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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA CAMPUS: CURSO: ALUNO: DISCIPLINA: FÍSICA PROFESSOR: EDSON JOSÉ Considere: g = 10 m/s 2 Lista de exercícios 5 1. As figuras abaixo mostram as forças que agem em um corpo, bem como a massa de cada corpo. Para cada um dos casos apresentados, determine a força resultante (módulo, direção e sentido) que age sobre o corpo e a aceleração a que este fica sujeito. a) b) c) d) 2. (UNIFOR CE/2001) Num anel atuam simultaneamente três forças coplanares, F 1, F 2 e F 3, representadas abaixo. superfície. Se uma outra força horizontal F2, de módulo igual a 2 N e sentido contrário, for aplicada ao bloco, a força resultante sobre o mesmo será: a) nula. b) 2 N. c) 8 N. d) 10 N. e) 12 N. 4. (MACK SP/2008) Um bloco de peso 200N, apoiado sobre uma superfície horizontal e perfeitamente lisa, é mantido em equilíbrio estático pela ação das forças F 1, F2 e F3. Sendo a intensidade das forças F 2 e F3 respectivamente iguais a 140N e 80N, a intensidade da força F 1 é a) 60N b) 80N c) 100N d) 120N e) 140N 5. Calcule a intensidade da força resultante que imprime a um corpo com massa de 68 kg a aceleração de 12 m/s². 6. Sabendo que uma força de 900 N atua num corpo de 150 kg, calcule a aceleração por ele adquirida. A resultante R F1 F2 F3 tem módulo, em newtons, a) 11 b) 9,0 c) 8,0 d) 7,0 e) 5,0 3. (UFC-CE) O bloco mostrado na figura está em repouso sob a ação da força horizontal F1, de módulo igual a 10 N, e da força de atrito entre o bloco e a 7. Sobre um corpo de 2 kg é aplicada uma força constante de 10 N. Determinar: a) a aceleração adquirida pelo corpo. b) sua velocidade e posição após 3 s de movimento, sabendo que ele partiu do repouso. 8. Calcule a força, em N, necessária para imprimir à massa de 680 g uma aceleração de 12 cm/s². 9. Um corpo de 3 kg de massa parte do repouso e depois de 2,5 s atinge 36 km/h. Calcule:

2 a) aceleração do corpo, em m/s². b) a força resultante nele aplicada. 10. Um automóvel de 500 g variou sua velocidade de 36 km/h para 108 km/h em 40 s. Determine: a) a aceleração do automóvel, supondo que ela seja constante. b) a força resultante nele aplicada. 11. Uma força constante atuando sobre um certo corpo de massa m produziu uma aceleração de 4,0 m/s 2. Se a mesma força atuar sobre outro corpo de massa igual a m/2, a nova aceleração será, em m/s 2 : a) 16,0 b) 8,0 c) 4,0 d) 2,0 e) 1,0 12. (PUC MG/2008) Um carro está movendo-se para a direita com uma determinada velocidade, quando os freios são aplicados. Assinale a opção que dá o sentido correto para a velocidade v do carro, sua aceleração a e a força resultante F que atua no carro enquanto ele freia. a) b) c) d) v a F 13. Nesta figura, está representado um balão dirigível, que voa para a direita, em altitude constante e com velocidade v, também constante: Sobre o balão, atuam as seguintes forças: o peso P, o empuxo E, a resistência do ar R e a força M, que é devida à propulsão dos motores. 14. (UFG GO/2012) Para proteção e conforto, os tênis modernos são equipados com amortecedores constituídos de molas. Um determinado modelo, que possui três molas idênticas, sofre uma deformação de 4 mm ao ser calçado por uma pessoa de 84 kg. Considerando-se que essa pessoa permaneça parada, a constante elástica de uma das molas será, em kn/m, de a) 35,0 b) 70,0 c) 105,0 d) 157,5 e) 210,0 (FUVEST SP/2012) Um móbile pendurado no teto tem três elefantezinhos presos um ao outro por fios, como mostra a figura. As massas dos elefantes de cima, do meio e de baixo são, respectivamente, 20 g, 30 g e 70 g. Os valores de tensão, em newtons, nos fios superior, médio e inferior são, respectivamente, iguais a: NOTE E ADOTE: Desconsidere as massas dos fios. a) 1,2; 1,0; 0,7. b) 1,2; 0,5; 0,2. c) 0,7; 0,3; 0,2. d) 0,2; 0,5; 1,2. e) 0,2; 0,3; 0,7. Assinale a alternativa que apresenta o diagrama de forças em que estão mais bem representadas as forças que atuam sobre esse balão. 15. (UNIFOR CE/2000) Os corpos A e B, de massas ma = 2,0kg e mb = 3,0kg, são presos por um fio de massa desprezível. O sistema é acelerado verticalmente para cima com aceleração de 2,0m/s 2. Nessas condições, a tração T no fio que une os dois corpos vale, em newtons, 2 IFRN

