GOIÂNIA, / / ALUNO(a): LISTA DE EXERCÍCIOS DE RECUPERAÇÃO DE FÍSICA 2 Semestre

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1 GOIÂNIA, / / 2015 PROFESSOR: Fabrízio Gentil Bueno DISCIPLINA: FÍSICA SÉRIE: 1 o ALUNO(a): NOTA: No Anhanguera você é + Enem LISTA DE EXERCÍCIOS DE RECUPERAÇÃO DE FÍSICA 2 Semestre 01 - (UCS RS) Suponha um futuro em que a Terra esteja em conflito com uma raça alienígena. Nesse contexto, uma empresa terráquea que desenvolve armamentos para naves de combate espaciais faz um teste em nosso planeta com um projétil de 20 kg, o qual consegue atingir um alvo a certa distância, com velocidade de 200 m/s. Porém, no teste, constatou-se que houve perda de energia cinética devido à energia sonora gerada pelo disparo, que foi de J, e devido ao atrito com o ar durante o percurso, que foi de J. Numa batalha no espaço, com vácuo, com que energia cinética o projétil atingiria um alvo à mesma distância? a) J b) J c) J d) J e) J 02 - (FPS PE) Um esquiador com massa m = 80 Kg está inicialmente parado no alto de uma montanha coberta de gelo. Ele desce a rampa de gelo e atinge o ponto mais baixo de sua trajetória, a uma altura h = 5,0 m em relação ao topo da montanha, conforme indica a figura abaixo. Desprezando o atrito entre os esquis e a rampa, e que a aceleração da gravidade local vale g = 10 m/s 2, o módulo da velocidade do esquiador embaixo da rampa será:

2 a) 100 m/s b) 50 m/s c) 0,1 m/s d) 500 m/s e) 10 m/s 03 -(UEG GO) Para um atleta da modalidade salto com vara realizar um salto perfeito, ele precisa correr com a máxima velocidade e transformar toda sua energia cinética em energia potencial, para elevar o seu centro de massa à máxima altura possível. Um excelente tempo para a corrida de velocidade nos 100 metros é de 10 s. Se o atleta, cujo centro de massa está a uma altura de um metro do chão, num local onde a aceleração da gravidade é de 10 m/s 2, adquirir uma velocidade igual a de um recordista dos 100 metros, ele elevará seu centro de massa a uma altura de a) 0,5 metros. b) 5,5 metros. c) 6,0 metros. d) 10,0 metros (UNICAMP SP) Um aerogerador, que converte energia eólica em elétrica, tem uma hélice comoo a representada na figura abaixo. A massa do sistema que gira é M = 50 toneladas, e a distância do eixo ao ponto P, chamada de raio de giração, é R = 10 m. A energia cinética do gerador com a hélice em movimento é dada por 1 E = MV P 2 2, sendo V P o módulo da velocidade do ponto P. Se o período de rotação da hélice é igual a 2 s, qual é a energia cinética do gerador? Considere π = 3.

3 a) 6, J. b) 2, J. c) 5, J. d) 9, J. 05 -(UPE) Um bloco de massa M = 1,0 kg é solto a partir do repouso no ponto A, a uma altura H = 0,8 m, conforme mostrado na figura. No trecho plano entre os pontos B e C (de comprimento L = 3,5 m), o coeficiente de atrito cinético é µ = 0,1. No restante do percurso, o atrito é desprezível. Após o ponto C, encontra-se uma mola de constante elástica k = 1,, N/m. Considere a aceleração da gravidade como g = 10 m/s 2. Sobre isso, analise as proposições a seguir: I. Na primeira queda, a velocidade do bloco no ponto B é v B = 16 m/s. II. Na primeira queda, a velocidade do bloco no ponto C é v C = 9 m/s. III. Na primeira queda, a deformação máxima da mola é x máx = 30 cm. IV. O bloco atinge o repouso definitivamente numa posição de 1 m à direita do ponto B.

