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1 Professor: Edney Melo ALUNO(A): Nº TURMA: TURNO: DATA: / / SEDE: 01. As pirâmides do Egito estão entre as construções mais conhecidas em todo o mundo, entre outras coisas pela incrível capacidade de engenharia de um povo com uma tecnologia muito menos desenvolvida do que a que temos hoje. A Grande Pirâmide de Gizé foi a construção humana mais alta por mais de anos. Considere que, em média, cada bloco de pedra tenha 2 toneladas, altura desprezível comparada à da pirâmide e que a altura da pirâmide seja de 140 m. Adotando g = 10 m/s 2, a energia potencial de um bloco no topo da pirâmide em relação à sua base é de: a) 28 kj. d) 560 kj. b) 56 kj. e) kj. c) 280 kj. 03. Uma esfera metálica está suspensa por um fio com massa desprezível. A esfera, inicialmente em repouso, é largada de uma posição em que o fio faz um ângulo de 60 com a vertical, conforme a figura a seguir. 02. Uma pessoa de 70 kg de massa está viajando num avião que se encontra a m de altitude e com velocidade de 720 km/h, conforme indica o radar do aeroporto. Sobre a energia mecânica dessa pessoa, nessas condições, considere as seguintes afirmações: I. A energia cinética da pessoa em relação ao avião é 1, J. II. A energia potencial da pessoa em relação à superfície da Terra é de 1, J. III. A energia mecânica da pessoa em relação a um ponto fixo na superfície da Terra é 2, J. Considerando que o fio tem 0,4 m de comprimento, conclui-se que a esfera atinge o ponto mais baixo de sua trajetória com uma velocidade de: a) 6 m/s. d) 2 m/s. b) 4 m/s. e) 3 m/s. c) 1 m/s. Considere g = 10 m/s 2. A(s) afirmação(ões) correta(s) é(são): a) apenas I. d) apenas II e III. b) apenas II. e) I, II e III. c) apenas I e II.

2 05. Um brinquedo usa uma mola de constante elástica 10 N/m para atirar uma bola de massa 4 g. Antes do disparo, a mola é comprimida 10 cm de sua posição de equilíbrio. Nessa posição, o brinquedo dispara a bola. Qual é a velocidade da bola ao deixar o brinquedo? a) 3 m/s d) 9 m/s b) 5 m/s e) 10 m/s c) 7 m/s 04. Um bloco de massa 0,6 kg comprime uma mola de constante elástica k = N/m. O bloco, ao ser liberado pela mola, percorre o caminho mostrado na figura abaixo. Ao passar pelo ponto P (h = 0,6 m), 75% de sua energia é cinética. Considere que a energia potencial gravitacional é zero na linha pontilhada, g = 10 m/s 2 e o sistema, isento de atrito. Pode-se afirmar que a mola foi contraída de: a) 12 cm. c) 9 cm. b) 18 cm. d) 21 cm. 2

3 06. Uma bolinha de massa m = 200 g é largada do repouso de uma altura h, acima de uma mola ideal, de constante elástica k = 1240 N/m, que está fixada no piso (ver figura). Ela colide com a mola comprimindo-a por x = 10 cm. Calcule, em metros, a altura inicial h. Despreze a resistência do ar. 07. Enquanto limpava externamente os vidros de um edifício, o operário deixa acidentalmente cair seu relógio de pulso. Considere: - que, antes da queda do relógio, a velocidade deste, relativamente ao chão, era nula; - g = 10 m/s 2 ; - desprezível a ação do ar sobre o movimento de queda do relógio. a) Sabendo que o relógio atinge o chão com velocidade de 20 m/s, determine a altura de sua queda. b) Se a massa do relógio é de 180 g, determine a energia dissipada no choque contra o solo, sabendo que 80% de toda a energia mecânica que o relógio possuía é transferida para o chão. b) Determinando a energia mecânica total do relógio, logo no início da queda (energia potencial gravitacional no ponto A). Como 80% da energia total foram transferidos para o chão, temos que: 3

4 08. A lei de gravitação universal de Newton diz que o módulo das forças de atração entre dois corpos é proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa. Dois meteoritos iguais, A e B, encontram-se no espaço, distantes de qualquer grande corpo celeste, e estão separados por uma distância de 10 4 km, atraindo-se com forças de módulos iguais a F. Se, por um motivo qualquer, o meteorito A perde 1/3 de sua massa, que se deposita integralmente sobre o meteorito B, e a distância de separação se conserva, o módulo da nova força gravitacional entre eles é: a) (3/2)F. b) 3F. c) (1/3)F. d) (9/8)F. e) (8/9)F. III. A lei formulada por Newton depende do inverso do quadrado da distância. IV. Caso dupliquemos o valor da massa de cada um dos dois corpos e quadrupliquemos o valor da distância entre os dois corpos, a atração gravitacional será reduzida a 25% de seu valor inicial. Assinale a alternativa cuja(s) afirmativa(s) é(são) correta(s). a) I.. b) II. c) I e III. d) II e III. e) III e IV. 09. Considere as afirmativas abaixo, relativas à lei de gravitação universal de Newton entre dois corpos e suas consequências: I. A constante universal G pode ser expressa em m/s 2 e depende do local onde ocorrem as forças. II. Como a força gravitacional atua sobre um corpo de forma diretamente proporcional à sua massa, próximo à superfície terrestre, um corpo pesado deve cair mais rapidamente do que um corpo leve. 4

