-6-- B T 30 = 3.2,5 T = 37,5 N = F DINAMÔMETRO RESPOSTA: b. F R = m. a T P = m. a = 8. a

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1 EXERCÍCIOS SUPER FÍSIC (aula ) Prof. Edson Osni Ramos 35. (UEL - 96) Dados: m =,0 kg; m = 5,0 kg; m C = 3,0 kg a =? P = m. g P =. 10 P = 0 N P C = m C. g P C = P C = 30 N T P T 1 P C T 1 = m C. a C T 1 T = m. a T P = m. a P P C P C P = (m C + m + m ). a 30 0 = ( ). a a = 1 m/s RESPOST: a T F N() T (P - 004) Dados: m = 5 kg m = 3 kg Dinamômetro =? P T = m.a T P = m.a P P = (m + m ).a = (5+3).a a =,5 m/s P T DINMÔMETRO T P T P = m.a T 30 = 3.,5 T = 37,5 N = F DINMÔMETRO RESPOST: b 37. (UEL - 96) Dados: T(máxima) = 100 N m (batatas) = 8 kg a (máxima) =? T P F R = m. a T P = m. a = 8. a a =,5 m/s P = m. g P = 8.10 = 80 N RESPOST: b 38. (P - 98) 01. Está correta. 0. Está errada, as força de ação e reação possuem, sempre, módulos iguais. 04. Está errada, todos os corpos, em quaisquer situações, possuem inércia. 08. Está correta. Como P = m.g e a aceleração da gravidade decresce com a altitude, então o peso do corpo no sopé de uma montanha é maior do que no cume da mesma. 16. Está errada. É possível que a força resultante sobre um corpo seja nula e o corpo esteja em momento (MRU). 3. Está errada, não há relação entre a força resultante sobre um corpo e sua velocidade. RESPOST: 09 RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PÁGIN 1

2 39. (UFRJ - 97) T cabo = 100 N a) a =? Sabemos que: P = m.g P = = 1000 N Como: T > P a F possui sentido de baixo para cima. R ssim: F R = m.a T P = m.a = 100.a a = m/s, com sentido para cima. b) Não é possível, nesse caso, determinar se o helicóptero está subindo ou descendo. Ele pode estar subindo em movimento acelerado ou descendo em movimento retardado T cabo RESPOST: a) m/s, para cima b) observe a justificativa acima P m = 100 kg 40. (P - 005) m INDIVÍDUO = 80 kg; m CIX = 50 kg; m POLI = 4 kg. Como a velocidade é constante, a aceleração é nula, ou seja, o sistema está em equilíbrio. ssim: F R = Está correta. força aplicada pelo indivíduo na corda tem módulo 500 N. 0.Está errada, a F N = 300 N. 04.Está correta. utilização da polia reduz o esforço físico do homem para erguer a caixa, facilitando o trabalho por ele realizado. Sem a polia, apenas sua força muscular seria usada para erguer a caixa. Com o uso da polia, seu peso também ajuda (ele pode se pendurar na corda). 08. Está correta. 16. Está errada, pois: T CO = P CIX + P POLI + F INDIVÍDUO T CO = = 1040 N T = 500 N F IND = 500 N P = 500 N P CIX = 500 N F corda = 500 N T CO F N = 300 N P = 800 N F IND = 500 N P POLI = 40 N RESPOST: (P - 98) Dados: m = 3 kg m = kg sem atrito a. aceleração do sistema. b. tensão suportada pela corda Px FN 30º T Py T P P = m. g =. 10 = 0 N Px = m. g. sen30º = ,5 = 15 N Como P > Px, então a polia vai girar no sentido horário, ou seja, o corpo está puxando o corpo. ssim: P T = m. a T Px = m. a P Px = (m + m ). a 0 15 = ( + 3). a T Px = m. a T 15 = 3. 1 T = 18 N a = 1 m/s RESPOST: a ) 1 m/s b) 18 N 4. (P - 001) situação 1 situação situação 3 Como os dois barbantes podem suportar uma mesma tensão máxima, então é possível que eles consigam suportar os dois corpos ou, se não for possível, então o barbante 1 rompe antes do rompimento do barbante, pois a carga dele é maior. RESPOST: c RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PÁGIN

