LEIS DE NEWTON. 1 ESCOLA ALUNO

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1 2010 ESCOLA ALUNO LEIS DE NEWTON 1. (Faap) A terceira Lei de Newton é o princípio da ação e reação. Esse princípio descreve as forças que participam na interação entre dois corpos. Podemos afirmar que: a) duas forças iguais em módulo e de sentidos opostos são forças de ação e reação b) enquanto a ação está aplicada num dos corpos, a reação está aplicada no outro c) a ação é maior que a reação d) ação e reação estão aplicadas no mesmo corpo e) a reação, em alguns casos, pode ser maior que a ação 2. (Vunesp) Em 1992/3, comemoraram-se os 350 anos do nascimento de Isaac Newton, autor de marcantes contribuições à ciência moderna. Uma delas foi a Lei da Gravitação Universal. Há quem diga que, para isso, Newton se inspirou na queda de uma maçã. Suponha que F 1 seja intensidade de força exercida pela maça sobre a Terra e F 2 a intensidade da força exercida pela terra sobre a maçã. então, a) 2 N b) 6 N c) 8 N d) 10 N e) 16 N 4. (Uece) Três corpos A, B e C, de massas m A =2kg, m B = 6kg e m C =12kg, estão apoiados em uma superfície plana, horizontal e idealmente lisa. Ao bloco A é aplicada a força horizontal F = 10N. A força que B exerce sobre C vale, em newtons: a) 2 b) 4 c) 6 d) (Vunesp) Dois blocos A e B, de massas 2,0kg e 6,0kg, respectivamente, e ligados por um fio, estão em repouso sobre um plano horizontal. Quando puxado para a direita pela força ù mostrada na figura, o conjunto adquire aceleração de 2,0m/s 2. Nestas condições, pode-se afirmar que o modulo da resultante das forças que atuam em A e o módulo da resultante das forças que atuam em B valem, em newtons, respectivamente: a) F 1 será muito maior que F 2. b) F 1 será um pouco maior que F 2. c) F 1 será igual a F 2. d) F 1 será um pouco menor que F 2. e) F 1 será muito menor que F (Unirio) Uma força F vetorial de módulo igual a 16N, paralela ao plano, está sendo aplicada em um sistema constituído por dois blocos, A e B, ligados por um fio inextensível de massa desprezível, como representado na figura a seguir. A massa do bloco A é igual a 3kg, a massa do bloco B é igual a 5kg, e não há atrito entre os blocos e a superfície. Calculando-se a tensão no fio, obteremos: a) 4 e 16. b) 16 e 16. c) 8 e 12. d) 4 e 12. e) 1 e (Ufmg) Dois blocos M e N, colocados um sobre o outro, estão se movendo para a direita com velocidade constante, sobre uma superfície horizontal sem atrito. 1

2 Desprezando-se a resistência do ar, o diagrama que melhor representa as forças que atuam sobre o corpo M é: 10. (Vunesp) No "globo da morte", um clássico do espetáculo circense, a motocicleta passa num determinado instante pelo ponto mais alto do globo, como mostra a figura adiante. Supondo que, nesse trecho, a trajetória é circular e o módulo da velocidade é constante, no sentido antihorário, indique a alternativa que apresenta corretamente a direção e sentido da força resultante que atua sobre a motocicleta nesse ponto. 7. Os blocos A e B têm massas m A = 5,0kg e m B = 2,0kg e estão apoiados num plano horizontal perfeitamente liso. Aplica-se ao corpo A a força horizontal F, de módulo 21N. A força de contato entre os blocos A e B tem módulo, em newtons, a) 21 b) 11,5 c) 9,0 d) 7,0 e) 6,0 8. (Uelondrina) Os três corpos, A, B e C, representados na figura a seguir têm massas iguais, m=3,0kg. O plano horizontal, onde se apóiam A e B, não oferece atrito, a roldana tem massa desprezível e a aceleração local da gravidade pode ser considerada g =10m/s 2. A tração no fio que une os blocos A e B tem módulo: a) 10 N b) 15 N c) 20 N d) 25 N e) 30 N 9. (Ufrj) Dois blocos de massa igual a 4kg e 2kg, respectivamente, estão presos entre si por um fio inextensível e de massa desprezível. Deseja-se puxar o conjunto por meio de uma força ù cujo módulo é igual a 3N sobre uma mesa horizontal e sem atrito. O fio é fraco e corre o risco de romper-se. Qual o melhor modo de puxar o conjunto sem que o fio se rompa, pela massa maior ou pela menor? Justifique sua resposta. 11. (Fuvest) A figura a seguir mostra, num plano vertical, parte dos trilhos do percurso circular de uma "montanha russa" de um parque de diversões. A velocidade mínima que o carrinho deve ter, ao passar pelo ponto mais alto da trajetórias, para não desgrudar dos trilhos vale, em metros por segundos: a) 20. b) 40. c) 80. d) 160. e) (PUC-SP) Garfield, o personagem da história a seguir, é reconhecidamente um gato malcriado, guloso e obeso. Suponha que o bichano esteja na Terra e que a balança utilizada por ele esteja em repouso, apoiada no solo horizontal. Considere que, na situação de repouso sobre a balança, Garfield exerça sobre ela uma força de compressão de intensidade 150N. A respeito do descrito, são feitas as seguintes afirmações: I. O peso de Garfield, na terra, tem intensidade de 150N. II. A balança exerce sobre Garfield uma força de intensidade 150N III. O peso de Garfield e a força que a balança aplica sobre ele constituem um par ação-reação. 2