5 b) 2g. c) 3g. d) (4/3)g. e) (1/2)g. 10. Foram observados no sistema α-centauro dois planetas: um com massa M e outro com massa 4M. Na linha que une os dois planetas, há um ponto P onde os campos gravitacionais gerados por M e 4M se anulam. Considerando d 1 a distância do planeta M ao ponto P e d 2 a distância de 4M ao ponto P, pode-se afirmar que a razão d 1/d 2 vale: a) 1/4 b) 2. c) 4 d)1/2 12. Costuma-se dizer que a Lua está sempre caindo sobre a Terra. Por que a Lua não cai sobre a Terra, afinal? a) Porque a Lua gira em torno da Terra. b) Porque a aceleração da gravidade da Lua é menor que a da Terra. c) Porque ambas, Terra e Lua, se atraem com forças de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos. d) Porque a massa da Terra é maior que a massa da Lua. e) Porque o raio da Lua é menor que o raio da Terra. 13. Leia a tirinha para responder à questão abaixo. 11. A descoberta de planetas extrassolares tem sido anunciada, com certa frequência, pelos meios de comunicação. Numa dessas descobertas, o planeta em questão foi estimado como tendo o triplo da massa e o dobro do diâmetro da Terra. Considerando a aceleração da gravidade na superfície da Terra como g, assinale a alternativa correta para a aceleração na superfície do planeta em termos de g da Terra. a) (3/4)g. 5

6 A sensação de leveza sentida pela personagem no segundo quadrinho, em contraste com a sensação de peso no primeiro quadrinho, quando na Terra, deve-se ao fato de que: encontra suspenso e em equilíbrio estático. (Dado: adote g = 10 m/s 2.) a) corpos sobre a superfície lunar têm seus pesos e suas massas reduzidas, uma vez que a atmosfera é rarefeita. b) se um corpo for levado ao espaço, seu peso e sua massa assumem o menor valor possível, já que no espaço há vácuo. c) devido ao maior distanciamento da Terra, corpos levados à superfície da Lua estão sujeitos a uma menor atração gravitacional do planeta, o que lhes confere menor peso. d) a combinação entre a massa da Lua e seu raio gera uma força atrativa sobre a personagem, menor do que a equivalente força gerada pela Terra. e) na Lua, ao contrário do que ocorre na Terra, a ausência de ar inibe a inércia dos corpos, diminuindo-lhes a massa. 14. Um mecânico afirma ao seu assistente que é possível erguer e manter um carro no alto e em equilíbrio estático usando um contrapeso mais leve do que o carro. A figura mostra, fora de escala, o esquema sugerido pelo mecânico para obter o seu intento. 15. Uma criança peralta senta-se em um balanço improvisado, conforme a figura abaixo. Ali permaneceu por um certo tempo em equilíbrio, até que uma das cordas rebentou e ela caiu partindo do repouso. Considerando as polias e os cabos como ideais e, ainda, os cabos convenientemente presos ao carro para que não haja movimento de rotação, determine a massa mínima do contrapeso e o valor da força que o cabo central exerce sobre o carro, com massa de 700 kg, quando ele se Desprezando a resistência do ar, a massa das cordas, considerando g = 10 m/s 2, cos 30 = 0,87, cos 60 = 0,5, cos 45 = sen 45 = 0,7, e que a criança de massa 4 0 kg estivesse a 1,8 m acima do solo, analise as afirmativas abaixo. I. As forças exercidas por cada uma das cordas, para manter a criança em equilíbrio, são, aproximadamente, 365 N e 294 N. 6

7 II. A velocidade da criança ao atingir o solo tem módulo igual a 6 m/s. III. A energia potencial e a velocidade da criança, quando ela está a 80 cm acima do solo, são, respectivamente, iguais a 320 J e 2 m/s. IV. A energia mecânica da criança quando ela está sentada no balanço é igual àquela que ela apresenta quando atinge o solo. Estão corretas as afirmativas: a) somente I, II e III. b) somente II, III e IV. c) somente II e IV. d) somente I, III e IV. e) I, II, III e IV. 7

8 16. Uma placa de publicidade, para ser colocada em local visível, foi afixada com uma barra homogênea e rígida e um fino cabo de aço à parede de um edifício, conforme a ilustração. Considerando a gravidade como 10 m/s 2, o peso da placa como 200 N, o comprimento da barra como 8 m, sua massa como 10 kg, a distância AC como 6 m e as demais massas desprezíveis, pode- -se afirmar que a força de tração sobre o cabo de aço é de: a) 417 N. c) 300 N. b) 870 N. d) N. 8

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