LISTA DE EXERCÍCIOS FÍSICA APLICADA PROF. RICARDO MARCULINO

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1 LISTA DE EXERCÍCIOS FÍSICA APLICADA PROF. RICARDO MARCULINO 1. Suponha um bloco de massa m = kg inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força F = 16 N é aplicada sobre o bloco, conforme mostra a figura a seguir. Qual é a intensidade da reação normal do plano de apoio e a aceleração do bloco, respectivamente, sabendo-se que sen 60 = 0,85, cos 60 = 0,50 e g = 10 m/s? a) 6,4 N e 4 m/s b) 13, 6 N e 4 m/s c) 0,0 N e 8 m/s d) 16,0 N e 8 m/s e) 8,00 N e 8 m/s. Um bloco de madeira encontra-se em equilíbrio sobre um plano inclinado de 45º em relação ao solo. A intensidade da força que o bloco exerce perpendicularmente ao plano inclinado é igual a,0 N. Entre o bloco e o plano inclinado, a intensidade da força de atrito, em newtons, é igual a: a) 0,7 b) 1,0 c) 1,4 d),0 3. Sejam três vetores A, B e C. Os módulos dos vetores A e B são, respectivamente, 6u e 8u. O módulo do vetor S A B vale 10u, já o módulo do vetor D A C é nulo. Sendo o vetor R B C, tem-se que o módulo de F S R é igual a a) 16u b) 10u c) 8u d) 6u 4. Um corpo de massa igual a 4 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a 4N e 6 N, respectivamente. O maior valor possível para a aceleração desse corpo é de: a) 10,0 m s b) 6,5 m s c) 4,0 m s d) 3,0 m s e),5 m s 5. Analisando as Leis de Newton, pode-se concluir corretamente que: a) O movimento retilíneo e uniforme é consequência da aplicação de uma força constante sobre o corpo que se move. b) A lei da inércia prevê a existência de referenciais inerciais absolutos, em repouso, como é o caso do centro de nossa galáxia. c) Para toda ação existe uma reação correspondente, sendo exemplo dessa circunstância a força normal, que é reação à força peso sobre objetos apoiados em superfícies planas. d) Se um corpo é dotado de aceleração, esta certamente é consequência da ação de uma força, ou de um conjunto de forças de resultante diferente de zero, agindo sobre o corpo. e) A força centrífuga é uma força que surge em decorrência da lei da inércia, sobre corpos que obedecem a um movimento circular e que tem como reação a força centrípeta. 6. Associe a Coluna I (Afirmação) com a Coluna II (Lei Física). Coluna I Afirmação 1. Quando um garoto joga um carrinho, para que ele se desloque pelo chão, faz com que este adquira uma aceleração.. Uma pessoa tropeça e cai batendo no chão. A pessoa se machuca porque o chão bate na pessoa. 3. Um garoto está andando com um skate, quando o skate bate numa pedra parando. O garoto é, então, lançado para frente. Coluna II Lei Física ( ) 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). ( ) 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). ( ) ª Lei de Newton (F m a). 7. A força de reação normal é uma força que surge quando existe contato entre o corpo e uma superfície, sendo definida como uma força de reação da superfície sobre a compressão que o corpo exerce sobre esta superfície. Abaixo temos quatro situações, com os respectivos diagramas de forças. Analise a representação da Força de Reação Normal (N) em cada uma das situações. Página 1 de 6

2 Assinale a alternativa CORRETA. a) A força de reação normal está corretamente representada em I, II e IV. b) A força de reação normal está corretamente representada em I, II e III. c) A força de reação normal está corretamente representada em I, III e IV. d) A força de reação normal está corretamente representada em II, III e IV. e) A força de reação normal está corretamente representada em todas as situações. 8. Em Tirinhas, é muito comum encontrarmos situações que envolvem conceitos de Física e que, inclusive, têm sua parte cômica relacionada, de alguma forma, com a Física. Considere a tirinha envolvendo a Turma da Mônica, mostrada a seguir. Supondo que o sistema se encontra em equilíbrio, é correto afirmar que, de acordo com a Lei da Ação e Reação (3ª Lei de Newton), a) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre a corda formam um par ação-reação. b) a força que a Mônica exerce sobre o chão e a força que a corda faz sobre a Mônica formam um par açãoreação. c) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que a corda faz sobre a Mônica formam um par açãoreação. d) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre o chão formam um par ação-reação. 9. Um elevador possui massa de 1500 kg. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m s, a tração no cabo do elevador, quando ele sobe vazio, com uma aceleração de 3 m s, é de: a) 4500 N b) 6000 N c) N d) N e) N 10. Na figura, os blocos A e B, com massas iguais a 5 e 0 kg, respectivamente, são ligados por meio de um cordão inextensível. Desprezando-se as massas do cordão e da roldana e qualquer tipo de atrito, a aceleração do bloco A, em m/s, é igual a a) 1,0. b),0. c) 3,0. d) 4, Em uma obra, para permitir o transporte de objetos para cima, foi montada uma máquina constituída por uma polia, fios e duas plataformas A e B horizontais, todos de massas desprezíveis, como mostra a figura. Um objeto Página de 6