3 É (são) verdadeira (s): a) somente I. b) somente II. c) somente III. d) somente I e II. e) todas as afirmações. 13. (ITA) No campeonato mundial de arco e flecha dois concorrentes discutem sobre a Física que está contida na arte do arqueiro. Surge então a seguinte dúvida: quando o arco está esticado, no momento do lançamento da flecha, a força exercida sobre a corda pela mão do arqueiro é igual à: I. Força exercida pela sua outra mão sobre a madeira do arco. II. Tensão da corda. III. Força exercida sobre a flecha pela corda no momento em que o arqueiro larga a corda. Neste caso: a) todas as afirmativas são verdadeiras b) todas as afirmativas são falsas c) somente I e III são verdadeiras d) somente I e II são verdadeiras e) somente II é verdadeira 14. (Puc-SP) Um avião de brinquedo é posto para girar num plano horizontal preso a um fio de comprimento 4,0m. Sabe-se que o fio suporta uma força de tração horizontal máxima de valor 20N. Sabendo-se que a massa do avião é 0,8kg, a máxima velocidade que pode ter o avião, sem que ocorra o rompimento do fio, é: a) 10 m/s b) 8 m/s c) 5 m/s d) 12 m/s e) 16 m/s 15. (Ufes) O bloco da figura a seguir está em movimento em uma superfície horizontal, em virtude da aplicação de uma força ù paralela à superfície. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é igual a 0,2. A aceleração do objeto é dado: g =10,0 m/s 2. a) 20,0 m/s 2 b) 28,0 m/s 2 c) 30,0 m/s 2 d) 32,0 m/s 2 e) 36,0 m/s 2 elástica k=2000n/m, descreve um movimento circular e uniforme de raio r = 0,50m com velocidade v=10m/s sobre uma mesa horizontal e sem atrito. A outra extremidade da mola esta presa a um pino em O, segundo a figura a seguir. a) Determine o valor da força que a mola aplica na bola para que esta realize o movimento descrito. b) Qual era o comprimento original da mola antes de ter sido esticada? 17. (Fatec) O corpo A, de massa 10kg, apoiado sobre uma superfície horizontal, está parado, prestes a deslizar, preso por um fio ao corpo B, de massa 2,0kg. Considerando-se o fio e a roldana ideais e adotando-se g = 10m/s 2, o coeficiente de atrito estático entre o corpo A e a superfície vale: a) 2,0 b) 0,10 c) 0,20 d) 0,40 e) 0, (Unaerpe) Em um SPA, a balança para a medida do peso dos clientes é colocada dentro de um elevador. Podemos dizer que: a) A indicação da balança será sempre a mesma, tanto quando o elevador subir, como quando o elevador descer. b) Como a balança mede o peso do corpo, só a aceleração da gravidade influenciará a medida. c) O cliente ficará com massa maior quando o elevador estiver subindo acelerado. d) O cliente ficará feliz com a indicação da balança na descida do elevador. e) O cliente terá o seu peso aumentado na subida do elevador. 19. (Vunesp) Dois corpos, de peso 10N e 20N, estão suspensos por dois fios, P e Q, de massas desprezíveis, da maneira mostrada na figura. As intensidades (módulos) das forças que tensionam os fios P e Q são respectivamente, de: a) 10 N e 20 N b) 10 N e 30 N c) 30 N e 10 N. d) 30 N e 20 N. e) 30 N e 30 N. 16. (Unicamp) Uma bola de massa 1,0kg, presa à extremidade livre de uma mola esticada de constante 3

