Dinâmica - Lista 2. Sumário. 1 Leis de Newton - Exercícios. Professor Walescko 22 de setembro de 2005

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1 Dinâmica - Lista 2 Professor Walescko 22 de setembro de 2005 Sumário 1 Leis de Newton - Exercícios 1 2 Aplicações das Leis de Newton 5 3 Gabarito 9 1 Leis de Newton - Exercícios 1. (Venusp-SP) Assinale a alternativa que apresenta o enunciado da Lei da Inércia, também conhecida como Primeira Lei de Newton. (a) Qualquer planeta gira em torno do Sol descrevendo uma órbita elíptica, da qual o Sol ocupa um dos focos. (b) Dois corpos quaisquer se atraem com uma força proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. (c) Quando um corpo exerce uma força sobre outro, este reage sobre o primeiro com uma força de mesma intensidade e direção, mas de sentido contrário. (d) A aceleração que um corpo adquire é diretamente proporcional à resultante das forças que nele atuam, e tem mesma direção e sentido dessa resultante. (e) Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que sobre ele estejam agindo forças com resultante não nula. para previnir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto está relacionada com a: (a) Primeira Lei de Newton. (b) Lei de Snell. (c) Lei de Ampère. (d) Lei de Ohm. (e) Primeira Lei de Kepler. 3. (UFGM) A gura a seguir mostra um bloco que está sendo pressionado contra uma parede vertical com força horizontal F e que desliza para baixo com velocidade constante. O diagrama que melhor representa as forças que atuam nesse bloco é: 2. (Venuspp-SP) As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório 1

2 4. (Venusp-SP) Um corpo de massa m pode se deslocar ao longo de uma reta horizontal sem encontrar qualquer resistência. O gráco a seguir representa a aceleração, a, desse corpo em função do módulo (intensidade), F, da força aplicada, que atua sempre na direção da reta horizontal. A partir do gráco, é possível concluir que a massa m do corpo, em kg, é igual a: 6. (UFMG) A Terra atrai um pacote de arroz com uma força de 49N. Pode-se, então, armar que o pacote de arroz: (a) atrai a Terra com uma força de 49N. (b) atrai a Terra com uma força menor do que 49N. (c) não exerce força menor do que 49N. (d) repele a Terra com uma força de 49N. (e) repele a Terra com uma força menor do que 49N. 7. (Fuvest-SP) Adote g = 10m/s 2. Um homem tenta levantar uma caixa de 5kg, que está sobre uma mesa, aplicando uma força vertical de 10 N. (a) 10 (b) 6,0 (c) 2,0 (d) 0,4 (e) 0,1 5. (UFMG) 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 armação da questão está errada, pois qualquer que seja F o corpo estará acelerado porque sempre existe a aceleração da gravidade. Nesta situação, o valor da força que a mesa aplica na caixa é: (a) 0N (b) 5N (c) 10N (d) 40N (e) 50N 8. (UEL-PR) Um corpo de massa m é submetido a uma força resultante de módulo F, adquirindo aceleração a. A força resultante que se deve aplicar a um corpo de massa m 2 para que ele adquira aceleração 4a deve ter módulo: (a) F 2 2

3 (b) F (c) 2F (d) 4F (e) 8F 9. (UEL-PR) Um corpo de massa 200g é submetido à ação das forças F 1, F 2 e F 3, coplanares, de módulos F 1 = 50N, F 2 = 40N e F 3 = 20N, conforme a gura a seguir. (c) A força vertical é tão grande que ergue o trenó. (d) A componente horizontal da força vale 42, 4N e o vertical vale 30, 0N. (e) O componente vertical é 42, 4N e o horizontal vale 30, 0N. 11. (Unitau-SP) Analise as armações a seguir e assinale a alternatica correta: I - Massa e peso são grandezas proporcionais. II - Massa e peso variam inversamente. III - A massa é uma grandeza escalar e o peso uma grandeza vetorial. A aceleração do corpo vale, em m/s 2 : (a) 0, 025. (b) 0, 25. (c) 2, 5. (d) 25. (e) (Unitau-SP) Um trenó de massa igual a 10 kg é puxado por uma criança por meio de uma corda que forma um âgulo de 45 com a linha do chão. Se a criança aplicar uma força de 60N ao longo da corda, considerando g = 9, 81m/s 2, indique a alternativa que contém a armação correta: (a) As componentes horizontal e vertical da força aplicada plea criança são iguais e valem 30N. (b) As componentes são iguais e valem 42, 4N. (a) Somente I é correta. (b) I e II são corretas. (c) I e III são corretas. (d) Todas são incorretas. (e) Todas são corretas. 12. (ITA-SP) No campenonato mundial de arco e echa dois concorrentes discutem sobre a física que está contida no arco do arqueiro. Surge então a seguinte dúvida: quando o arco está esticado, no momento do lançamento da echa, a foça 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 echa pela corda no momento em que o arqueiro larga a corda. Neste caso: (a) todas as armaticas são corretas. 3

