui a força até que ela se iguale à de atrito. Portanto a caixa: a) continuará se movimentando, mas acabará parando. b) parará em seguida. c) continuará se movimentando com velocidade constante. d) será freada bruscamente pela força de atrito. 4- (Fuvest) Um veículo de massa 5,0 kg descreve uma trajetória retilínea e obedece à seguinte equação horária: s = 3t² + 2t + 1, onde s é medido em metros e t em segundos. Qual é o módulo da força resultante sobre o veículo? 5- (UNICAMP) Dois objetos, A e B, equilibram-se, quando colocados em braços opostos de uma balança de braços iguais. Quando colocados num mesmo prato da balança, eles equilibram um outro objeto C, colocado no outro prato. Suponha que sobre uma mesa horizontal sem atrito uma certa força imprima ao objeto A uma aceleração de 10 m/s². Qual será a aceleração adquirida pelo objeto C, quando submetido a essa mesma força? 6- (ITA) 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 que a força da gravidade. Quando esta se torna maior, a laranja cai. (Despreza-se a resistência do ar) a) 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. b) A afirmação está errada porque a força exercida para elevar a laranja, sendo constante, nunca será menor que a da gravidade. c) A afirmação está errada porque, após ser abandonada no espaço, a única força que age sobre a laranja é a da gravidade. d) A afirmação está correta porque está de acordo com o Princípio da Ação e Reação. 7- (UF-ES) Dois corpos de massas m 1 e m 2 estão sobre um plano horizontal sem atrito, e a força F atua diretamente sobre m 1, conforme a figura. A intensidade da força que o corpo 1 exerce sobre o corpo 2 vale: a) F b) (m 2 /m 1 ).F c) (m 1 /m 2 ).F d)(m 1 /m 1 +m 2 ).F e) (m 2 /m 1 +m 2 ).F 8- (Fuvest) Um dinamômetro acusa 12N ao sustentar uma corrente formada por 60 elos idênticos e independentes. Apoiando-se completamente 15 elos sobre uma mesa horizontal: (adote g = 10 m/s²) a) Qual será o valor da massa da parte suspensa da corrente? b) Qual será o valor da força exercida pela superfície sobre os 15 elos? 9- (ITA) Dois dinamômetros, A e B, estão ligados como mostra a figura abaixo. Sejam F 1 e F 2 as leituras nos dinamômetros A e B, respectivamente, quando se aplica uma força F na extremidade livre do

2 dinamômetro B. Valem as seguintes relações: a) F = F 1 + F 2 = 2F 1 b) F = F 1 + F 2 = 3F 2 c) F = F 2 = 2 F 1 d) F = F 1 = F (UNICAMP) Em uma experiência de colisão frontal de um certo automóvel à velocidade de 36 km/h contra uma parede de concreto, percebeu-se que o carro pára completamente após amassar 50 cm de sua parte frontal. No banco da frente havia um boneco de 50 kg, sem cinto de segurança. Supondo que a desaceleração do carro seja constante durante a colisão, responda: a) Qual a desaceleração do automóvel, em m/s 2? b) Que força os braços do boneco devem suportar para que ele não saia do banco, em N? 11- (UF RN) Uma corrente consistindo de sete anéis, cada um de massa 200 gramas, está sendo puxada verticalmente, para cima, com aceleração constante de 2,0 m/s². A força para cima no anel do meio é: a) 16,8N b) 9,6N c) 8,4N d) 2,4N e) 1,6N 12- (ITA) A velocidade de uma partícula, num determinado instante t, é nula em relação a um referencial inercial. Pode-se afirmar que no instante t: a) A resultante das forças que atuam 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. 13- (Mackenzie) Uma corda envolve uma roldana fixa sem atrito. Numa das extremidades da corda está um macaco e na outra, um bloco cúbico de peso igual ao do macaco. Na face do cubo voltada para o macaco há um espelho plano. O macaco começa a subir pela corda. Podemos então afirmar: a) o macaco só verá sua imagem no espelho, se permanecer em repouso. b) o macaco só verá sua imagem no espelho, se a sua velocidade for maior que a do cubo. c) o macaco não verá sua imagem no espelho, porque o cubo sobe com maior velocidade. d) o macaco verá sua imagem constantemente Um elevador cujo peso é de N desce com uma aceleração constante de 1 m/s 2, podemos afirmar que a tração no cabo é, em N, de: a) 980 b) 890 c) d) e) F = F 1 = 2F (Mackenzie) A figura representa dois corpos de peso P, ligados a um dinamômetro D por meio de fios ideais. Desprezando as massas das polias, podemos afirmar que o dinamômetro (ideal) registra: a) zero b) P c) P/2 d) 2P e) 3P 16- (CESGRANRIO) Dois corpos de peso respectivamente iguais a 20N e 30N são mantidos em equilíbrio, como mostra a figura. P representa um dinamômetro de massa desprezível. Qual é a indicação do dinamômetro? a) 50N b) 30N c) 20N d)10n e) zero 17- (PUC SP) O esquema representa dois corpos, A e B, de massas respectivamente iguais a 8,0 kg e 2,0 kg, ligados por um fio inextensível e de massa