3 43. (P - 97) Dados: m = kg m = 8 kg μ = 40% = 0,4 a =? (10-1 m/s) P FN T T P = m. g = = 80 N = μ. FN = 0,4.0 = 8 N FN = P = m. g =.10 = 0 N ssim: P T = m. a T = m. a P P = (m + m ). a 80 8 = (8 + ). a a = 7, m/s a = m/s RESPOST: (P - 003) I. Está errada. s forças são de ação e reação e, por isso, não se anulam (porque atuam em corpos diferentes) II. Está correta. pós a bolinha ser lançada, desprezando a resistência oferecida pela massa de ar ao movimento, a única força que atua sobre a ela é a gravitacional (força-peso). III. Está errada. Quanto maior a força aplicada na bolinha, maior a aceleração por ela adquirida, porém sua massa continua a mesma. RESPOST: b 45. (P - 001) É póssível que nenhum dos barbantes rompa, porém, se um deles romper certamente será o barbante 1, que está suportando os pesos dos dois corpos. ssim as situações 1 e são possíveis de ocorrer. situação 1 situação situação 3 RESPOST: c 46. (FTEC - SP) Dados: m = 400 g = 0,4 kg F dinamômetro = 1,8 N =? Observe que o dinamômetro está preso na corda, ou seja, a força do dinamômetro é a tensão da corda. Sabendo que, se a corda romper o corpo desce, logo a força de atrito está atuando para cima. Como a aceleração do sistema é nula (está em repouso), temos: F R = m.a Px F din = m. a 1,8 = 0,4. 0 = 0, N Px = m.g.senα Px = 0,4.10.0,5 =,0 N Px F N 30º F dinamômetro Py RESPOST: e 47. (P - 97) Dados: m = kg vo = 1 m/s t = s v = 4 /ms =? (N) Como F R = m. a 0 = m. a - =. -4 = 8 N F N P Sentido do movimento v= vo + a.t 4 = 1 a. a = -4 m/s RESPOST: 08 RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PÁGIN 3

4 48. (P - 98) Dados: m = 5 kg μ = 0, F = 15 N a =? (m/s ) ssim: F R = m. a Px F = m. a = 5.a a = 1,4 m/s Px 37º FN F Py Inicialmente deve-se determinar o sentido do movimento: ssim: Px = m.g. sen37º Px = ,6 = 30 N Como: Px > FN, então o corpo tende a descer. Logo, a força de atrito atua para cima (contra o movimento). = μ. FN = 0,.40 = 8 N FN = Py = m.g.cos37º FN = ,8 = 40 N REPOST: a 49. (P - 008) 01. Está correta I = ΔQ. 0.Está correta, basta que a direção e/ou o sentido da velocidade estejam variando. 04. Está correta Q = m. v. 08. Está correta I = F.t. 16. Está errada. Se a força aplicada possui sentido oposto ao da velocidade do corpo, aumentando-se a força diminui-se mais ainda sua velocidade. REPOST: (CFE - 97) arma bala Dados: m bala = 0,0 kg v bala = 300 m/s m arma = 4 kg v arma =? SISTEM ISOLDO Qinicial = Qifnal 0 = Q + Q (-)Q = Q (-) m. v = M. v (-)4. v = 0, v = (-) 1,5 m/s RESPOST: e 51. (P - 004) Dados: m = m menino + skate = 30 kg m = m menino + skate = 35 kg v (final) = 7 m/s Q inicial = Q final 0 = Q + Q 0 = m.v + m.v 0 = v 10 = 35.v v = 6 m/s Como o problema solicita a velocidade relativa entre os dois corpos, então a resposta é 13 m/s. RESPOST: (USF - 97) Dados: m = 40 kg m = 30 kg início vo = 0 Como após t = 4 s Δx = 8 m Δx = v. t 8 = v. 4 v = m/s Como o sistema é isolado: Qinicial = Qfinal 0 = Q + Q depois 0 = m.v + m.v (-) m.v = m.v (-) 40. v = 30. v = (-) 1,5 m/s Ou seja, a velocidade final de é no sentido oposto ao da velocidade final de. RESPOST: c RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PÁGIN 4