4 (b) todas as armaticas são falsas. (c) Somente I e III são verdadeiras. (d) Somente I e II são verdadeiras. (e) Somente II é verdadeira 13. (UFMT) A ordem de grandeza de uma força de 1000N é comparável ao peso de: (e) 4, N 16. (UFPB) Um livro está em repouso num plano horizontal. Atuam sobre ele as forças peso ( P) e normal ( F N ). (a) um lutador de boxe peso pesado. (b) um tanque de guerra. (c) navio quebra-gelo. (d) uma bola de futebol. (e) uma bolinha de pingue-pongue. 14. (AFA-SP)Durante um intervalo de tempo de 4s atua uma força constante sobre um corpo de massa 8, 0kg que está inicialmente em movimento retilíneo com velocidade escalar de 9m/s. Sabendo-se que no m desse intervalo de tempo a valocidade do corpo tem môdulo de 6m/s, na direção e sentido do movimento original, a força que atuou sobre ele tece intensidade de: (a) 3, 0N no sentido do movimento original. (b) 6, 0N em sentido contrário ao movimento original. (c) 12, 0N no sentido do movimento original. (d) 24, 0N em sentido contrário ao movimento original. 15. (Fatec-SP) Uma motocicleta sofre aumento de velocidade de 10m/s para 30m/s enquanto percorre, em movimento retilíneo uniformemente variado, a distância de 100m. Se a massa do conjunto piloto + moto é de 500kg, pode-se concluir que o módulo da força resultante sobre o conjunto é: (a) 2, N (b) 4, N (c) 8, N (d) 2, N Analise as armações abaixo: I - A força de reação à força peso está aplicada no centro da Terra. II - A força de reação a normal está aplicada sobre o plano horizontal. III - O livro está em repouso e, portanto, normal e peso são forças de mesma instensidades e direção, porém de sentidos contrários. IV - A força normal é reação à força peso. Pode-se dizer que: (a) todas as alternaticas são verdadeiras. (b) apenas I e II são verdadeiras. (c) apenas I, II e III são verdadeiras. (d) apenas III e IV são verdadeiras. (e) apenas III é verdadeira. 17. (UERJ) Um asteróide A é atraído gravitacionalmente por um planeta P. Sabe-se que a massa de P é maior do que a massa de A. Considerando apenas a interação entre A e P, conclui-se que: (a) o módulo da aceleração da P é menor do que o módulo da aceleração de A. 4

5 (b) o módulo da aceleração de P é maior do que o módulo da aceleração de A (c) o módulo da aceleração de P é igual ao módulo da aceleração de A. (d) a intensidade da força que P exerce sobre A é maior do que a intensidade da força que A exerce sobre P. (e) a intensidade da força que P exerce sobre A é menor do que a intensidade da força que A exerce sobre P. 2 Aplicações das Leis de Newton 19. (Fuvest-SP) Um jogador de basquete arremessa uma bola B em direção à cesta. A gura representa a trajetória da bola e sua velocidade v num certo instante. 18. (Venusp-SP) Um foguete, livre no espaço, se deloca em movimento retílineo e uniforme em direção a um referencial inercial, na direção indicada na gura e no sentido de I para II, com seu eixo perpendicular à direção do movimento. Desprezando os efeitos do ar, as forças que agem sobre a bola, nesse instante, poem ser representadas por: Quando atinge II, os motores são ligados e o foguete ca sujeito à ação de uma força constante, que atua perpendicularmente à direção do deslocameto, até que atinja um certo ponto III. A trajetória do foguete no espaço, de II até III, pode ser representada por: 20. (Fuvest-SP) Um corpo de 3kg move-se, sem atrito, num plano horizontal sob a ação de uma força horizontal constante de intensidade 7N. 5

6 No instante t 0 sua velocidade é nula. No instane t > t 0 a velocidade é de 21m/s. Calcule t = t t 0. (a) 3s (b) 9s (c) 12s (d) 16s (e) 21s 21. (Fuvest-SP) Adote: aceleração da gravidade g = 10m/m 2. Uma pessoa segura uma esfera A de 1, 0kg que está presa numa corda inextensível C de 200g, a qual por dua vez, tem presa na outra extremidade uma esfera B de 30kg, como se vê na gura: instante, sofre ação de uma força horizontal, perpendicular à direção do movimento, de intensidade 150N que atua durante 0, 10s. A nova velocidade do corpo vale, em m/s: (a) 1, 5. (b) 3, 0. (c) 5, 0. (d) 7, 0. (e) (ITA-SP) 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 o outro carrinho de massa M sobre o assoalho plano e horizontal. Se o atrito entre os carrinhos e o assoalho puder ser desprezado, podese armar que a força que está aplicada sobre o segundo carrinho é: (a) F (b) MF m+m (c) F (m+m) M (d) F 2 A pessoa solta a esfera A. Enquanto o sistema estiver caindo e desprezando a resistência do ar, podemos armar que a tensão na corda vale: 24. (UEL-PR) Os três corpos, A, B e C, representados na gura têm massas iguais, m = 3, 0kg: (a) zero. (b) 2N (c) 10N (d) 20N (e) 30N 22. Um corpo de massa 5, 0kg move-se sobre uma superfície horizontal, perfeitamente lisa, com velocidade constante de 4, 0m/s. Num dado O plano horizontal, onde se apóiam A e B, não fornece atrito, a roldana tem massa desprezível e a aceleração da gravidade pode ser considerada g = 10m/s 2. A tração no o que une os blocos A e B tem módulo: (a) 10N. 6

