3ª série LISTA: Ensino Médio. Aluno(a): Professor(a): Paulo Sérgio DIA: 16 MÊS: 08. Segmento temático: Turma: A

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1 LISTA: 12 3ª série Ensino Médio Professor(a): Paulo Sérgio Turma: A Aluno(a): Segmento temático: ESTÁTICA DO CORPO EXTENSO E DO PONTO MATERIAL DIA: 16 MÊS: (ENEM/2015) Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio. visual de dimensões e formas em constante equilíbrio. O móbile foi inicialmente sugerido por Marcel Duchamp para uma exibição de 1932, em Paris, sobre certas obras de Alexander Calder, que se converteu no maior exponente da escultura móbile. A origem latina do termo móbile remete à ideia de "móbil", "movimento". A figura a seguir representa um tipo de móbile. Para que o equilíbrio do móbile ocorra é necessário e suficiente que Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos? a) 3,00 kg b) 3,75 kg c) 5,00 kg d) 6,00 kg e) 15,00 kg 02 - (UERJ/2016) Em um pêndulo, um fio de massa desprezível sustenta uma pequena esfera magnetizada de massa igual a 0,01 kg. O sistema encontra-se em estado de equilíbrio, com o fio de sustentação em uma direção perpendicular ao solo. Um ímã, ao ser aproximado do sistema, exerce uma força horizontal sobre a esfera, e o pêndulo alcança um novo estado de equilíbrio, com o fio de sustentação formando um ângulo de 45º com a direção inicial. Admitindo a aceleração da gravidade igual a 10 m s 2, a magnitude dessa força, em newtons, é igual a: a) 0,1 b) 0,2 c) 1,0 d) 2, (IFGO/2016) O móbile é um modelo abstrato que tem peças móveis, impulsionadas por motores ou pela força natural das correntes de ar. Suas partes giratórias criam uma experiência a) as massas penduradas nas extremidades de cada haste sejam iguais. b) a força resultante e o torque sobre cada uma das hastes sejam nulas. c) a força resultante sobre cada haste seja nula. d) o torque jamais seja nulo. e) haja conservação da energia mecânica (Mackenzie SP/2015) Uma cancela manual é constituída de uma barra homogênea AB de comprimento L = 2,40 m e massa M = 10,0 kg, está articulada no ponto O, onde o atrito é desprezível. A força F tem direção vertical e sentido descendente, como mostra a figura acima. Considerando a aceleração da gravidade g = 10,0 m/s 2, a intensidade da força mínima que se deve aplicar em A para iniciar o movimento de subida da cancela é a) 150 N b) 175 N c) 200 N

2 d) 125 N e) 100 N 05 - (IFPE/2015) Dois baldes A e B, de massas desprezíveis, estão suspensos por roldanas e fios ideais, como está representado na figura abaixo. Eles contêm água e, quando o sistema está em equilíbrio, as massas de água nos baldes podem ser a) iguais. b) desiguais, sendo a massa de água do balde A o dobro da massa de água do balde B. c) diferentes, sendo a massa de água do balde B o dobro da massa de água do balde A. d) desiguais, sendo a massa de água do balde A o quádruplo da massa de água do balde B. e) diferentes, sendo a massa de água do balde B o quádruplo da massa de água do balde A (ACAFE SC/2015) Em um brinquedo infantil, um garoto está suspenso por duas molas 1 e 2 verticais paralelas onde atuam as forças de módulos 100N e 200N, respectivamente como mostra a figura (a). O mesmo garoto é suspenso agora com as mesmas molas 1 e 2 agora associadas em série como na figura (b). Todas as afirmações corretas estão em: a) III - IV b) I - II - III c) I - II - III - IV d) II - IV 07 - (ACAFE SC/2015) Uma família comprou uma casa nova e estava se preparando para a mudança. Os homens carregando a mobília e a mãe com a filha empacotando os objetos menores. De repente, a mãe pega um porta retrato com uma foto tirada na construção da antiga casa. A menina observa que era possível ver na foto dois pedreiros trabalhando, um deles usando o carrinho de mão para carregar massa e o outro usando o martelo para arrancar um prego da madeira. Sua avó aparecia com a vassoura na mão varrendo a varanda e sua mãe aparecia através da janela com uma pinça na mão, aparando a sobrancelha. Com isso, lembrou-se das aulas de física e percebeu que todos os personagens da foto portavam máquinas simples. Assinale o nome das máquinas simples associadas aos quatro objetos vistos na foto, respectivamente com os citados. a) Interresistente / interfixa / interpotente / interpotente. b) Interpotente / interfixa / interresistente / interpotente. c) Interfixa / interpotente / interpotente / interresistente d) Interresistente / interpotente / interfixa / interpotente (ACAFE SC/2015) Num banco estão apoiados três objetos: uma garrafa de massa 0,6 kg, um vaso com flores de massa 0,5 kg e um sapato de massa 0,3 kg. A tábua do banco que sustenta os objetos é homogênea, tem massa 1,4 kg e comprimento 2,00 m. Sabe-se que os pés do banco estão a 0,30 m das extremidades da tábua de sustentação dos objetos, a garrafa está 0,15 m à esquerda do pé A, o vaso está 0,40 m a direita do mesmo pé. O sapato está 0,20 m a esquerda do pé B. Em relação a segunda situação (figura b), analise as afirmações a seguir. I. O módulo da força aplicada na mola 2 é 200N. II. O módulo da força resultante na figura b é 300N. III. As molas possuem a mesma constante elástica k. IV. A mola 1 aplica uma força de módulo 300N. Nessas condições, a alternativa correta que apresenta o valor mais aproximado dos módulos das forças, em N, que o pé A e o pé B fazem, respectivamente, para sustentar a tábua, é: a) 14,00 e 14,00. b) 20,05 e 7,95. c) 15,25 e 12,75. d) 17,64 e 10, (UDESC/2015)