4 Está(ão) CORRETA(S) a) I e II, apenas. b) III e IV, apenas. c) I, II, III e IV. d) III, apenas. e) I, II e IV, apenas. 06 -(UNISA SP) Um bloco de massa m está sobre um piso plano horizontal sem atrito. Uma mola de constante elástica k e de massa desprezível está presa à parede e ao bloco. O ponto O corresponde à posição de relaxamento da mola. Em um dado momento, o bloco é puxado horizontalmente até o ponto A, distendendo a mola de um comprimento L. O bloco é mantido em repouso no ponto A, conforme indicado na figura. Após o bloco ser solto do ponto A, desprezando-se a resistência do ar ao movimento, a expressão matemática que representa o módulo da velocidade máxima atingida pelo blocoo é a) L 2 K m LK b). 2m c) Lkm. LKm d). 2 K e) L. m 07 - (UEFS BA)

5 Uma bola com massa de 400,0g foi lançada verticalmente para baixo com velocidade inicial de 3,0m/s, bateu no solo e subiu na mesma trajetória até a altura de onde foi lançada, voltando a cair novamente. Desprezando-se a resistência do ar, a energia mecânica dissipada no primeiro choque com o solo, em joules, foi igual a a) 0,0 b) 0,4 c) 0,6 d) 1,4 e) 1, (PUC RJ) Uma massinha de 0,3 kg é lançada horizontalmente com velocidade de 5,0 m/s contra um bloco de 2,7 kg que se encontra em repouso sobre uma superfície sem atrito. Após a colisão, a massinha se adere ao bloco. Determine a velocidade final do conjunto massinha-bloco em m/s imediatamente após a colisão. a) 2,8 b) 2,5 c) 0,6 d) 0,5 e) 0, (UFGD) No estacionamento de um supermercado, o veículo A, de massa 2000 kg, colide de frente contra a lateral do veículo B, de massa 1500 kg, que estava em repouso, conforme ilustrado na imagem a seguir.

6 Imediatamente após a colisão, os dois veículos permanecem em movimento, presos um ao outro, e sua velocidade é estimada em 4 m/s. Desconsiderando perdas por atrito, qual era, aproximadamente, a velocidade do veículo A antes da colisão? a) 7 km/h b) 4 m/s c) 25 km/h d) 5 m/s e) 14 m/s 10 -(UDESC) A Figura 1 mostra um projétil de massa 20 g se aproximando com uma velocidade constante V de um bloco de madeira de 2,48 kg que repousa na extremidade de uma mesa de 1,25 m de altura. O projétil atinge o bloco e permanece preso a ele. Após a colisão, ambos caem e atingem a superfície a uma distância horizontal de 2,0 m da extremidade da mesa, conforme mostra a Figura 1. Despreze o atrito entre o bloco de madeira e a mesa. Assinale a alternativa que contém o valor da velocidade V do projétil antes da colisão.

7 a) 0,50 km/s b) 1,00 km/s c) 1,50 km/s d) 0,10 km/s e) 0,004 km/s 11 - (UFTM) Em um recente acidente de trânsito, uma caminhonete de 1,6 tonelada, a 144 km/h, atingiu outro veículo, em uma grave colisão frontal, e conseguiu parar somente a 25 metros de distância do abalroamento. A intensidade média da força resultante que agiu sobre a caminhonete, do ponto do impacto ao de paragem, foi, em newtons, igual a a) b) c) d) e) (UEFS BA) Um carro de massa 10 toneladas parte do repouso e percorre, com aceleração constante, uma distância de 40,0m, em 10 segundos. Sua quantidade de movimento, em kg.m/s, no final do percurso, é de a) 4, b) 6, c) 8, d) 8, e) 8, (UNESP)

