FÍSICA - 1 o ANO MÓDULO 05 FORÇAS PARTICULARES PARTE 2

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1 FÍSICA - 1 o ANO MÓDULO 05 FORÇAS PARTICULARES PARTE 2

2 Corpos em repouso

3 F F P P

4 F F at N

5 F F at N P P

6 F at

7 F at

8

9 Situação A x 0 x 0 x 0 Situação C 0 F Situação B

10 omo pode cair no enem? Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta: ) se justifica porque o tamanho do telescópio determina a sua massa, enquanto seu pequeno eso decorre da falta de ação da aceleração da gravidade. ) se justifica ao verificar que a inércia do telescópio é grande comparada à dele próprio, e que o eso do telescópio é pequeno porque a atração gravitacional criada por sua massa era pequena. ) não se justifica, porque a avaliação da massa e do peso de objetos em órbita tem por base s leis de Kepler, que não se aplicam a satélites artificiais. ) não se justifica, porque a força-peso é a força exercida pela gravidade terrestre, neste caso, obre o telescópio e é a responsável por manter o próprio telescópio em órbita. ) não se justifica, pois a ação da força-peso implica a ação de uma força de reação contrária, ue não existe naquele ambiente. A massa do telescópio poderia ser avaliada simplesmente elo seu volume. F ENEM) O ônibus espacial Atlantis foi lançado ao espaço com cinco astronautas a bordo e 1 ma câmera nova, que iria substituir uma outra danificada por um curto-circuito no telescópio d ubble. Depois de entrarem em órbita a 560 km de altura, os astronautas se aproximaram do e ubble. Dois astronautas saíram da Atlantis e se dirigiram ao telescópio. Ao abrir a porta de a cesso, um deles exclamou: Esse telescópio tem a massa grande, mas o peso é pequeno.

11 ixação ) (UERJ) Um patinador cujo peso total é 800 N, incluindo os patins, está parado em uma pista e patinação em gelo. Ao receber um empurrão, ele começa a se deslocar. A força de atrito ntre as lâminas dos patins e a pista, durante o deslocamento, é constante e tem módulo igual 40 N. Estime a aceleração do patinador imediatamente após o início do deslocamento.

12 Fixação 6 kg 2) Dois corpos A e B (m A = 3,0 kg e m B = 6,0 kg) estão ligados por um fio ideal que passa por uma polia sem atrito, conforme a figura ao lado. Entre o corpo A e o apoio, há atrito cujo coeficiente é 0,5. Considerando-se g = 10 m/s 2, determine a força de tração no fio. 3 kg A B

13 Fixação 3) (UFRJ) A figura mostra um bloco A, de 3 kg, apoiado sobre um bloco B de 4 kg. O bloco B, por sua vez, está apoiado sobre uma superfície horizontal muito lisa, de modo que o atrito entre eles é desprezível. O conjunto é acelerado para a direita por uma força horizontal, de módulo igual a 14 N, aplicada no bloco B. a) Determine a direção e o sentido da força de atrito ( Fat) exercida pelo bloco B sobre o bloco A e calcule seu módulo. b) Determine a direção e o sentido da reação ( Fat ), calcule seu módulo. F A B

14 ixação ) Na situação da figura, os blocos A e B têm massas m A = 4,0 kg e m B 6,0 kg. A aceleração a gravidade no local tem módulo 10 m/s 2, o atrito entre A e o plano horizontal de apoio é deprezível e o coeficiente de atrito estático entre B e A vale μ e = 0,50. etermine o maior valor possível para a força indicada, de modo que corpo B não se desloque em relação a A. B A F

15 Fixação 5) (PUC) Os gráficos a seguir mostram a variação da força feita sobre uma mola (F) em função da elongação (x). mola 1 mola 2 4 F (N) 5 F (N) 8 mola 3 F (N) 0 X (cm) X (cm) X (cm) Qual a mola mais dura? Qual o valor da constante elástica dessa mola? a) mola 1; k = 2 N/cm d) mola 1; k = 4 N/cm b) mola 3; k = 4 N/cm e) mola 3; k = 8 N/cm c) mola 2; k = 2,5 N/cm

16 Proposto 1) Dois blocos A e B, apoiados sobre uma superfície horizontal, estão inicialmente em repouso e possuem massas iguais a 10 kg. Uma força horizontal F de intensidade 60 N é aplicada ao bloco A, conforme a figura abaixo. O coeficiente de atrito entre os blocos e a superfície é μ = 0,20. Adote g = 10 m/s 2. Determine: a) A aceleração que os blocos adquirem. b) A intensidade da força que A exerce em B. F A B

17 Proposto 2) (UERJ) Dois blocos de massas m 1 = 6,0 kg e m 2 = 4,0 kg estão ligados por uma mola de massa desprezível e comprimento inicial x 0. Quando o sistema é suspenso por um fio ideal, como indicado na figura 1, o comprimento da mola passa a valer x 1 = 8,0 cm. Quando se apoia o sistema em um plano horizontal, como indicado na figura 2, o comprimento da mola diminui para x 2 = 3,0 cm. Dado: aceleração da gravidade 10 m/s 2. Calcule: m a) A tração no fio ideal que sustenta o sistema na situação ilustrada 1 m1 pela figura 1. x b) O comprimento inicial x 0 da mola. 1 x 2 m 2 m 2 Figura A Figura B

