Colégio FAAT Ensino Fundamental e Médio
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- Alícia Cunha Guimarães
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1 Colégio FAAT Ensino Fundamental e Médio Recuperação do 3 Bimestre Física Conteúdo: A seguir apresenta-se o conteúdo contemplado no programa de recuperação: Aplicação da 2ª Lei e Newton: Força Peso, Força Normal, Força de Tração, Força Elástica, Força de Atrito; Plano inclinado (com e sem atrito). Lista de exercícios (A) Dois blocos A e B de massas 10 kg e 20 kg, unidos por um fio de massa desprezível, estão em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força, também horizontal, de intensidade 60 N é aplicada no bloco B, conforme mostra a figura. O módulo da força de tração no fio que une os dois blocos, em Newtons, vale: a) 60 b) 50 c) 40 d) 30 e) 20 (B) Os três corpos, A, B e C, representados na figura a seguir têm massas iguais, m = 3,0 kg. O plano horizontal, onde se apoiam A e B, não oferece atrito, a roldana tem massa desprezível e a aceleração local da gravidade pode ser considerada g = 10m/s². A tração no fio que une os blocos A e B tem módulo:
2 a) 10 N b) 15 N c) 20 N d) 25 N e) 30 N (C) Os blocos A e B têm massas ma = 5,0 kg e mb = 2,0 kg e estão apoiados num plano horizontal perfeitamente liso. Aplica-se ao corpo A uma força horizontal, F, de módulo 21 N. A força de contato entre os blocos A e B tem módulo, em Newtons: a) 21 d) 7,0 b) 11,5 e) 6,0 c) 9,0 (D) - Na figura abaixo, os blocos A e B têm massas m A = 6,0 kg e m B = 2,0 kg e, estando apenas encostados entre si, repousam sobre um plano horizontal perfeitamente liso. A partir de um dado instante, exerce-se em A uma força horizontal F, de intensidade igual a 16 N. Desprezando a influência do ar, calcule: a) o módulo da aceleração do conjunto; b) a intensidade das forças que A e B trocam entre si na região de contato. (E) No arranjo experimental esquematizado a seguir, os blocos A e B têm massas respectivamente iguais a 4,0 kg e 1,0 kg (desprezam-se os atritos, a influência do ar e a inércia da polia).
3 Considerando o fio que interliga os blocos leve e inextensível e adotando nos cálculos g = 10 m/s², determine: a) o módulo da aceleração dos blocos; b) a intensidade da força de tração estabelecida no fio. (F) Na situação esquematizada na figura, desprezam-se os atritos e a influência do ar. As massas de A e B valem, respectivamente, 3,0 kg e 2,0 kg. Sabendo-se que as forças F1 e F2 são paralelas ao plano horizontal de apoio e que F 1 = 40 N e F 2 = 10 N, pode-se afirmar que a intensidade da força que B aplica em A vale: a) 10 N b) 12 N c) 18 N d) 22 N e) 26 N (G) Na montagem esquematizada na figura, os blocos A, B e C têm massas iguais a 2,0 kg e a força F, paralela ao plano horizontal de apoio, tem intensidade 12 N. Desprezando todas as forças resistentes, calcule: a) o módulo da aceleração do sistema; b) as intensidades das forças de tração estabelecidas nos fios ideais (1) e (2).
4 (H) Um ciclista tentando bater um recorde de velocidade em uma bicicleta desce, a partir do repouso, a distância de 1440 m em uma montanha cuja inclinação é de 30. Calcule a velocidade atingida pelo ciclista ao chegar à base da montanha. Dados: Não há atrito e g = 10 m/s². a) 84 m/s b) 120 m/s c) 144 m/s d) 157 m/s e) 169 m/s (I) No arranjo experimental esquematizado na figura, o fio e a polia são ideais, desprezase o atrito entre o bloco A e o plano inclinado e adota-se g = 10 m/s². Não levando em conta a influência do ar, calcule: Massa de A: 6,0 kg Massa de B: 4,0 kg a) o módulo da aceleração dos blocos; b) a intensidade da força de tração no fio. (J) Três blocos A, B e C, de massas m A = 1,0 kg e m B = m C = 2,0 kg, estão acoplados através de fios inextensíveis e de pesos desprezíveis, conforme o esquema abaixo. Desconsiderando o atrito entre a superfície e os blocos e, também, nas polias, a aceleração do sistema, em m/s², é igual a a) 2,0 b) 3,0
5 c) 4,0 d) 5,0 (K) Um bloco de massa 5 kg está parado sobre um plano inclinado de um ângulo de 30 com a horizontal, preso a uma mola, de constante elástica k = 100 N/m, como mostra a figura. O atrito entre o bloco e o plano pode ser desprezado. Calcule a deformação da mola, em centímetros, nessa situação. (L) Os blocos A e B da figura seguinte têm massas respectivamente iguais a 2,0 kg e 3,0 kg e estão sendo acelerados horizontalmente sob a ação de uma força F de intensidade de 50 N, paralela ao plano do movimento. Sabendo que o coeficiente de atrito de escorregamento entre os blocos e o plano de apoio vale μ = 0,60, que g = 10 m/s² e que o efeito do ar é desprezível, calcule: a) o módulo da aceleração do sistema; b) a intensidade da força de interação trocada entre os blocos na região de contato. (M) A figura ilustra um bloco A, de massa m A = 2,0 kg, atado a um bloco B, de massa m B = 1,0 kg, por um fio inextensível de massa desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre cada bloco e a mesa é μ c. Uma força de intensidade F = 18,0 N é aplicada ao bloco B, fazendo com que os dois blocos se desloquem com velocidade constante.
