04- Uma escada homogênea de 40kg apóia-se sobre uma parede, no ponto P, e sobre o chão, no ponto C. Adote g = 10m/s².

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1 PROFESSOR: Raphael Carvalho BANCO DE QUESTÕES - FÍSICA 2ª SÉRIE - ENSINO MÉDIO ============================================================================================== 01- Dois atletas em lados opostos de uma gangorra, como mostra a figura a seguir. Bráulio, pesando 500N, está a 1,5 metros do eixo de rotação. DETERMINE, descrevendo todos os procedimentos e raciocínios adotados para atingir o resultado: a) o torque, ou momento resultante em relação ao eixo de rotação; b) para que lado a gangorra cairá. 02- A figura mostra uma garrafa mantida em repouso por dois suportes A e B. Na situação considerada a garrafa está na horizontal e os suportes exercem sobre ela forças verticais. O peso da garrafa e seu conteúdo tem um módulo igual a 1,4kgf e seu centro de massa C situa-se a uma distância horizontal D = 18cm do suporte B. Sabendo que a distância horizontal entre os suportes A e B é d = 12cm, determine o sentido da força que o suporte A exerce sobre a garrafa e calcule seu módulo. 03- A figura da esquerda, a seguir, representa um braço humano em repouso, com a mão e o antebraço na horizontal. O equilíbrio da parte horizontal deve-se a composição das forças verticais (peso do conjunto mão-antebraço), (exercida pelo músculo bíceps) e (reação do cotovelo). A figura da direita é um diagrama mecânico dessa situação. Nas figuras anteriores, as três forças verticais estão corretamente representadas quando a sua posição, direção e sentido, mas não quando sua intensidade. a) Qual das três forças é a maior? b) Justifique sua resposta. 04- Uma escada homogênea de 40kg apóia-se sobre uma parede, no ponto P, e sobre o chão, no ponto C. Adote g = 10m/s². a) Desenhe as setas representativas das forças peso, normal e de atrito em seus pontos de aplicação. Página 1 de 10-29/09/2010-3:27

2 b) É possível manter a escada estacionária não havendo atrito em P? Neste caso, quais os valores das forças normal e de atrito em C? 05- Um homem de massa m = 80kg quer levantar um objeto usando uma alavanca rígida e leve. Os braços da alavanca têm 1,0 e 3,0m. a) Qual a maior massa que o homem consegue levantar usando a alavanca e o seu próprio peso? b) Neste caso, qual a força exercida sobre a alavanca no ponto de apoio? 06- Na estrutura representada, a barra homogênea AB pesa 40N e é articulada em A. A carga suspensa pesa 60N. A tração no cabo vale: (A) 133,3 N. (B) 33,3 N. (C) 166,6 N. (D) 66,6 N. (E) 199,9 N. 07- A figura a seguir, mostra uma barra homogênea AB, articulada em A, mantida em equilíbrio pela aplicação de uma força em B. Qual o valor do ângulo α para o qual a intensidade de é mínima? (A) 30 (B) 60 (C) 90 (D) 120 (E) 180 Página 2 de 10-29/09/2010-3:27

3 08- Para se estabelecer o equilíbrio da barra homogênea, (secção transversal constante), de 0,50 kg, apoiada no cutelo C da estrutura a seguir, deve-se suspender em: Adote g = 10 m/s² e despreze os pesos dos ganchos. (A) A, um corpo de 1,5 kg. (C) A, um corpo de 0,5 kg. (E) B, um corpo de 1,5 kg. (B) A, um corpo de 1,0 kg. (D) B, um corpo de 1,0 kg. 09- "Quando duas crianças de pesos diferentes brincam numa gangorra como a da figura a seguir, para se obter o equilíbrio com a prancha na horizontal, a criança leve deve ficar mais do ponto de apoio do que a criança pesada. Isto é necessário para que se tenha o mesmo dos respectivos pesos". Considerando que a prancha seja homogênea e de secção transversal constante, as expressões que preenchem correta e ordenadamente as lacunas anteriores são: (A) perto e momento de força. (B) longe e momento de força. (C) perto e valor. (D) longe e valor. (E) longe e impulso. 10- Na figura a seguir, a haste 2 está ligada à haste 1 através de uma articulação móvel (ponto O). A haste 2 está na horizontal e sustenta o bloco de peso 30N colocado em C. Sabe-se que AO = 1,0m e AC = 2,0m. As massas das hastes e do cabo AB são desprezíveis. A tração sofrida pelo cabo vertical AB, com o sistema em equilíbrio, é: (A) 90 N. (B) 60 N. (C) 30 N. (D) 15 N. (E) 10 N. 11- Para abrir uma porta, você aplica sobre a maçaneta, colocada a uma distância d da dobradiça, conforme a figura a seguir, uma força de módulo F perpendicular à porta. Para obter o mesmo efeito, o módulo da força que você deve aplicar em uma maçaneta colocada a uma distância d/2 da dobradiça desta mesma porta, é: (A) F/2. (B) F. (C) 2F. (D) 4F. (E) 14F. Página 3 de 10-29/09/2010-3:27