5 53. (UEL - 96) 1 cm ssim: L = = 15 cm Fel P P = Fel m. g = K. x 0,4. 10 = K. 0,0 K = 00 N/m x = cm = 0,0 m m = 400 g = 0,4 kg Fel P x =? m = 600 g = 0,6 kg P = Fel m. g = K. x 0,6. 10 = 00. x x = 0,03 m = 3 cm L =? RESPOST: c 54. (P - 95) Dados: m = 8 kg F = 30,0 N μ = 0, FN Fy 53 F Fx Nesse caso: FN + Fy = P FN + 4 = 80 FN = 56 N Fy = F.sen53º Fy = 30. 0,8 = 4 N P = m. g P = = 80 N P = μ. FN = 0,. 56 = 11, N Fx = F. cos53º = 30. 0,6 = 18 N 01. Está correta. Como: F R = Fx F R = 18 11, = 6,8 N. 0. Está errada. força de reação do plano sobre o bloco (FN) é de 56 N. 04. Está errada. Como: F R = m.a 6,8 = 8. a a = 0,85 m/s. 08. Está correta. W motor = Fx. d W motor = = 900 J (lembre-se de que o trabalho realizado pela força que puxa o corpo é o chamado trabalho motor. 16. Está errada. O trabalho realizado sobre o corpo (trabalho total) é calculado por: W = F R. d W = 6,8. 50 = 340 J. REPOST: (P - 97) Dados: m = 6 kg vo = 5 m/s v =? (m/s) vo vo F ΔEc = 7 J v F Como: w = ΔEc e m W =.(v vo ) 6 7 =.(v 5 ) v = 7 m/s RESPOST: (P - 97) Mesmo sabendo que a segunda máquina efetuou o dobro do trabalho efetuado pela primeira, é impossível determinar qual delas desenvolveu maior potência, pois não foram fornecidos os tempos gastos pelas máquinas W nos referidos trabalho. Lembre-se de que: Potência =. t RESPOST: e RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PÁGIN 5

6 57. (P - 00) Dados: m placa de concreto = ton = 000 kg velocidade constante h = 8 m Como a velocidade do movimento da placa é constante, então a aceleração sobre ela é nula, ou seja, as forças peso da placa e realizada pelo guindaste possuem módulos iguais (F R = 0). ssim: W motor (realizado pelo guindaste) = F.d = = J W resistente (realizado pela força peso) = P.d = (-) = (-) J W total realizado sobre a placa = W M + W r = 0 P = F guindaste = m.g P = = 0000 N I. Está correta. O trabalho realizado pela força aplicada pelo guindaste é de J. II. Está errada. O trabalho resistente realizado sobre a placa é igual ao trabalho motor. III. Está correta. O trabalho realizado por um corpo independe do tempo gasto em sua realização. F guindaste P RESPOST: d 58. (UFRGS - 95) Se o operário aplica uma força puxando a corda com suas mãos (ação), a reação é a força com que a corda puxa suas mãos. RESPOST: a 59. (P - 99) Dados: m = kg vo = 0 entre e sem atrito (sistema conservativo) Entre e C com atrito (com perda de 11% da energia mecânica total) 01. Está correta. Ec = 0 Epg = m.g.h Epg =.5.10 = 100 J EM = 100 J 0. Está correta. Como entre e o sistema é conservativo EM = 100 J ssim: Ep = 0 Ec = 100 J m.v.v Como: Ec = 100 = v = 10 m/s 04. Está correta, Ec = 100 J. 08. Está correta. Como entre e C ocorreu uma perda de 11% da energia mecânica total, Então: EM C = 89%. EM EM C = 0, EM C = 89 J 16. Está correta. C Epg = m g h Epg =. 10. = 40 J Como: EM C = 89 J Ec C = 49 J m.v.v ssim: Ec = 49 = v C = 7 m/s 5 m ] C m RESPOST: (UDESC - 98) Dados: F resistente = 0 N v (contante) = 18 km/h = 5 m/s m = 80 kg Δx = 5 km = 5000 m Energia gasta p/ ciclista =? Como a velocidade é constante F R = 0 a = 0 ssim: F ciclista = F resistente = 0 N E gasta pelo ciclista = W MOTOR = Fciclista. d = E gasta pelo ciclista = joules = 10 5 joules RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PÁGIN 6 F ciclista F resistente RESPOST: 10 5 J