8 Um brinquedo é constituído por dois carrinhos idênticos, A e B, de massas iguais a 3 kg e por uma mola de massa desprezível, comprimida entre eles e presa apenas ao carrinho A. Um pequeno dispositivo, também de massa desprezível, controla um gatilho que, quando acionado, permite que a mola se distenda. Antes de o gatilho ser acionado, os carrinhos e a mola moviam-se juntos, sobre uma superfície plana horizontal sem atrito, com energia mecânica de 3,75 J e velocidade de 1 m/s, em relação à superfície. Após o disparo do gatilho, e no instante em que a mola está totalmente distendida, o carrinho B perde contato com ela e sua velocidadede passa a ser de 1,5 m/s, também em relação a essa mesma superfície. Nas condições descritas, calcule a energia potencial elástica inicialmente armazenada na mola antes de o gatilho ser disparado e a velocidade do carrinho A, em relação à superfície, assim que B perde contato com a mola, depois de o gatilho ser disparado (UEFS BA) Um bloco com massa de 500,0g desloca-se sobre um plano horizontal de atrito desprezível. No ponto A, mostrado na figura, o bloco comprime uma mola de constante elástica 140N/m, que se encontra sobre uma superfície rugosa com coeficiente de atrito igual a 0,6. Considerando-se a aceleração da gravidade com módulo de 10,0m/s 2 e sabendo-se que a compressão máxima da mola é de 10,0cm, a quantidade de movimento do bloco, no instante que atingiu a mola, em kg.m/s, era igual a a) 0,5 b) 0,7

9 c) 1,0 d) 1,5 e) 2, (UERJ) Em uma aula de física, os alunos relacionam os valores da energia cinética de um corpo aos de sua velocidade. O gráfico abaixo indica os resultados encontrados. Determine, em kg.m/s, a quantidade de movimento desse corpo quando atinge a velocidade de 5 m/s. 16 -(UNIMONTES MG) Uma bola de massa m = 0,20kg é lançada horizontalmente com velocidade de módulo V 0 = 10m/s, como mostra a figura. O módulo do impulso causado pela força peso, no intervalo de 0 a 2 s, e o da quantidade de movimento da bola em t = 2s valem, respectivamente, Dado: g = 10m/s 2

10 a) 4 N s, 2 5 kg m/s. b) 2 N s, 5 kg m/s. c) 3 N s, 2 3 kg m/s. d) 4 N s, 2 2 kg m/s (MACK SP) Em uma competição de tênis, a raquete do jogador é atingida por uma bola de massa 60 g, com velocidade horizontal de 40 m/s. A bola é rebatida na mesma direção e sentido contrário com velocidade de 30 m/s. Se o tempo de contato da bola com a raquete é de 0,01 s, a intensidade da força aplicada pela raquete à bola é a) 60 N b) 120 N c) 240 N d) 420 N e) 640 N 18 - (UFTM) Em uma colisão frontal entre duas esferas, A e B, a velocidade de A varia com gráfico. o tempo, como mostra o Sabendo que a massa da esfera A é de 100 g, o módulo da força média que ela exerce sobre a esfera B durante essa colisão, em newtons, é igual a

11 a) 2,5. b) 1,5. c) 3,5. d) 0,5. e) 4, (UFPE) Uma partícula de massa 0,2kg move-se ao longo do eixo x. No instante t = 0, a sua velocidade tem módulo 10m/s ao longo do sentido positivo do eixo. A figura a seguir ilustra o impulso da força resultante na direção x agindo sobre a partícula. Qual o módulo da quantidade de movimento da partícula (em kg m/s) no instante t = 15 s? 20 - (PUC RS) Analise as informações, o gráfico e as afirmativas. Uma bola de massa 100g cai sobre um piso duro, realizando uma colisão que pode ser considerada elástica. O gráfico a seguir mostra como evolui a intensidade da força que o piso faz sobre a bola durante a colisão. Analisando o gráfico à luz das leis da mecânica, são feitas as seguintes afirmativas:

12 I. O impulso recebido pela bola durante a colisão foi 0,20Ns na vertical para cima. II. A variação no momento linear da bola devido à colisão foi 0,20kgm/s na vertical para cima. III. A variação no módulo do momento linear da bola devido à colisão foi 0,20kgm/s. IV. A variação no módulo da velocidade da bola devido à colisão foi 2,0m/s. As afirmativas corretas são, apenas, a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV (UNESP) Ao lançar um pacote de 4 kg, um rapaz o empurra em linha reta, a partir do repouso, sobre uma superfície horizontal, exercendo sobre ele uma força F ρ também horizontal, mantendo-o em movimento acelerado por 2,0 s. O gráfico mostra como varia a intensidade da resultante das forças ( R ρ ) que atuam sobre o pacote durante os 2,0 s em que ele foi empurrado.

13 Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre o pacote e a superfície vale 0,2 e que g = 10 m/s 2, determine o módulo da velocidade atingida pelo pacote ao final dos 2,0 s e a intensidade da força F ρ exercida pelo rapaz entre 0,8 s e 2,0 s (UFTM) Um pedreiro, ao mover sua colher, dá movimento na direção horizontal a uma porção de massa de reboco, de 0,6 kg, que atinge perpendicularmente a parede, com velocidade de 8 m/s. A interação com a parede é inelástica e tem duração de 0,1 s. No choque, a massa de reboco se espalha uniformemente, cobrindo uma área de 20 cm 2. Nessas condições, a pressão média exercida pela massa sobre os tijolos da parede é, em Pa, a) b) c) d) e) (FAMECA SP) Devido a uma pane mecânica, três amigos precisaram empurrar um carro para movê-lo para um lugar seguro. A massa do veículo mais a do motorista que o guiava era de 1000 kg. O gráfico a seguir mostra como função do tempo. variou a força total horizontal aplicada pelos amigos sobre o veículo em

14 Sabendo-se que durante todoo o tempo também atuou sobre o veículo uma força resistiva total, horizontal e constante, de 200 N, e que no instante t = 0 o carro estava parado, a velocidade atingida pelo veículo, em m/s, ao final dos 10 s em que foi empurrado, foi de a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) (FMJ SP) Uma marreta golpeia uma ponteira de aço que se encontra apoiada em uma parede. O golpe exerce uma força variável sobre a ponteira, de acordo com o gráfico que representa todo o tempo da interação.

15 Se nessas condições a ponteira de massa 0,1 kg, inicialmente em repouso, não estivesse tocando a parede, após a interação com a marreta, adquiriria uma velocidade, em m/s, igual a a) 5. b) 10. c) 20. d) 25. e) 30. TEXTO: 1 - Comum à questão: 25 Nesta prova adote as seguintes convenções: Os vetores unitários i, j e k estão ao longo dos eixos x, y e z, respectivamente, nos sentidos positivos, em um sistema retangular. Considere ainda que o eixo z está vertical, com sentido positivo para baixo. Valor da aceleração da gravidade: g = 10m / s 2. O atrito e a resistência do ar podem ser desconsiderados (UFPB) Um disco de 0,03 kg de massa move-se sobre um colchão de ar com velocidade de 4 m/s na direção i. Um jogador, com auxílio de um taco, bate o disco imprimindo-lhe um impulso de 0,09 kg m/s na direção j. Desta forma, é correto dizer que o módulo da velocidade final do disco será: a) 1 m/s b) 2 m/s c) 3 m/s d) 5 m/s e) 7 m/s