3 Ao se fechar uma porta, aplica-se uma força na maçaneta para ela rotacionar em torno de um eixo fixo onde estão as dobradiças. Com relação ao movimento dessa porta, analise as proposições. de atrito e as massas da corda, da barra e da roldana, tornase possível movimentar o bloco B, de 2,0 kg, ao longo da barra horizontal. I. Quanto maior a distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças, menos efetivo é o torque da força. II. A unidade do torque da força no Sl é o N m, podendo também ser medida em Joule (J). III. O torque da força depende da distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças. IV. Qualquer que seja a direção da força, o seu torque será não nulo, consequentemente a porta rotacionará sempre. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa II é verdadeira. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente a afirmativa IV é verdadeira. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras (ESCS DF/2015) A figura abaixo ilustra um sistema de polias sendo utilizado para levantar uma carga de peso igual a P newtons. Considere que os fios do sistema têm pesos desprezíveis e as polias são ideais. Nessa situação, desprezando-se as forças de atrito nas polias, verifica-se que A posição X, em cm, do bloco B para manter o sistema em equilíbrio estático é a) 20. b) 15. c) 10. d) 5,0. e) 2, (UERJ/2014) A figura abaixo ilustra uma ferramenta utilizada para apertar ou desapertar determinadas peças metálicas. Para apertar uma peça, aplicando-se a menor intensidade de força possível, essa ferramenta deve ser segurada de acordo com o esquema indicado em: a) b) a) o sistema de polias permite levantar a carga de peso P realizando um trabalho menor que aquele necessário, caso a carga fosse levantada sem o uso de polias. b) o trabalho, em joules, realizado para se levantar a carga de peso P à altura de 2 m acima do ponto em que ela se encontra, será igual a 2P. c) cada um dos fios que suporta as roldanas I, II e III suporta a mesma tensão. d) a força aplicada no teto pela roldana III é igual a 3P/8 newtons. c) d) 13 - (FATEC SP/2014) De acordo com a mecânica clássica, são reconhecidos três tipos básicos de alavancas: a interfixa, a inter-resistente e a interpotente, definidas de acordo com a posição relativa da força potente (F), da força resistente (R) e do ponto de apoio (P), conforme a figura (CEFET MG/2015) A figura mostra um bloco D de massa 0,50 kg preso a uma corda inextensível que passa por uma roldana. A outra extremidade da corda está presa à barra CA que pode girar em torno do eixo fixado à parede. Desprezando-se as forças

4 Os seres vivos utilizam esse tipo de mecanismo para a realização de diversos movimentos. Isso ocorre com o corpo humano quando, por exemplo, os elementos ósseos e musculares do braço e do antebraço interagem para produzir movimentos e funcionam como uma alavanca, conforme a figura 2. A tração, sobre o cabo 2, encontrada pelo estudante, foi aproximadamente de a) 200 N b) 170 N c) 400 N d) 340 N 15 - (IME RJ/2014) (commons.wikimedia.org/wiki/file:biceps_(psf).png Acesso em: Adaptado) Nessa alavanca, o ponto de apoio está localizado na articulação entre o úmero, o rádio e a ulna. A força potente é aplicada próximo à base do rádio, onde o tendão do bíceps se insere, e a força resistente corresponde ao peso do próprio antebraço. Com base nessas informações, é possível concluir, corretamente, que a contração do bíceps provoca no membro superior um movimento de a) extensão, por um sistema de alavanca interfixa. b) extensão, por um sistema de alavanca interpotente. c) flexão, por um sistema de alavanca inter-resistente. d) flexão, por um sistema de alavanca interpotente. e) flexão, por um sistema de alavanca interfixa (UEG GO/2014) Um estudante de física, tentando demonstrar que no equilíbrio a soma das forças externas que atuam sobre um corpo é nula, construiu uma armação e pendurou uma caixa de 20 kg em três cabos, conforme esquema abaixo. A figura acima mostra uma viga em equilíbrio. Essa viga mede 4 m e seu peso é desprezível. Sobre ela, há duas cargas concentradas, sendo uma fixa e outra variável. A carga fixa de 20 kn está posicionada a 1 m do apoio A, enquanto a carga variável só pode se posicionar entre a carga fixa e o apoio B. Para que as reações verticais (de baixo para cima) dos apoios A e B sejam iguais a 25 kn e 35 kn, respectivamente, a posição da carga variável, em relação ao apoio B, e o seu módulo devem ser a) 1,0 m e 50 kn b) 1,0 m e 40 kn c) 1,5 m e 40 kn d) 1,5 m e 50 kn e) 2,0 m e 40 kn 16 - (Unicastelo SP/2014) Seis livros, com 2 kg cada um, estão em repouso sobre uma prateleira horizontal de massa desprezível, que se apoia sobre dois suportes A e B. Considere que 3 = 1,7 e g = 10 m/s 2 Adotando g = 10 m/s 2 e considerando que a massa dos livros está uniformemente distribuída por seu volume, é correto