7 61. (P - 006) Dados: m esfera = 0,5 kg K mola = 1000 N/m v = 0 v = 0 h =? h = 0 0 cm x = 4 cm dote como referencial de altura igual a zero sendo o ponto. Como o sistema é conservativo: EM = EM Ep + Ec = Ep + Ec K.x , = m.g.h + 0 = 0,5.10.h h = 0,16 m = 16 cm Como o enunciado solicitou a altura atingida pela esfera em relação ao piso, a resposta é 3 cm. RESPOST: d 6. (P - 96) Dados: m = 0 g = 0,0 kg W resistente =? (10 J) No caso, enquanto a bala percorre o trajeto no interior da tora, a força resultante que nela atua é a força de atrito (resistiva) que as moléculas da madeira exercem. ssim, o trabalho resultante é um trabalho resistivo. m 0,0 Como: W =.(v vo ) W =.(0 300 ) W = J O sinal indica, apenas, que o trabalho é resistente. Note que o enunciado pediu a resposta em 10 J. v = 300 m/s v = 0 Δx = 5 cm RESPOST: (P - 003) Dados: m = 70 kg t subida = 3 h h = 1000 m consumo de oxigênio = litros/min energia liberada = 5 kcal (por litro de oxigênio consumido) 1 cal = 4 joules P x F N α F P y 1000 m 01. Está correta. Considere a figura ao lado onde se representa, de forma esquemática, a subida do indivíduo e as forças que nele atuam ssim: W motor = F. d = Px. d Como: sen α = cat.op h h sen α = d = hip d sen α h W motor = (m.g.senα). sen α W motor = m.g.h W motor = = J = 700 kj. 0. Está errada. W motor (muscular) = 700 kj. 04. Está correta. Consumo de energia = litros 1 min x 3 h (180 min) x. 1 =. 180 x = 360 litros liberação de energia = 5 kcal 1 litro x 360 litros x. 1 = x = 1800 kcal RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PÁGIN 7

8 08. Está errada. Potência ÚTIL WÚTIL = PotênciaÚTIL t (J) = PotênciaÚTIL 5(h) = = 38,89 W 18000(s) 16. Está correta. Como a energia total liberada foi 1800 kj ( J) e o trabalho muscular desenvolvido foi de J, então a energia dissipada pelo indivíduo, devido às perdas em calor e demais perdas metabólicas, durante a subida, é bem maior do que a energia por ele aproveitada, ou seja, transformada em trabalho muscular. Resposta: (P - 004) Como o sistema está em equilíbrio, a aceleração é nula. ssim: P T = m.a T P Fel = m.a P P Fel = (m + m ).a 1 8 Fel = (0,8 + 1,).0 Fel = 4 N 01. Está errada. P T = m.a 1 T = 1,.0 T = 1 N. 0. Está errada. força que a mola exerce no piso é igual, em módulo, a força que o piso exerce na mola. No caso: Fel = 4 N. 04. Está correta. Fel = 4 N. 08. Está errada. Fel = K.x 4 = 00.x x = 0,0 m = cm, porém a mola está esticada e não comprimida. 16. Está errada, é em cm. 3. Está correta. F teto = P + P + F elástica + P polia F teto = = 9 N 64. Está errada. RESPOST: 36 P T F el P T P ESTE MTERIL ESTÁ EM Em REVISÕES E EXERCÍCIOS SE VOCÊ NECESSITR D RESOLUÇÃO DE MIS EXERCÍCIOS, ENTRE EM CONTTO COM O PROFESSOR, EM SL DE UL OU PELO ENDEREÇO: cebola@pascal.com.br RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PÁGIN 8