Professor: Janner Matéria: Física

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1 Professor: Janner Matéria: Física 1. (Unicamp) Um pêndulo cônico é formado por um fio de massa desprezível e comprimento L = 1,25 m, que suporta uma massa m = 0,5 kg na sua extremidade inferior. A extremidade superior do fio é presa ao teto, conforme ilustra a figura a seguir. Quando o pêndulo oscila, a massa m executa um movimento circular uniforme num plano horizontal, e o ângulo que o fio forma com a vertical é Ꝋ = 60. a) Qual é a tensão no fio? b) Qual é a velocidade angular da massa? Se for necessário, use: sen 60 = 0,87, cos 60 = 0,5. 2. (Ufg) O chapéu mexicano, representado na figura, gira com velocidade angular constante. Cada assento é preso por quatro correntes, que formam com a vertical um ângulo de 30. As correntes estão presas à borda do círculo superior, cujo diâmetro é de 6,24 m, enquanto o comprimento das correntes é de 6 m. A massa de cada criança é de 34 kg, sendo desprezíveis as massas dos assentos e das correntes. Dados: g = 10 m/s 2, 3 = 1,7 Calcule: a) a velocidade delas ao longo da trajetória circular; b) a tensão em cada corrente. Página 1 de 9

2 3. (Pucsp) Um automóvel percorre uma curva circular e horizontal de raio 50 m a 54 km/h. Adote g = 10 m/s 2. O mínimo coeficiente de atrito estático entre o asfalto e os pneus que permite a esse automóvel fazer a curva sem derrapar é a) 0,25 b) 0,27 c) 0,45 d) 0,50 e) 0,54 4. (Ufrrj) Um motoqueiro deseja realizar uma manobra radical num "globo da morte" (gaiola esférica) de 4,9m de raio. Para que o motoqueiro efetue um "looping" (uma curva completa no plano vertical) sem cair, o módulo da velocidade mínima no ponto mais alto da curva deve ser de Dado: Considere g 10m/s 2. a) 0,49m/s. b) 3,5m/s. c) 7m/s. d) 49m/s. e) 70m/s. 5. (Pucsp) Um avião descreve, em seu movimento, uma trajetória circular, no plano vertical (loop), de raio R = 40 m, apresentando no ponto mais baixo de sua trajetória uma velocidade de 144km/h. Sabendo-se que o piloto do avião tem massa de 70 kg, a força de reação normal, aplicada pelo banco sobre o piloto, no ponto mais baixo, tem intensidade a) N b) N c) N d) N e) 700 N 6. (Fgv) Um automóvel de 1720 kg entra em uma curva de raio r = 200m, a 108km/h. Sabendo que o coeficiente de atrito entre os pneus do automóvel e a rodovia é igual a 0,3, considere as afirmações: I - O automóvel está a uma velocidade segura para fazer a curva. II - O automóvel irá derrapar radialmente para fora da curva. III - A força centrípeta do automóvel excede a força de atrito. IV - A força de atrito é o produto da força normal do automóvel e o coeficiente de atrito. Baseado nas afirmações acima, responda a) Apenas I está correta. b) As afirmativas I e IV estão corretas. c) Apenas II e III estão corretas. d) Estão corretas I, III e IV. e) Estão corretas II, III e IV. Página 2 de 9

3 7. (Uflavras) Uma partícula executa um movimento circular uniforme. Indique a alternativa que melhor representa as forças sobre a partícula vistas a partir de um referencial inercial. 8. (Fei) Um garoto gira sobre a sua cabeça, na horizontal, uma pedra de massa m=500g, presa a um fio de 1m de comprimento. Desprezando-se a massa do fio, qual é a força que traciona o fio quando a velocidade da pedra é v=10m/s? a) F = 2500 N b) F = 5000 N c) F = 25 N d) F = 50 N e) F =100N 9. (Unicamp) Uma atração muito popular nos circos é o "Globo da Morte", que consiste numa gaiola de forma esférica no interior da qual se movimenta uma pessoa pilotando uma motocicleta. Considere um globo de raio R = 3,6m. a) Faça um diagrama das forças que atuam sobre a motocicleta nos pontos A, B, C e D indicados na figura adiante, sem incluir as forças de atrito. Para efeitos práticos, considere o conjunto piloto + motocicleta como sendo um ponto material. b) Qual a velocidade mínima que a motocicleta deve ter no ponto C para não perder o contato com o interior do globo? 10. (Pucrj) Suponha que dois objetos idênticos façam um movimento circular uniforme, de mesmo raio, mas que um objeto dê sua volta duas vezes mais rapidamente do que o outro. A força centrípeta necessária para manter o objeto mais rápido nesta trajetória é: a) a mesma que a força centrípeta necessária para manter o objeto mais lento. b) um quarto da força centrípeta necessária para manter o objeto mais lento. c) a metade da força centrípeta necessária para manter o objeto mais lento. d) o dobro da força centrípeta necessária para manter o objeto mais lento. e) quatro vezes maior do que a força centrípeta necessária para manter o objeto mais lento. Página 3 de 9