3 de massa m = 5 kg, colocado na plataforma A, inicialmente em repouso no solo, deve ser levado verticalmente para cima e atingir um ponto a 4,5 m de altura, em movimento uniformemente acelerado, num intervalo de tempo de 3 s. A partir daí, um sistema de freios passa a atuar, fazendo a plataforma A parar na posição onde o objeto será descarregado. Considerando g 10 m/s, desprezando os efeitos do ar sobre o sistema e os atritos durante o movimento acelerado, a massa M, em kg, do corpo que deve ser colocado na plataforma B para acelerar para cima a massa m no intervalo de 3 s é igual a a) 75. b) 85. c) 95. d) 305. e) Na figura, estão indicadas as forças atuantes em uma caixa de peso P = 60 N que sobe uma rampa áspera com velocidade constante sob a ação de uma força F = 60 N. Nessas circunstâncias, o coeficiente de atrito cinético entre a rampa e esse bloco vale a) 0,1. b) 0,. c) 0,3. d) 0, Dois blocos idênticos, de peso 10 N, cada, encontram-se em repouso, como mostrado na figura a seguir. O plano inclinado faz um ângulo θ = 37 com a horizontal, tal que são considerados sen(37 ) = 0,6 e cos(37 ) = 0,8. Sabe-se que os respectivos coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e o plano inclinado valem μ e = 0,75 e μ c = 0,5. O fio ideal passa sem atrito pela polia. Qual é o módulo da força de atrito entre o bloco e o plano inclinado? a) 1 N b) 4 N c) 7 N d) 10 N e) 13 N 14. Um bloco com massa 8 kg desce uma rampa de 5,0 m de comprimento e 3 m de altura, conforme a figura abaixo. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a rampa é 0,4 e a aceleração da gravidade é 10 m/s. O trabalho realizado sobre o bloco pela força resultante, em joules, é: a) 11 b) 10 c) 56 d) 480 e) 510 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Dois blocos, de massas m 1 =3,0 kg e m =1,0 kg, ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem atrito sobre um plano horizontal. Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6 N, conforme a figura a seguir. 15. A tensão no fio que liga os dois blocos é a) zero. b),0 N. c) 3,0 N. d) 4,5 N. e) 6,0 N. 16. Um bloco, apoiado sobre uma superfície horizontal, está submetido a duas forças, F 1 mostra a figura. 4 N e F N, como Página 3 de 6

4 É correto afirmar que: a) a resultante das forças é igual a 6 N. b) o bloco não está em equilíbrio. c) a resultante das forças que atuam sobre o bloco é nula. d) a resultante das forças é diferente de zero e perpendicular à superfície. e) se o bloco estiver em repouso continuará em repouso. 17. Deseja-se imprimir a um objeto de 5 kg, inicialmente em repouso, uma velocidade de 15 m/s em 3 segundos. Assim, a força média resultante aplicada ao objeto tem módulo igual a: a) 3 N b) 5 N c) 15 N d) 5 N e) 45 N 18. Três blocos A, B e C de massas 4 kg, 6 kg e 8 kg, respectivamente, são dispostos, conforme representado no desenho abaixo, em um local onde a aceleração da gravidade g vale 10m / s. Desprezando todas as forças de atrito e considerando ideais as polias e os fios, a intensidade da força horizontal F que deve ser aplicada ao bloco A, para que o bloco C suba verticalmente com uma aceleração constante de m / s, é de: a) 100 N b) 11 N c) 14 N d) 140 N e) 176 N 19. Sejam os blocos P e Q de massas m e M, respectivamente, ilustrados na figura a seguir. O coeficiente de atrito estático entre os blocos é μ, entretanto não existe atrito entre o bloco Q e a superfície A. Considere g a aceleração da gravidade. A expressão que representa o menor valor do módulo da força horizontal F, para que o bloco P não caia, é a) mg M m μ M m d) Mg 1 mμ M m b) mg (M m) Mμ c) mm g μ M m e) mg μ 0. A figura 1 mostra um carrinho transportando um corpo de massa m por um plano sem atrito, inclinado em 30º com a horizontal. Ele é empurrado para cima, em linha reta e com velocidade constante, por uma força constante de intensidade F 1 = 80 N. A figura mostra o mesmo carrinho, já sem o corpo de massa m, descendo em linha reta, e mantido com velocidade constante por uma força também constante de intensidade F = 60 N. Adotando g = 10 m/s, pode-se afirmar que a massa m vale, em kg, a). b) 4. c) 6. d) 8. e) Um corpo se desloca sobre uma superfície horizontal sob ação de uma força resultante. Subitamente, a força resultante que atua sobre esse corpo se reduz a zero. Como consequência, é CORRETO afirmar que o corpo a) subitamente para. b) para após um intervalo de tempo. c) continua se movimentando com velocidade constante. d) muda de sentido.. De acordo com a figura a seguir, uma força de intensidade 0 N é aplicada sobre um bloco de massa 4 kg. O coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície é μ c = 0,3, e a velocidade inicial do bloco é de 1 m/s. Dado: g = 10 m/s. Página 4 de 6