3 a) 18 b) 24 c) 30 d) 36 e) 50 puxado para a direita pela força F mostrada na figura, o conjunto adquire aceleração de 2,0 m/s (Ufrs 2005) A figura a seguir representa dois objetos, P e Q, cujos pesos, medidos com um dinamômetro por um observador inercial, são 6 N e 10 N, respectivamente. Por meio de dois fios de massas desprezíveis, os objetos P e Q acham-se suspensos, em repouso, ao teto de um elevador que, para o referido observador, se encontra parado. Para o mesmo observador, quando o elevador acelerar verticalmente para cima à razão de 1 m/s 2, qual será o módulo da tensão no fio 2? a) 17,6 N. b) 16,0 N. c) 11,0 N. d) 10,0 N. e) 9,C N. 17. (UFRJ) O bloco 1, de 4 kg, e o bloco 2, de 1 kg, representados na figura, estão justapostos e apoiados sobre uma superfície plana e horizontal. Eles são acelerados pela força horizontal F, de módulo igual a 10 N, aplicada ao bloco 1 e passam a deslizar sobre a superfície com atrito desprezível. Nestas condições, pode-se afirmar que o módulo da resultante das forças que atuam em A e o módulo da resultante das forças que atuam em B valem, em newtons, respectivamente: a) 4 e 16. c) 8 e 12. e) 1 e 3. b) 16 e 16. d) 4 e Dois blocos, de massas M 1 e M 2, estão ligados através de um fio inextensível de massa desprezível que passa por uma polia ideal, como mostra a figura. O bloco 2 está sobre uma superfície plana e lisa, e desloca-se com aceleração a = 1 m/s 2. Determine a massa M 2, em kg, sabendo que M 1 = 1 kg. 20. (Mack-SP) No sistema sem atrito e de fio ideal da figura, o corpo B de massa 2 kg desce com aceleração constante de 4 m/s2. a) Determine a direção e o sentido da força f12 exercida pelo bloco 1 sobre o bloco 2 e calcule seu módulo. b) Determine a direção e o sentido da força f21 exercida pelo bloco 2 sobre o bloco 1 e calcule seu módulo. 18. (Vunesp) Dois blocos, A e B, de massas 2,0 kg e 6,0 kg, respectivamente, e ligados por um fio, estão em repouso sobre um plano horizontal. Quando Sabendo que a polia tem inércia desprezível, a massa do corpo A é de: a) 4,0 kg. b) 3,0 kg. c) 2,0 kg. d) 1,5 kg. e) 1,0 kg. 21. (UNIFOR CE/2004) Com uma corda de massa desprezível e capaz de resistir, sem arrebentar, até uma tração máxima de intensidade 300 N, uma pessoa sustenta um corpo de massa 20,0 kg, fazendo uso de uma roldana ideal, conforme representado na figura. 3 IFRN

4 24. (UNIFOR CE/2004) Com 6 pedaços iguais de corda e três corpos de mesma massa e mesmo formato, um estudante fez as montagens representadas abaixo. A máxima aceleração vertical que a pessoa pode imprimir ao corpo, puxando a corda para baixo, sem que a corda arrebente tem módulo, em m/s 2, igual a: a) 2,0 b) 3,0 c) 4,0 d) 5,0 e) 6,0 22. (UESPI/2004) Na figura, dois corpos de massas m1 = 2 kg e m2 = 3 kg estão ligados por um fio ideal inextensível, que passa por uma polia ideal. Desprezam-se efeitos de atrito e resistência do ar. Qual é o módulo da tração no fio que une os corpos 1 e 2? a) 24 N b) 16 N c) 10 N d) 6 N e) 4 N Nos pedaços de corda a intensidade da força de tração é: a) a mesma nas montagens 1, 2 e 3. b) maior na montagem 3 que na 2. c) maior na montagem 2 que na 3. d) a mesma nas montagens 2 e 3 e menor que na 1. e) a mesma nas montagens 2 e 3 e maior que na (UEM PR/2008) Um homem deseja manter suspensa e em repouso uma caixa de massa M. Para isso, ele faz uso de cordas e de polias. Qual esquema abaixo ele deve usar para manter a caixa suspensa em repouso com menor esforço e por quê? Considere desprezíveis o atrito da corda com as polias, as massas das cordas e as massas das polias. 23. (UESC BA/2007) Utilizou-se o acoplamento de polias, mostrado na figura, para levantar um peso de 120kgf. Desprezando-se o atrito e considerando-se as polias e as cordas ideais, o módulo da força F que equilibra o peso, em kgf, é igual a a) Ele deve usar o esquema A, pois precisaria exercer uma força com a metade da intensidade do b) Ele deve usar o esquema B, pois precisaria exercer uma força com a metade da intensidade do c) Ele deve usar o esquema A, pois precisaria exercer uma força com um terço da intensidade do d) Ele deve usar o esquema B, pois precisaria exercer uma força com um terço da intensidade do e) Ele pode usar qualquer um dos esquemas, pois o número de polias é o mesmo nos dois esquemas. 26. (MACK SP/2005) O sistema ilustrado ao lado é constituído de fios e polias considerados ideais. O atrito é desprezível, bem como a resistência do ar. Num determinado instante, o conjunto é mantido em 4 IFRN