4 11. (Pucsp) Um avião de brinquedo é posto para girar num plano horizontal preso a um fio de comprimento 4,0m. Sabe-se que o fio suporta uma força de tração horizontal máxima de valor 20N. Sabendo-se que a massa do avião é 0,8kg, a máxima velocidade que pode ter o avião, sem que ocorra o rompimento do fio, é a) 10 m/s b) 8 m/s c) 5 m/s d) 12 m/s e) 16 m/s 12. (Uel) Um carro consegue fazer uma curva plana e horizontal, de raio 100m, com velocidade constante de 20m/s. Sendo g = 10m/s 2, o mínimo coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista deve ser: a) 0,20 b) 0,25 c) 0,30 d) 0,35 e) 0, (Uel) Em uma estrada, um automóvel de 800 kg com velocidade constante de 72km/h se aproxima de um fundo de vale, conforme esquema a seguir. Dado: g=m/s 2 Sabendo que o raio de curvatura nesse fundo de vale é 20m, a força de reação da estrada sobre o carro é, em newtons, aproximadamente, a) 2, b) 2, c) 1, d) 8, e) 1, Página 4 de 9

5 14. (Unesp) No "globo da morte", um clássico do espetáculo circense, a motocicleta passa num determinado instante pelo ponto mais alto do globo, como mostra a figura adiante. Supondo que, nesse trecho, a trajetória é circular e o módulo da velocidade é constante, no sentido antihorário, indique a alternativa que apresenta corretamente a direção e sentido da força resultante que atua sobre a motocicleta nesse ponto. 15. (Fuvest) A figura a seguir mostra, num plano vertical, parte dos trilhos do percurso circular de uma "montanha russa" de um parque de diversões. A velocidade mínima que o carrinho deve ter, ao passar pelo ponto mais alto da trajetória, para não desgrudar dos trilhos vale, em metros por segundos: a) 20. b) 40. c) 80. d) 160. e) (Uel) Um carro de massa m realiza uma curva, numa pista plana e horizontal de raio R, com velocidade v. A força de atrito entre os pneus e o solo, resultante centrípeta, tem módulo dado por a) m v 2 /R b) m v 2 /2 c) m v 2 /2 R d) v 2 /2 R e) v/2 R Página 5 de 9

6 17. (Unicamp) Uma bola de massa 1,0 kg, presa à extremidade livre de uma mola esticada de constante elástica k = 2000 N/m, descreve um movimento circular e uniforme de raio r = 0,50 m com velocidade v = 10 m/s sobre uma mesa horizontal e sem atrito. A outra extremidade da mola está presa a um pino em O, segundo a figura a seguir. a) Determine o valor da força que a mola aplica na bola para que esta realize o movimento descrito. b) Qual era o comprimento original da mola antes de ter sido esticada? 18. (Cesgranrio) Na figura, L é uma linha de comprimento 0,5 m, fixa em O, e P é uma pedra de 5 g em movimento circular. A tensão máxima suportada pela linha é 25 N. A velocidade máxima (em relação ao ponto O) da pedra que a linha suporta é: a) 10 m/s; b) 20 m/s; c) 30 m/s; d) 40 m/s; e) 50 m/s. Página 6 de 9

7 Gabarito: Resposta da questão 1: a) T = 10N b) ω = 4,0 rad/s Resposta da questão 2: a) 6 m/s b) 100 N Resposta da questão 3: Resposta da questão 4: Resposta da questão 5: Resposta da questão 6: [E] Resposta da questão 7: Resposta da questão 8: [D] Resposta da questão 9: a) Observe a figura a seguir b) 6,0 m/s Resposta da questão 10: [E] Resposta da questão 11: [A] Resposta da questão 12: [E] Página 7 de 9

8 Resposta da questão 13: [B] Resposta da questão 14: [A] Resposta da questão 15: Resposta da questão 16: [A] Resposta da questão 17: a) 200 N. b) 40 cm. Resposta da questão 18: [E] Página 8 de 9

9 Resumo das questões selecionadas nesta atividade Data de elaboração: 15/05/2014 às 12:40 Nome do arquivo: hkjgjfg Legenda: Q/Prova = número da questão na prova Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo Não definida.. Física... Unicamp/ Analítica Não definida.. Física... Ufg/ Analítica Não definida.. Física... Pucsp/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Ufrrj/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Pucsp/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Fgv/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Uflavras/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Fei/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Unicamp/ Analítica Não definida.. Física... Pucrj/ Múltipla escolha Elevada... Física... Pucsp/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Uel/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Uel/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Unesp/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Fuvest/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Uel/ Múltipla escolha Não definida.. Física... Unicamp/ Analítica Não definida.. Física... Cesgranrio/ Múltipla escolha Página 9 de 9