5 o bloco percorrerá 10m, até parar. ( ) a força resultante que atua no bloco é de 16 N. ( ) a intensidade da força de atrito é de 1 N. ( ) a aceleração do bloco é de m/s. ( ) após percorrer 1m, a velocidade do bloco é de 7 m/s. ( ) após percorrer 1m, sendo retirada a força de 0 N, 3. 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 e considerando g= 10m/s, podemos dizer que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é a) 0,1 b) 0, c) 0,3 d) 0,4 e) 0,5 4. Certos automóveis possuem um recurso destinado a manter a velocidade do veículo constante durante a viagem. Suponha que, em uma parte de uma estrada sem curvas, o veículo passe por um longo trecho em subida seguido de uma longa descida, sempre com velocidade constante. Desprezando o efeito de atrito com o ar e supondo que o controle da velocidade é atribuído exclusivamente ao motor, considere as afirmações: I. Durante o percurso, a resultante das forças aplicadas sobre o automóvel é constante e não nula. II. Durante o percurso, a resultante das forças aplicadas sobre o automóvel é nula. III. A força tangencial aplicada pela pista às rodas tem mesmo sentido da velocidade na descida e contrário na subida. Estão corretas as afirmações: a) II, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 5. 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. 6. Os corpos A, B e C a seguir representados possuem massas m(a) = 3 kg, m(b) = kg e m(c) = 5 kg. Considerando que estão apoiados sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa e que a força F vale 0 N, determine a intensidade da força que o corpo A exerce no corpo B. a) 14 N. b) 8 N. c) N. d) 10 N. e) 1 N. 7. No sistema a seguir, o fio e a polia são considerados ideais e o atrito entre as superfícies em contato é desprezível. Abandonando-se o corpo B a partir do repouso, no ponto M, verifica-se que, após s, ele passa pelo ponto N com velocidade de 8 m/s. Sabendo-se que a massa do corpo A é de 5 kg, a massa do corpo B é a) 1 kg b) kg c) 3 kg d) 4 kg e) 5 kg Dados: g = 10 m/s cos 37 = 0,8 sen 37 = 0,6 Página 5 de 6

6 8. A natureza e as suas leis jaziam na noite escondida. Disse Deus "Faça-se Newton" e houve luz nas jazidas. Os versos acima foram gravados no túmulo de Isaac Newton ( ), na Abadia de Westminster, em Londres. Antes de Newton ter formulado a Mecânica, pensava-se que, para manter um corpo em movimento com velocidade constante, era necessária uma força e que o "estado natural" de um corpo era o repouso. Para que um corpo pudesse se mover com velocidade constante, ele teria de ser impulsionado, puxado ou empurrado. Uma vez interrompida a influência externa, o corpo naturalmente pararia. Sobre esse assunto, é CORRETO afirmar: a) A primeira lei de Newton diz que, se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode acelerar. b) Com base na terceira lei de Newton (ação e reação), o movimento com velocidade constante é uma reação à ação de uma força externa aplicada. c) O movimento com velocidade constante implica numa aceleração não nula e, pela segunda lei de Newton, é necessária uma força para produzir aceleração. d) O estado "natural" de um corpo é aquele com velocidade constante devido ao fato de não se poder afirmar que um corpo está em repouso sem se conhecer o referencial considerado. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A história da maioria dos municípios gaúchos coincide com a chegada dos primeiros portugueses, alemães, italianos e de outros povos. No entanto, através dos vestígios materiais encontrados nas pesquisas arqueológicas, sabemos que outros povos, anteriores aos citados, protagonizaram a nossa história. Diante da relevância do contexto e da vontade de valorizar o nosso povo nativo, "o índio", foi selecionada a área temática CULTURA e as questões foram construídas com base na obra Os Primeiros Habitantes do Rio Grande do Sul (Custódio, L. A. B., organizador. Santa Cruz do Sul: EDUNISC; IPHAN, 004). 9. "Excelentes cavaleiros eram os indígenas pampeanos (charruas, minuanos, etc.) que se destacavam na montaria de cavalos vindos da Europa." Um pampeano é lançado para a frente quando o cavalo, assustado com uma cobra, para de repente. O fato de o indígena não parar ao mesmo tempo que o cavalo pode ser atribuído a seu(sua) a) massa. b) peso. c) altura. d) impulso e) força. 30. Um corpo de massa "m" está sujeito à ação de uma força F que o desloca segundo um eixo vertical, em sentido contrário ao da gravidade. Se esse corpo se move com velocidade constante é porque a) a força F é maior do que a da gravidade. b) a força resultante sobre o corpo é nula. c) a força F é menor do que a gravidade. d) a diferença entre os módulos das duas forças é diferente de zero. e) A afirmação da questão está errada, pois qualquer que seja F o corpo estará acelerado, porque sempre existe a aceleração da gravidade. Página 6 de 6