5 repouso e, em seguida, abandonado. Nessas condições, podemos afirmar que: a) os corpos A e B permanecerão em repouso. b) o corpo A subirá com aceleração de módulo igual 1 a 8 do módulo da aceleração com que o corpo B descerá. c) o corpo A descerá com aceleração de módulo igual a 8 1 do módulo da aceleração com que o corpo B subirá. d) o corpo A subirá com aceleração de módulo igual 1 a 6 do módulo da aceleração com que o corpo B descerá. e) o corpo A descerá com aceleração de módulo igual a 6 1 do módulo da aceleração com que o corpo B Sabendo-se que a mola obedece à Lei de Hooke, o valor da constante k para essa mola é: a) 50,0 N/m b) 5,0 N/m c) 0,20 m/n d) 0,02 m/n 29. (UFRJ) Dois blocos de massa igual a 4kg e 2 kg respectivamente, estão presos entre si por um fio inextensível e de massa desprezível. Deseja-se puxar o conjunto por meio de uma força F cujo módulo é igual a 3N sobre uma mesa horizontal e sem atrito. O fio é fraco e corre o risco de romper-se. (ver imagem) subirá. 27. Os gráficos abaixo mostram a variação da força feita sobre uma mola (F) em função de seu alongamento (x). 4 F(N) mola-1 5 F(N) mola-2 8 F(N) mola-3 Qual o melhor modo de puxar o conjunto sem que o fio se rompa, pela massa maior ou pela menor? Justifique sua resposta. 2 x(cm) 2 x(cm) 2 x(cm) Qual a mola mais dura? Qual o valor da constante elástica desta mola? a) mola 1; K = 2 N/cm b) mola 3; K = 4 N/cm c) mola 2; K = 2,5 N/cm d) mola 1; K = 4 N/cm e) mola 3; K = 8 N/cm 28. (UFRN/2007) Em uma experiência realizada para a determinação da constante elástica, k, de uma mola, mediu-se a força, F, exercida sobre corpos de massas diferentes, suspensos na extremidade da mola, em função do seu alongamento, x. Os dados obtidos desse experimento são representados no gráfico ao lado. 30. (MACK SP/2002) Um corpo de 4 kg deslocase com movimento retilíneo uniformemente acelerado, apoiado sobre uma superfície horizontal e lisa, devido à ação da força F. A reação da superfície de apoio sobre o corpo tem intensidade 28 N. A aceleração escalar desse corpo vale: Dados: cos = 0,8 e sen = 0,6. a) 2,3 m/s 2 b) 4,0 m/s 2 c) 6,2 m/s 2 5 IFRN

6 d) 7,0 m/s 2 e) 8,7 m/s (UnB DF/1993) Um bloco de 100N de peso, sobre um plano horizontal, sem atrito, é puxado por uma força F, de 90 N, que forma um ângulo de 60º com a horizontal, como mostrado na figura. F 34. (PUC RS/2010) Dois operários suspendem um balde por meio de cordas, conforme mostra o esquema a seguir. 60º Nesta situação pode afirmar-se que 00. a força normal exercida pelo plano horizontal é igual a 100N. 01. o bloco sofre uma aceleração de 4,5m/s a força normal e a força-peso constituem um par ação-reação. 03. o bloco se move com velocidade constante. 32. (Ufpel 2011) Uma caixa A, de peso igual a 300 N, é suspensa por duas cordas B e C conforme a figura abaixo. O valor da tração na corda B é igual a a) 150,0 N. b) 259,8 N. c) 346,4 N. d) 600,0 N. São dados: sen 30º = cos 60º = 30º = e sen 60º = cos 2 Sabe-se que o balde, com seu conteúdo, tem peso 50N, e que o ângulo formado entre as partes da corda no ponto de suspensão é 60º. A corda pode ser considerada como ideal (inextensível e de massa desprezível). Quando o balde está suspenso no ar, em equilíbrio, a força exercida por um operário, medida em newtons, vale: a) 50 b) 25 c) 50 3 d) 25 2 e) 0,0 33. (Uece 2010) Na figura a seguir, o peso P1 e de 500 N e a corda RS e horizontal. Os valores das tensões T1, T2 e T3 e o peso P2, em Newton, são, respectivamente, 6 IFRN