7 (b) 15N. (c) 20N. (d) 25N. (e) 30N. (e) F. 27. (UFMS) Estão colocados sobre uma mesa plana, horizontal e sem atrito, dois blocos A e B conforme gura abaixo: 25. (UEL-PR) 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 21 N. A força de contato entre os blocos A e B tem módulo, em newtons: (a) 21N. (b) 11, 5N. (c) 9, 0N. (d) 7, 0N. (e) 6, 0N. 26. (Unifor-SC) Sobre uma pista horizontal de atrito desprezível, estão deslizando os corpos A e B com aceleração provocada pela força horizontal F, de intensidade F, aplicada no corpo A. Uma força horizontal de intensidade F é aplicada a um dos blocos em duas situações (I e II). Sendo a massa de A maior do que a de B, é correto armar que: (a) a aceleração do bloco A é menor do que a de B na situação I. (b) a aceleração dos blocos é maior na situação II. (c) a força de contato entre os blocos é maior na situação I. (d) a aceleração dos blocos é a mesma nas duas situações. (e) a força de contato entre os blocos é a mesma nas duas situações. Sabendo-se que a massa de A é o dobro da massa de B, a força que o corpo B exerce no corpo A intensidade: 28. (UFPE) A gura abaixo mostra três blocos de massas m A = 1, 0kg, m B = 2, 0kg e m c = 3, 0kg. Os blocos se movem em conjunto, sob a ação de uma força F constante e horizontal, de módulo 4,2N. (a) F. 4 (b) F. 3 (c) F. 2 (d) 2F. 3 7

8 Desprezando o atrito, qual o módulo da força resultante sobre o bloco B. (a) 1, 0. (b) 1, 4N. (c) 1, 8N. (d) 2, 2N. (e) 2, 6N. 29. (UEPI) Três corpos estão interligados por os ideais, conforme a gura. A força de tração T sobre o bloco 1 tem intensidade igual a 150N. Nessas condições, pode-se armar que T 2, é igual a: (a) 2T 1. (b) 2T 1 (c) T 1. (d) T 1 2. (e) T 1 2. As massas dos blocos valem respectivamente m 1 = 50kg, m 2 = 30kg e m 3 = 20kg. As trações T 1 no o entre os blocos 1 e 2 e T 2 entre os blocos 2 e 3 têm intensidades respectivamente iguais a: (a) 75N e 45N. (b) 75N e 30N. (c) 45N e 75N. (d) 40N e 30N. (e) 30N e 75N. 31. (Acafe-SC) Dois corpos, A e B, de massas 30kg e 10kg, respectivamente, estão presos através de um o inextensível que passa por uma roldana xa de atrito desprezível, de acordo com a gura. Admitindo-se a aceleração de gravidade local igual a 10m/s 2, o módulo da aceleração resultante e a intensidade da força de tração no o serão, respectivamente: 30. (Venusp-SP) Dois blocos, A e B, de massas m e 2m, respectivamente, ligados por um o inextensível e de massa desprezível, estão inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Quando o conjunto é puxado para a direita pela força horizontal F aplicada em B, como mostra a gura, o io ca sujeito à tração T 1. Quando puxado para a esquerda por uma força de mesma intensidade que a anterior, mas agindo em sentido contrário, o o ca sujeito à tração T 2. (a) 5m/s 2 e 150N. (b) 10m/s 2, 200N. (c) 5m/s 2, 200N. (d) 25m/s 2, 150N. (e) 25m/s 2, 200N. 8

9 32. (Unisa-SP) Na gura abaixo, a roldana R tem massa desprezível e não há atrito entre ela e o o. O corpo A possui massa 4, 0kg. Sabese que o corpo B desce com aceleração de 2, 0m/s 2. A massa de B é: (dado: g = 10m/s 2 ) (a) 2, 0kg. (b) 3, 0kg. (c) 6, 0kg. (d) 8, 0kg. (e) 10, 0kg. 3 Gabarito 01-E 02-A 03-D 04-A 05-B 06-A 07-D 08-C 09-E 10-B 11-C 12-C 13-A 14-B 15-A 16-C 17-A 18-B 19-E 20-B 21-A 22-D 23-B 24-A 25-E 26-B 27-D 28-B 29-B 30-A 31-A 32-C 9