4 12- Na figura o lado, o ponto F é o centro de gravidade da vassoura. A vassoura é serrada no ponto F e dividida em duas partes: I e II. A relação entre os pesos P e P2, das partes I e II respectivamente, é representada por: (A) P = P2 (B) P > P2 (C) P = 2P2 (D) P < P2 13- Uma haste homogênea pode girar, livremente, em torno de uma articulação que está presa a uma parede vertical. A haste fica em equilíbrio, na posição horizontal, presa por um fio nas seguintes situações: A força que a articulação faz na haste tem direção horizontal: (A) somente na situação I. (B) somente na situação II. (C) somente na situação III. (D) somente na situação IV. (E) nas situações I, II, III e IV. 14- A figura mostra um brinquedo, comum em parques de diversão, que consiste de uma barra que pode balançar em torno de seu centro. Uma criança de peso P senta-se na extremidade da barra a uma distância X do centro de apoio. Uma segunda criança de peso P2 senta-se do lado oposto a uma distância X/2 do centro. Para que a barra fique em equilíbrio na horizontal, a relação entre os pesos das crianças deve ser: (A) P2 = P/2 (B) P2 = P (C) P2 = 2P (D) P2 = 4P 15- Na figura, o segmento AB representa uma barra homogênea, de 1 m de comprimento, que é mantida em equilíbrio mecânico na posição horizontal. A barra está apoiada num ponto a 25cm da extremidade A, e o módulo da força ù, aplicada na extremidade B, é 2 N. Qual é o peso da barra? (A) 0,66 N. (B) 1 N. (C) 4 N. (D) 6 N. (E) 8N. Página 4 de 10-29/09/2010-3:27

5 16- Um menino de 40kg está sobre um skate que se move com velocidade constante de 3,0m/s numa trajetória retilínea e horizontal. Defronte de um obstáculo ele salta e após 1,0s cai sobre o skate que durante todo tempo mantém a velocidade de 3,0m/s. Desprezando-se eventuais forças de atrito, pede-se: a) a altura que o menino atingiu no seu salto, tomando como referência a base do skate. b) a quantidade de movimento do menino no ponto mais alto de sua trajetória. 17- Qual a quantidade de movimento de um corpo que possui massa de 45kg e velocidade de 10m/s? 18- Quando dois corpos colidem e ficam presos um com o outro a energia cinética antes e após a colisão é conservada? E a quantidade de movimento? 19- Uma partícula, em um dado referencial, possui massa de 10 kg e velocidade, horizontal, para direita, de 20 m/s. Descreva o vetor quantidade de movimento desta partícula, neste instante. 20- Uma bola de borracha com massa m = 0,5kg cai de uma altura H = 3,2m e retorna a uma altura h = 1,8m após colidir com o solo. Se o tempo de contato da bola com o solo foi de 0,25s, determine o valor em newtons, da força média exercida pelo solo sobre a bola. Use a aceleração da gravidade, g = 10m/s². 21- Uma bola de tênis, de massa 50g, se move com velocidade de 72km/h e atinge uma raquete, retornando na mesma direção e com o mesmo valor de velocidade. Suponha que a força exercida pela raquete sobre a bola varia com o tempo de acordo com a figura a seguir. Qual o valor máximo da força FA, em Newtons? 22- Uma bola de massa 50g é solta de uma altura igual a 3,2m. Após a colisão com o solo, ela alcança uma altura máxima de 1,8m. Se o impacto com o chão teve uma duração de 0,02 segundos, qual a intensidade da força média, em Newtons, que atuou sobre a bola durante a colisão? dado: = 10m/s² 23- Duas bolinhas de massas iguais estão sobre uma superfície horizontal e sem atrito. Uma das bolinhas desloca-se com velocidade v, de encontro a outra, que está parada. Ocorre o choque entre as duas bolinhas, de forma perfeitamente elástica e frontal. O que ocorrerá após a colisão? Página 5 de 10-29/09/2010-3:27