5 afirmar que, na situação de equilíbrio, as intensidades das forças verticais, em newtons, que os suportes A e B exercem na prateleira são, respectivamente, a) 50 e 70. b) 42 e 78. c) 30 e 90. d) 40 e 80. e) 55 e (ESPCEX/2014) O desenho abaixo representa um sistema composto por cordas e polias ideais de mesmo diâmetro. O sistema sustenta um bloco com peso de intensidade P e uma barra rígida AB de material homogêneo de comprimento L. A barra AB tem peso desprezível e está fixada a uma parede por meio de uma articulação em A. Em um ponto X da barra é aplicada uma força de intensidade F e na sua extremidade B está presa uma corda do sistema polias-cordas. Desprezando as forças de atrito, o valor da distância AX para que a força F mantenha a barra AB em equilíbrio na posição horizontal é a) 0,30 b) 0,60 c) 0,80 d) 1,00 e) 1, (UFG GO/2014) Para tratar fraturas do fêmur é comumente utilizado um aparato chamado de sistema de tração de Russel, em que uma haste rígida A traciona o fêmur, como esquematizado na figura a seguir. Considere que a perna esteja completamente engessada, que a massa da haste seja desprezível e que as polias e fios sejam ideais. a) b) c) d) e) 8 F 6 F 4 F 3 F 2 F Para o caso em que a perna esteja orientada horizontalmente, com = 60º e m = 7,50 kg, calcule: a) o módulo da tração em newtons exercida ao longo da perna, considerando g = 10 m/s 2 ; b) a massa da perna, considerando que seu comprimento seja L = 1,0 m, que seu centro de massa fique a uma distância de 45 cm da cabeça do fêmur e que a faixa de suporte esteja colocada a 10 cm da planta do pé. TEXTO: 1 - Comum à questão: (ESPCEX/2014) Um trabalhador da construção civil de massa 70 kg sobe uma escada de material homogêneo de 5 m de comprimento e massa de 10 kg, para consertar o telhado de uma residência. Uma das extremidades da escada está apoiada na parede vertical sem atrito no ponto B, e a outra extremidade está apoiada sobre um piso horizontal no ponto A, que dista 4 m da parede, conforme desenho abaixo. Para que o trabalhador fique parado na extremidade da escada que está apoiada no ponto B da parede, de modo que a escada não deslize e permaneça em equilíbrio estático na iminência do movimento, o coeficiente de atrito estático entre o piso e a escada deverá ser de Dado: intensidade da aceleração da gravidade g=10 m/s 2 Use quando necessário: g = 10 m/s 2 ; cos(30) = 0,87; sen(30) = 0,50; = (UFJF MG/2015) Pode ser considerado um sólido perfeito aquele corpo em que a distância entre duas partículas quaisquer é inalterável. Esse corpo perfeito, chamamos de CORPO RÍGIDO. O conceito de Corpo Rígido é uma idealização, uma vez que todo corpo real pode ser deformado pela aplicação de forças. Entretanto, muitos sólidos do nosso dia a dia comportam-se, praticamente, como um corpo rígido em diversas situações. Sobre esse assunto, considere as afirmativas, a seguir, verdadeiras (V) ou falsas (F).

6 I. Um corpo rígido está em equilíbrio de translação quando seu centro de massa está em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme. II. Um corpo rígido está em equilíbrio de rotação quando está em repouso (não roda) ou em movimento de rotação uniforme (roda com velocidade angular constante). III. A condição de equilíbrio de translação de um corpo rígido é que a resultante das forças externas atuantes no corpo seja nula. IV. Denomina-se centro de gravidade (G) de um corpo ou sistema de pontos materiais um determinado ponto por onde passa a linha de ação do peso resultante. A mente que se abre a uma nova idéia jamais voltará ao seu tamanho original. Albert Einstein Assinale a alternativa CORRETA. a) Apenas as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Apenas as afirmativas I, II e III são verdadeiras. c) Apenas as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. d) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. GABARITO: 1) Gab: E 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: C 5) Gab: C 6) Gab: D 7) Gab: A 8) Gab: D 9) Gab: D 10) Gab: B 11) Gab: B 12) Gab: D 13) Gab: D 14) Gab: D 15) Gab: B 16) Gab: C 17) Gab: A 18) Gab: E 19) Gab: a) 75 N b) 15 kg 20) Gab: E