18 Proposto P v fi g a b s 3) (UERJ) Um bloco de madeira desloca-se sobre uma superfície horizontal, com velocidade 4 constante, na direção e sentido da seta, puxado por uma pessoa, conforme a figura a seguir. c A resultante das forças que a superfície exerce sobre o bloco r pode ser representada por: d a) c) b) d)

19 roposto ) A figura 1 a seguir representa um cabide dependurado na extremidade de uma mola de onstante elástica k = 50N/m. Na figura 2, tem-se a nova situação de equilíbrio logo após a oupa molhada ser colocada no cabide e exposta ao Sol para secar, provocando na mola uma eformação inicial x = 18cm. Fig. 1 X = 18cm h t (tempo de insolação) Fig. 2 Fig. 3 O tempo de insolação foi mais do que suficiente para secar a roupa completamente. A ariação da deformação da mola (em cm) em função do tempo (em horas) em que a roupa cou sob a ação dos raios solares está registrada no gráfico da figura 3. Considere que cada rama de água para vaporizar absorve 500 cal de energia e determine: ) o peso da água que evaporou; ) a potência média de radiação solar absorvida pela roupa, supondo ser ela a única responável pela evaporação da água. X (deformação) 18 9 cm

20 Proposto P 5) Uma tira elástica de borracha está presa no teto de uma sala. Um macaco dependurado na tira sobe em direção ao teto com velocidade praticamente constante. Podemos afirmar que à medida que o macaco sobe: a) a força que a tira exerce no teto aumenta; b) a força que a tira exerce no teto diminui; c) a distância da extremidade inferior da tira ao chão aumenta; d) a distância da extremidade inferior da tira ao chão diminui; e) a distância da extremidade inferior da tira ao chão não se altera. 6 l h d m

21 roposto ) O corpo A pesa 100 N e está em repouso sobre o corpo B, que pesa 200 N. O corpo A está igado por uma corda ao anteparo C, enquanto o corpo B está sendo solicitado por uma força orizontal F, de 125 N. O coeficiente de atrito de escorregamento entre os corpos A e B é 0,25. Determine o coeficiente de atrito entre o corpo B e a superfície e apoio e a tração na corda, considerando o corpo B em moviento iminente. C A B F

22 Proposto 7) Uma pequena caixa é lançada sobre um plano inclinado e, depois de um intervalo de tempo, desliza com velocidade constante. Observe a figura, na qual o segmento orientado indica a direção e o sentido do movimento da caixa. caixa Entre as representações abaixo, a que melhor indica as forças que atuam sobre a caixa é: a) c) b) d)

23 Proposto 8) Um automóvel se desloca sobre uma estrada da esquerda para a direita. A direção da força, devido ao atrito que a estrada faz sobre as rodas do carro, é a indicada na figura. É correto afirmar que: a) o carro tem tração nas quatro rodas; b) o carro tem tração traseira; c) o carro tem tração dianteira; d) o carro está com o motor desligado; e) a situação apresentada é impossível de acontecer.

24 Proposto P brio é representada pelo ponto 0. x 0 0 +x 0 M m m a b O gráfico a seguir representa o módulo da força exercida pela mola sobre o carrinho, em função da posição, no intervalo (0, +x 0 ). c 5 F (N) 0 0,20 x(m) O valor do coeficiente de elasticidade (k) da mola é: a) 30 N/m b) 75 N/m d) 35 N/m c) 3,0 N/m e) 5,0 N/m

25 roposto 0) (UFF) Um aluno no laboratório de sua escola dispõe de duas molas de massas desprezíveis. le pendura um corpo de massa M 1 numa delas e um outro corpo de massa M 2 na outra, sendo > M. Com uma régua, verifica que ambas as molas se distendem de um mesmo compriento. Sendo K a constante elástica da mola que sustenta o corpo de massa M 1 e K 2 a da ola que sustenta o corpo de massa M 2, o aluno conclui corretamente que: ) K 1 > K 2 d) K 1 K 2 ) K 1 < K 2 e) K 1 K 2 ) K 1 = K 2

26 roposto 1) O sistema indicado na figura a seguir, onde as polias são ideais, ermanece em repouso graças à força de atrito entre o corpo de 0 kg e a superfície de apoio. Podemos afirmar que o valor da orça de atrito é: ) 20N d) 60N ) 10N e) 40N ) 100N 4 kg 10 kg 6 kg

27 Proposto 12) O gráfico adiante mostra a elongação x sofrida por uma mola em função da força aplicada. A partir do gráfico, determine as elongações sofridas por essa mola nas situações: Gráfico x (cm) força N g 1,0 kg 1,0 kg 1,0 kg Figura 1 Figura 2 Considere g =10m/s 2, os fios inextensíveis e sem massa e despreze qualquer atrito.