4 20. (UFPE) No sistema mostrado na figura a seguir, o bloco tem massa igual a 5,0kg. A constante elástica da mola vale 2,0N/cm. Considere que o fio, a mola e a roldana são ideais. na situação de equilíbrio, qual a deformação da mola, em centímetros? dado: g =10m/s (Puc-SP) A mola da figura tem constante elástica 20N/m e encontra-se deformada de 20cm sob a ação do corpo A cujo peso é 5N. Nessa situação, a balança, graduada em newtons, marca: a) 1 N b) 2 N c) 3 N d) 4 N e) 5 N 25. (Mackenzie) Num local onde a aceleração gravitacional tem módulo 10m/s 2, dispõe-se o conjunto a seguir, no qual o atrito é desprezível, a polia e o fio são ideais. Nestas condições, a intensidade da força que o bloco A exerce no bloco B é: Dados: m (A) = 6,0 kg, m (B) = 4,0 kg, m (C) = 10 kg, cos α = 0,8 e sen α = 0,6 a) 20 N b) 32 N c) 36 N d) 72 N e) 80 N 22. (Fei) Na montagem a seguir, sabendo-se que a massa do corpo é de 20kg, qual é a reação Normal que o plano exerce sobre o corpo? a) 50 N b) 100 N c) 150 N d) 200 N e) 200 kgf 23. (Uelondrina) Um corpo de massa 2,0 kg é abandonado sobre um plano perfeitamente liso e inclinado de 37 com a horizontal. Adotando g=10m/s 2, sen37 = 0,60 e cos37 = 0,80, conclui-se que a aceleração com que o corpo desce o plano tem módulo, em m/s 2, a) 4,0 b) 5,0 c) 6,0 d) 8,0 e) (Vunesp) No sistema a seguir, A tem massa m A =10kg. B tem massa m B =15kg. α = 45. Qual será o coeficiente de atrito entre as superfícies em contacto, do corpo A com o plano, para que o corpo se desloque com movimento uniforme? Observações: g = 10m/s 2 ; o peso da corda, o atrito no eixo da roldana e a massa da roldana são desprezíveis. 26. (Uelondrina) Um pequeno bloco de granito desce por um plano inclinado de madeira, que forma um angulo θ com a horizontal. O coeficiente de atrito dinâmico entre o granito e a madeira é µ e a aceleração local da gravidade é g. Nessas condições, a aceleração do movimento do bloco é dada por: a) g(sen θ - µ cos θ) b) g(cos θ - μ sen θ) c) g cos θ d) g sen θ e) g 27. (Puccamp) Um bloco de massa 5,0 kg é arrastado para cima, ao longo de um plano inclinado, por uma força ù, constante, paralela ao plano e de intensidade 50N, como mostra a figura a seguir. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano vale 0,40 e a aceleração da gravidade 10 m/s 2. A aceleração do bloco, em m/s 2, vale: a) 0,68 b) 0,80 c) 1,0 d) 2,5 e) 6,0 28. (Puccamp) Um corpo de massa 20kg é colocado num plano inclinado de 53 com a horizontal. Adote 0,20 para o coeficiente de atrito entre ambos, g =10m/s 2, sen53 = 4

5 0,80 e cos53 = 0,60. Quando uma força F, de intensidade 100N e paralela ao, plano inclinado é aplicada no corpo, a aceleração adquirida por ele tem módulo, em m/s 2 igual a: a) 0,72 b) 1,8 c) 3,6 d) 6,0 e) 8,0 29. (Unirio) Considere as duas situações a seguir, representadas na figura, para um cabo ideal e uma roldana de atrito desprezível, estando o sistema em equilíbrio. I. Um bloco de massa m preso em uma das extremidades do cabo e a outra presa no solo. II. Um bloco de massa m preso em cada extremidade do cabo. 31. (Ufmg) A figura 1 a seguir mostra um bloco que está sendo pressionado contra uma parede vertical com força horizontal ù e que desliza para baixo com velocidade constante. O diagrama que melhor representa as forças que atuam nesse bloco é: A figura 1 a seguir mostra um bloco que está sendo pressionado contra uma parede vertical com força horizontal ù e que desliza para baixo com velocidade constante. O diagrama que melhor representa as forças que atuam nesse bloco é: A probabilidade de o cabo partir-se é: a) igual nas duas situações, porque a tração é a mesma tanto em I como em II. b) maior na situação I, porque a tração no cabo é maior em I do que em II. c) maior na situação I, mas a tração no cabo é igual tanto em I como em II. d) maior na situação II, porque a tração no cabo é maior em II do que em I. e) maior na situação II, mas a tração no cabo é igual em I e em II. 30. (Puccamp) O esquema representa um sistema que permite deslocar o corpo Y sobre o tampo horizontal de uma mesa, como conseqüência da diferença das massas dos corpos X e Z. Nesse esquema, considere desprezíveis as massas dos fios e das polias, bem como as forças passivas nas polias e nos corpos X e Z. Sendo g =10,0m/s 2 e sabendo-se que, durante o movimento, o corpo Y tem uma aceleração igual a 1,6m/s 2, o coeficiente de atrito entre Y e o tampo da mesa é igual a: a) 0,50 b) 0,40 c) 0,30 d) 0,20 e) 0, Num determinado instante, o número total de forças no universo é ímpar ou par? Justifique. 33. (Fei) Quanto à figura a seguir, podemos afirmar que: a) não existe atrito b) a aceleração do corpo B é o dobro da aceleração do corpo A c) a força normal do corpo A é o dobro da força normal em B d) a força que o fio exerce no corpo A é o dobro da força que o fio exerce no corpo B e) a aceleração do corpo B é a metade da aceleração do corpo A 34. (Uelondrina)Um carro consegue fazer uma curva plana e horizontal, de raio 100m, com velocidade constante de 20m/s. Sendo g = 10m/s 2, o mínimo coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista deve ser: 5