6 24- Uma pequena esfera rola sobre a superfície plana e horizontal de uma mesa, como mostra a figura adiante. Desprezando a resistência oferecida pelo ar, pode-se afirmar que, durante o movimento de queda da esfera, após abandonar a superfície da mesa, permanecem constantes: (A) a aceleração e a força que age na esfera. (B) a aceleração e a quantidade de movimento da esfera. (C) a velocidade e a força que age na esfera. (D) a velocidade e a quantidade de movimento da esfera. (E) a velocidade e a aceleração de esfera. 25- Um atirador, com uma metralhadora, pode resistir a uma força média de recuo de, no máximo, 160N. As balas têm massa 40 g cada uma e saem da metralhadora com velocidade de 800m/s. O número máximo de projéteis que podem ser atirados por segundo é: (A) 16. (B) 10. (C) 8. (D) 5. (E) Um corpo de massa 2,0kg é lançado verticalmente para cima, com velocidade inicial de 20m/s. Despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade g = 10m/s². O módulo do impulso exercido pela força-peso, desde o lançamento até atingir a altura máxima, em unidades do Sistema Internacional, vale: (A) 10. (B) 20. (C) 30. (D) 40. (E) Um revólver de brinquedo dispara bolas de plástico de encontro a um bloco de madeira colocado sobre uma mesa. São feitos dois disparos, vistos de cima, conforme as figuras (1) e (2): Observa-se que na situação (1) o bloco permanece como estava, enquanto que na (2) ele tomba. Considere as três alternativas dadas a seguir: "A razão pela qual o bloco tomba na situação (2) e não tomba na situação (1) está ligada à (ao): I. massa da bola. II. variação da velocidade da bola. III. módulo da velocidade da bola. É (são) correta(s): (A) apenas a I. (C) apenas a III. (E) a I, a II e a III. (B) apenas a II. (D) apenas a I e II. 28- No choque mecânico entre dos corpos, acontece sempre: (A) repouso de um dois corpos após o choque. (B) inversão de velocidades após o choque. (C) separação dos corpos após o choque. (D) conservação da quantidade de movimento. (E) conservação da energia mecânica. Página 6 de 10-29/09/2010-3:27

7 29- A esfera A, de massa 2kg e velocidade 10m/s, colide com outra B de 1kg, que se encontra inicialmente em repouso. Em seguida, B colide com a parede P. Os choques entre as esferas e entre a esfera B e a parede P são perfeitamente elásticos. Despreze os atritos e o tempo de contato nos choques. A distância percorrida pela esfera A entre o primeiro e o segundo choque com a esfera B é: (A) 0,8 m. (B) 1,0 m. (C) 1,2 m. (D) 1,6 m. (E) 2,0 m. 30- Um bloco de massa M = 9,5 kg se encontra em repouso sobre um plano horizontal liso, preso a uma mola horizontal de constante elástica K = 1000N/m. Uma bala de massa m = 0,5kg é disparada, atingindo o bloco com velocidade v = 200m/s, permanecendo no interior do mesmo. A amplitude do movimento harmônico simples resultante é: (A) 0,25 m. (B) 0,50 m. (C) 1,0 m. (D) 2,0 m. (E) 3,0 m. 31- Na figura abaixo, o peixe maior, de massa M = 5,0kg, nada para a direita a uma velocidade v = 1,0m/s e o peixe menor, de massa m = 1,0kg, se aproxima dele a uma velocidade u = 8,0m/s, para a esquerda. Após engolir o peixe menor, o peixe maior terá uma velocidade de (despreze qualquer efeito de resistência da água): (A) 0,50 m/s, para a esquerda. (C) nula. (E) 1,0 m/s, para a direita. (B) 1,0 m/s, para a esquerda. (D) 0,50 m/s, para a direita. Página 7 de 10-29/09/2010-3:27

8 GABARITO 01- a) 2,0 Nm b) Anti-horário 02- A força que o suporte A exerce sobre a garrafa aponta para baixo, uma vez que o suporte A está à esquerda do suporte B. 03- a) 04- a) b) O sistema está em equilíbrio, portanto a resultante é nula. b) Sim. F C + 4, N e fat C = 1, N 05- a) 240 kg b) 3,2 kn 06- (A) 07- (C) 08- (B) 09- (B) 10- (A) 11- (C) 12- (D) 13- (B) 14- (C) 15- (D) 16- a) 1,25 m b) 120 kg m/s kg.m/s 18- A energia cinética não é conservada, apenas a quantidade de movimento. 19- Direção: horizontal; Sentido: para direita e Intensidade: 200 kgm/s N N N Página 8 de 10-29/09/2010-3:27

9 23- As bolinhas trocarão de velocidades, ou seja, a que estava em movimento ficará em repouso, e a que estava em repouso entrará em movimento com velocidade v. 24- (A) 25- (D) 26- (D) 27- (B) 28- (D) 29- (D) 30- (C) 31- (A) Página 9 de 10-29/09/2010-3:27

10 Página 10 de 10-29/09/2010-3:27 FM/1009/BANCO DE QUESTOES/FISICA/FISICA - 2a SERIE - ENSINO MEDIO - 3a ETAPA RAPHAEL CARVALHO.DOC