16 TEXTO: 2 - Comum à questão: 26 Dados: Aceleração da gravidade: 10 m/s Densidade do mercúrio: 13,6 g/cm 3 Pressão atmosférica: 1,0x10 5 N/ /m 2 Constante eletrostática: k 0 = 1/4πε 0 = 9,0x10 9 N.m 2 /C 2 s (UFPE) O martelo de ferro de 1,5 toneladas, de um bate-estaca, cai em queda livre de uma altura de 5,0 m, a partir do repouso, sobre uma estaca de cimento. O martelo não rebate após a colisão, isto é, permanece em contacto com a estaca. A força exercida pela estaca sobre o martelo varia com o tempo de acordo com o gráfico a seguir. Calcule o valor da força máxima F max, em unidades de 10 3 N. Despreze todas as perdas de energia existentes entre o martelo e a guia, bem como com as demais engrenagens. TEXTO: 3 - Comum à questão: 27 Foguete Soyuz decola com três tripulantes rumo à ISS

17 Um foguete russo Soyuz com três astronautas a bordo decolou nesta terça-feira do centro espacial de Baikonur, nas estepes do Cazaquistão, com destino à Estação Espacial Internacional (ISS), constatou a AFP A cápsula entrou em órbita da Terra minutos após o lançamento, tal como estava previsto, destacou a agência russa Interfax. Trata-se do quarto voo espacial para o comandante Padalka, que já passou o total de 585 dias em órbita. É a primeira missão espacial de Serguei Revine e a segunda de Joseph Acaba Este foi o terceiro lançamento bem sucedido de um Soyuz desde o fracasso registrado em agosto de 2011 com um foguete do mesmo tipo, em meio a uma série de problemas no programa espacial russo. A Rússia é atualmente o único país capaz de enviar astronautas à ISS, após o fim do programa de ônibus espaciais dos Estados Unidos. Os americanos pagam à Rússia cerca de 50 milhões de dólares por astronauta levado à ISS, e não se espera o lançamento de uma nave americana antes de Texto e imagem extraídos de http: ://br.noticias.yahoo.com/ foguete-soyuz-decola-três-tripulantes-rumo-à-iss html 27 -(Unifra RS) Uma sonda espacial de duas toneladas, observada de um sistema inercial, encontra-se inicialmente em repouso no espaço. Seu propulsor é ligado em um determinado intervalo de tempo e os gases são ejetados a uma velocidade constante de 2490 m/s, em relação à sonda. Determine a massa aproximada de gases ejetados, sendo que no final do processo a sonda move-se a 10 m/s. a) 2 kg b) 4 kg c) 8 kg d) 16 kg e) 32 kg

18 28 - (UNESP-SP) Um semáforo pesando 100 N está pendurado por três cabos conforme ilustra a figura. Os cabos 1 e 2 fazem um ângulo α e β com a horizontal,respectivamente. a) Em qual situação as tensões nos fios 1 e 2 serão iguais? b) Considerando o caso em que α = 30 e β = 60, determine as tensões nos cabos 1, 2 e 3. Dados: sen 30 = 1/2 e sen 60 = 3/ (UNESP-SP) Um professor de física pendurou uma pequena esfera, pelo seu centro de gravidade, ao teto da sala de aula, teto da sala de aula,conforme a figura: Em um dos fios que sustentava a esfera ele acoplou um dinamômetro e verificou que, com osistema em equilíbrio, ele marcava 10 N. Calcule o peso, em newtons, da esfera pendurada.

19 30 Sabendo que F 2 = 100N e θ = 30 o, determine os valores de F 1 e F 3.

20 GABARITO: 1) Gab: D 2) Gab: E 3) Gab: C 4) Gab: B 5) Gab: B 6) Gab: E 7) Gab: E 8) Gab: D 9) Gab: C 10) Gab: A 15) Gab: Q = 10 kg.m/s 16) Gab: A 17) Gab: D 18) Gab: A 19) Gab: 52 20) Gab: A 21) Gab: V = 1,6 m/s e F = 12,0 N 22) Gab: D 23) Gab: D 24) Gab: C 11) Gab: A 12) Gab: C 13) Gab: E P = 0,75 J 25) Gab: D 26) Gab: 75 x 10 3 N 27) Gab: C v A ' = 0,5 m/s 14) Gab: C