6 a) 0,20 b) 0,25 c) 0,30 d) 0,35 e) 0, (Uelondrina)Em uma estrada, um automóvel de 800 kg com velocidade constante de 72km/h se aproxima de um fundo de vale, conforme esquema a seguir. Dado: g = m/s 2. Sabendo que o raio de curvatura nesse fundo de vale é 20m, a força de reação da estrada sobre o carro é, em newtons, aproximadamente, 38. (Uelondrina) Os corpos A e B são puxados para cima, com aceleração de 2,0m/s 2, por meio da força F, conforme o esquema a seguir. Sendo m A = 4,0kg, m B = 3,0kg e g =10m/s 2, a força de tração na corda que une os corpos A e B tem módulo, em N, de: a) 14 b) 30 c) 32 d) 36 e) 44 a) 2, b) 2, c) 1, d) 8, e) 1, (Uelondrina) Um corpo de massa 200g é submetido à ação das forças F 1, F 2 e F 3, coplanares, de módulos F 1 =5,0N, F 2 =4,0N e F 3 =2,0N, conforme a figura a seguir. A aceleração do corpo vale, em m/s 2, 36. Uma partícula de massa igual a 0,5kg teve sua velocidade aumentada linearmente de 4,0m/s para 8,0m/s durante 2,0 segundos. Nesse caso, a força resultante que atuou sobre ela foi de: a) 6,0 N b) 1,5 N c) 4,0 N d) 1,0 N 37. Uff) Um fazendeiro possui dois cavalos igualmente fortes. Ao prender qualquer um dos cavalos com uma corda a um muro (figura 1), observa que o animal, por mais que se esforce, não consegue arrebentá-la. Ele prende, em seguida, um cavalo ao outro, com a mesma corda. A partir de então, os dois cavalos passam a puxar a corda (figura 2) tão esforçadamente quanto antes. A respeito da situação ilustrada pela figura 2, é correto afirmar que: a) a corda arrebenta, pois não é tão resistente para segurar dois cavalos b) a corda pode arrebentar, pois os dois cavalos podem gerar, nessa corda, tensões até duas vezes maiores que as da situação da figura 1 c) a corda não arrebenta, pois a resultante das forças exercidas pelos cavalos sobre ela é nula d) a corda não arrebenta, pois não está submetida a tensões maiores que na situação da figura 1 e) não se pode saber se a corda arrebenta ou não, pois nada se disse sobre sua resistência a) 0,025 b) 0,25 c) 2,5 d) 25 e) (COVEST) Um físico, atendendo à sua esposa, tenta mudar a localização da sua geladeira empurrando-a horizontalmente sobre o chão, mas não consegue movêla. Pensando sobre o assunto, ele imagina como sua vida seria mais fácil num planeta de gravidade menor que a da Terra. Considerando que a força que o físico faz sobre a geladeira vale 1200N, a massa da geladeira é 300kg, e o coeficiente de atrito estático entre a geladeira e o chão é 1/2, indique entre os planetas a seguir aquele com maior aceleração da gravidade, g, no qual ele ainda conseguiria mover a geladeira. a) Plutão, g = 0,3 m/s 2 b) Marte, g = 3,7 m/s 2 c) Urano, g = 7,8 m/s 2 d) Vênus, g = 8,6 m/s 2 e) Saturno, g = 9,0 m/s (ITA) Fazendo compras num supermercado, um estudante utiliza dois carrinhos. Empurra o primeiro, de massa m, com uma força F, horizontal, o qual, por sua vez, empurra outro de massa M sobre um assoalho plano e horizontal. Se o atrito entre os carrinhos e o assoalho puder ser desprezado, pode-se afirmar que a força que está aplicada sobre o segundo carrinho é: a) F b) MF/(m + M) c) F(m + M)/M 6

7 d) F/2 e) outra expressão diferente. O que sabemos é uma gota; o que ignoramos é um oceano Isaac Newton 7