3 desprezível. 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 10m/s². O tempo que A leva para ir de M até N é: a) 1,0 s b) 2 s c)2,0 s d) 5 s e) 3,0 s 18- (ITA) Um elevador está descendo com velocidade constante. Durante este movimento, uma lâmpada, que o iluminava, desprende-se do teto e cai. Sabendo que o teto está a 3,0 m de altura acima do piso do elevador, o tempo que a lâmpada demora para atingir o piso é: a) 0,61 s b) 0,78 s c) 1,54 s d) infinito, pois a lâmpada só atingirá o piso se o elevador sofrer uma desaceleração. e) indeterminado, pois não se conhece a velocidade do elevador. 19- Um veículo move-se sobre uma estrada plana e horizontal, com movimento acelerado, de aceleração a. De um ponto D (situado a uma altura h do solo) de sua traseira pende um fio ideal de comprimento b, o qual arrasta uma bolinha de massa m. São dados: g = 10 m/s², b = 1,2 m e h = 0,50 m. Calcule o máximo valor de a, de modo que a bolinha não perca contato com a estrada. 20- (ITA) Um 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 Ө com a vertical. Sendo g a aceleração da gravidade e m a massa do pêndulo, a tensão F no fio do pêndulo é: a) F = m. g. cos Ө b) F = m. a. sen Ө c) F = m. (a² + g²) 1/2 d) F = m(g. cos Ө - a. sen Ө) e)f = m(g. sen Ө + a. sen Ө) constante que aplicada a um bloco de 50 kg, paralelamente ao plano, faz com que ele deslize: a) para cima, em movimento acelerado, cuja aceleração é 1,2 m/s². b) para baixo, em movimento acelerado de aceleração 1,2 m/s². 22- Dois blocos idênticos, ambos com massa m, são ligados por um fio leve, flexível. Adotar g = 10 m/s 2. A polia é leve e o coeficiente de atrito do bloco com a superfície é = 0,2. A aceleração dos blocos é, em m/s 2 : a) 10 b) 6 c) 5 d) 4 e) nula 23- Dois corpos A e B, de massas respectivamente iguais a 2,0 Kg e 3,0 Kg, estão apoiados sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa. Uma força horizontal F=20N constante é aplicada no bloco A. A força que A aplica em B tem intensidade dada em newtons de : a) 20 b) 12 c) 8 d) 6 e) Desprezando-se os atritos, a aceleração do bloco A será de: a) 12 m/s 2 b)9,8m/s 2 c) 5,0 m/s 2 d)4,0 m/s 2 e) 2,4 m/s (Vunesp) Um plano inclinado faz ângulo de 30 com a horizontal. Determine a força 25- Dois carrinhos, de 0,1 Kg e 0,05 Kg de massa, ligados entre si, são puxados

4 horizontalmente por uma força de 0,6 N. Desprezando-se atritos, a força sobre o carrinho de maior massa é, em newtons, de: a) 0,6 b) 0,4 c) 0,2 d) 0,15 e) 0, Quatro blocos, M, N, P e Q, deslizam sobre uma 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/s 2, a força do bloco M sobre o bloco N é, em newtons, igual a: a) 0 b) 6,0 c) 12 d) 18 e) Na figura abaixo, X e Y são corpos interligados por um fio inextensível, de massa desprezível e perfeitamente flexível, que passa por uma polia fixa P. A aceleração de Y é igual a 2,0 m/s 2 para baixo e seu peso é igual a 30 N. Considerando-se que os atritos são desprezíveis e que a aceleração gravitacional local é igual a 10 m/s 2, a massa de X, em quilogramas, é igual a: 28- A aceleração do bloco B é: a) 4 m/s 2 para baixo b) 4 m/s 2 para cima c) 2 m/s 2 para baixo d) 2 m/s 2 para cima 29- A intensidade da força que traciona o fio é: a) nula b) 200 N c) 400 N d) 600 N e) n.r.a. 30- O sistema composto pelos blocos A e B desliza sobre uma superfície livre de atritos. A massa do bloco A é igual a M e a massa do bloco B é igual a M/2. Sendo g a aceleração da gravidade, a aceleração do bloco A é: a) 2 g/3 b) 3 g/2 c) 2 g d) 3 g e)6 g 31- No esquema representado pela figura abaixo, considera-se inexistência de atrito. A aceleração do sistema e a intensidade da força aplicada pelo corpo C sobre o corpo A valem, respectivamente, (g= 10 m/s 2 ): a) 1,0 b) 1,5 c) 2,0 d) 2,5 e) 3,0 O enunciado a seguir corresponde aos testes 6 e 7. O bloco A da figura tem massa ma = 80Kg e o bloco B tem massa mb = 20Kg.A força F tem intensidade de 600 N. Os atritos e a inércia do fio e da polia são desprezíveis. a) 6 m/s 2 e 150 N b) 6 m/s 2 e 50 N c) 5 m/s 2 e 150 N d) 5 m/s 2 e 50 N e) 5 m/s 2 e zero 32- Um corpo de 100 Kg de massa é elevado por uma máquina de Atwood, a partir do repouso no solo, até uma altura de 10m, em 2 s. Considere a aceleração da gravidade = 10 m/s 2, o fio inextensível e de massa desprezível e a roldana sem massa e atrito. A força motora F1 vale:

5 10 m/s 2 e 0,3 o coeficiente de atrito dinâmico entre os blocos e a superfície, a força de contato entre os blocos é, em newtons, de: a) N b) N c) N d) N e) N 33- A máxima tração que um barbante pode suportar é de 30 N. Um extremo desse barbante é preso a um bloco de 1,5 Kg, num local onde a aceleração da gravidade vale 10 m/s 2. A máxima aceleração vertical, para cima, que se pode imprimir ao bloco, puxando-o pelo outro extremo do barbante é, em m/s 2, igual a: a) 20 b) 15 c) 10 d) 5 e) Uma pedra é levantada por fio com aceleração constante de 2,0 m/s 2. Nessa condição a tração no fio é metade da que faz o fio se romper. Adotando g = 10 m/s 2, a máxima aceleração com que esse fio pode levantar essa pedra é, em m/s 2 : a) 34 b) 14 c) 10 d) 9,8 e) 4,0 35- Em um tubo onde se fez vácuo, duas esferas estão ligadas à tampa do tubo por fios F e G, como se representa na figura abaixo. Esses fios têm massas desprezíveis e são perfeitamente flexíveis e inextensíveis. Cortando-se o fio F no ponto X, as esferas caem em queda livre. Durante a queda, a tração, em newtons, no fio G é igual a: a) 27 b) 30 c) 40 d) 10 e) Sobre um plano, inclinado 30º em relação à horizontal, é colocado um bloco de madeira de massa 3 kg. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano é 0,173. Qual é a força horizontal mínima que deve ser aplicada ao bloco para que este não deslize? 38- Dois tijolos, um de 2kg e o outro de 1kg, são empilhados como mostra a figura. Ao tijolo de baixo é aplicada uma força de 40N. O coeficiente de atrito entre os tijolos e o solo é de 0,333. Sabendo que os tijolos continuam empilhados e se deslocam juntos, determine a força de atrito que eles trocam entre si. 39- Vamos tomar emprestados os tijolos da questão anterior. Agora, podemos desprezar o atrito entre os tijolos e o solo, e, é claro, a resistência do ar. a) 0 b) 0,50 c) 1 d) 1,5 e) F1 e F2 são forças horizontais de 30 N e 10 N de intensidade, respectivamente, conforme a figura. Sendo a massa de A igual a 3 Kg, a massa de B igual a 2 Kg, g = Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre os tijolos é 2,0, qual é a máxima força F que podemos aplicar ao tijolo de baixo sem que o de cima acabe por cair? Para treinar para a segunda fase, resolva o mesmo problema usando massas M e m; coeficientes de atrito e gravidade g.

6 Pode acrescentar um atrito entre os tijolos e o solo também. 40- (ITA) Um caixote de peso W é puxado sobre um trilho horizontal por uma força de magnitude F que forma um ângulo relação à horizontal, como mostra a figura. Dado que o coeficiente de atrito estático entre o caixote e o trilho é µ, o valor mínimo de F, a partir de qual seria possível mover o caixote, é: GABARITO 1) A 21) a) 310 N b) 190N 2) B 22) D 3) C 23) B 4) 30N 24) D 5) 5m/s² 25) B 6) C 26) D 7) E 27) C 8) a) 0,9Kg b) 3N 28) B 9)D 29) E 10) a)10² b) 5x10³ 30) A 11) B 31) D 12) C 32) E 13) D 33) C 14) D 34) B 15)B 35) A 16) B 36) E 17) E 37) 11N 18)B 38) 10N 19) 12g/5 39) 60N 20) C 40)D