6 Considerando-se g = 10,0 m/s², calcule: a) o coeficiente de atrito μc; b) a intensidade da força de tração no fio. (N) O corpo A, de 5,0 kg de massa, está apoiado em um plano horizontal, preso a uma corda que passa por uma roldana de massa e atrito desprezíveis e que sustenta em sua extremidade o corpo B, de 3,0 kg de massa. Nessas condições, o sistema apresenta movimento uniforme. Adotando g = 10 m/s² e desprezando a influência do ar, determine: a) o coeficiente de atrito cinético entre o corpo A e o plano de apoio; b) a intensidade da aceleração do sistema se colocarmos sobre o corpo B uma massa de 2,0 kg. (O) Considere o esquema seguinte, em que se representa um bloco de 1,0 kg de massa apoiado sobre um plano horizontal. O coeficiente de atrito de arrastamento entre a base do bloco e a superfície de apoio vale 0,25 e a aceleração da gravidade, no local, tem módulo 10 m/s². A força F cuja intensidade é de 10 N, forma com a direção horizontal um ângulo θ constante, tal que sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80. Desprezando a influência do ar, aponte a alternativa que traz o valor correto da aceleração adquirida pelo bloco:
7 a) 7,0 m/s² b) 5,5 m/s² c) 4,0 m/s² d) 2,5 m/s² e) 1,5 m/s² (P) Os blocos A e B representados na figura possuem massas de 3,0 kg e 2,0 kg respectivamente. A superfície horizontal onde eles se deslocam apresenta um coeficiente de atrito cinético igual a 0,30. Adotando g = 10 m/s² e desprezando o efeito do ar, determine: a) o módulo da aceleração do sistema; b) a intensidade da força de contato entre A e B. (Q) Sobre o plano horizontal da figura, apoiam-se os blocos A e B, interligados por um fio inextensível e de massa desprezível. O coeficiente de atrito estático entre os blocos e o plano vale 0,60 e o cinético, 0,50. No local, a influência do ar é desprezível e adota-se g = 10 m/s². Sabendo que a força F é horizontal e que sua intensidade vale 50 N, calcule: a) o módulo da aceleração do sistema; b) a intensidade da força de tração no fio. (R) Um bloco de massa 5,0 kg é arrastado para cima, ao longo de um plano inclinado, por uma força F, constante, paralela ao plano e de intensidade 50 N, como representa a figura abaixo.
8 Sabendo que o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano vale 0,4 e que a aceleração da gravidade tem módulo g = 10 m/s², calcule a intensidade da aceleração do bloco. (S) A figura representa dois alpinistas A e B, em que B, tendo atingido o cume da montanha, puxa A por uma corda, ajudando-o a terminar a escalada. O alpinista A pesa 1000 N e está em equilíbrio na encosta da montanha, com tendência de deslizar num ponto de inclinação de 60 com a horizontal (sen 60 = 0,87 e cos 60 = 0,50); há atrito de coeficiente 0,1 entre os pés de A e a rocha. No ponto P, o alpinista fixa uma roldana que tem a função exclusiva de desviar a direção da corda. A componente horizontal da força que B exerce sobre o solo horizontal (força de atrito) na situação descrita, tem intensidade, em N, a) 380 b) 430 c) 500 d) 820 e) 920 (T) 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
9 plano inclinado é igual a 2,0 N. Entre o bloco e o plano inclinado, a intensidade da força de atrito, em newtons, é igual a: a) 0,7 c) 1,4 b) 1,0 d) 2,0 FORMULÁRIO: MUV: v v0 a t ; S S 0 v 0 a t t 2 2 v 2 v a ΔS DINÂMICA: F m ; FRy m a y Rx a x P m g F el k x F atd μ N ; F μ N e atc c P x P y P sen θ P cos θ GABARITO (A) E (K) 25 cm (B) A (L) (C) E (M) a) a = 4 m/s² b) F AB = F BA = 30 N a) µ c = 0,6 b) T = 12 N
10 (D) a) a = 2 m/s² b) F AB = F BA = 4 N (N) a) a = 2 m/s² (E) b) b) T = 8 N (O) (F) D (P) a) a = 2 m/s² (G) b) T 1 = 8 N ; T 2 = 4 N (Q) a) µ c = 0,6 b) a = 2 m/s² A a) a = 1 m/s² b) F AB = F BA = 18 N a) a = 5 m/s² b) T = 30 N (H) B (R) a = 0,8 m/s² (I) a) a = 7 m/s² b) T = 12 N (S) D (J) B (T) D
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