Colégio Planeta. Lista 03

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1 Colégio Planeta Prof.: Pedrão FÍSICA Data: 27 / 04 / 208 Lista 03 Aluno(a): º ANO Turma: Turno: Questão 0) A empilhadeira, mostrada na figura, está parada sobre uma superfície plana e horizontal de um galpão, com três caixas A, B e C, também em repouso, empilhadas em sua plataforma horizontal. Questão 03) Observe a tirinha. Sabendo que a massa da caixa A é 00 kg, a massa da caixa B é 90 kg e que a massa da caixa C é 50 kg, e considerando g = 0 m/s 2, as intensidades das forças que a caixa C exerce sobre a caixa B, que a caixa B exerce sobre a caixa A e que a caixa A exerce sobre a plataforma da empilhadeira valem, respectivamente, em N, a) 900, 500 e 000. b) 500, 400 e c) 000, 500 e 900. d) 400, 900 e e) 2 400, 900 e 000. Questão 02) Um objeto é lançado verticalmente na atmosfera terrestre. A velocidade do objeto, a aceleração gravitacional e a resistência do ar estão representadas pelos vetores v, e F atrito, respectivamente. Considerando apenas estas três grandezas físicas no movimento vertical do objeto, assinale a alternativa correta. a) c) d) b) g Uma garota de 50 kg está em um elevador sobre uma balança calibrada em newtons. O elevador move-se verticalmente, com aceleração para cima na subida e com aceleração para baixo na descida. O módulo da aceleração é constante e igual a 2 m/s 2 em ambas situações. Considerando g = 0 m/s 2, a diferença, em newtons, entre o peso aparente da garota, indicado na balança, quando o elevador sobe e quando o elevador desce, é igual a a) 50. b) 00. c) 50. d) 200. e) 250. Questão 04) Um elevador possui massa de 500 kg. Considerando a aceleração da gravidade igual a 0m/s 2, a tração no cabo do elevador, quando ele sobe vazio, com uma aceleração de 3 m/s 2, é de: a) 4500 N b) 6000 N c) 5500 N d) 7000 N e) 9500 N Questão 05) Um corpo de massa igual a 4 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a 4N e 6N, respectivamente. O maior valor possível para a aceleração desse corpo é de: a) 0,0 m/s 2 b) 6,5 m/s 2 c) 4,0 m/s 2 d) 3,0 m/s 2 e) 2,5 m/s 2

2 Questão 06) Os blocos A e B abaixo repousam sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa. Em uma primeira experiência, aplica-se a força de intensidade F, de direção horizontal, com sentido para a direita sobre o bloco A, e observa-se que o bloco B fica sujeito a uma força de intensidade f. Em uma segunda experiência, aplica-se a força de intensidade F, de direção horizontal, com sentido para a esquerda sobre o bloco B, e observa-se que o bloco A fica sujeito a uma força de intensidade f 2. Sendo o valor da massa do bloco A o triplo do valor da massa do bloco B, a relação a) 3 b) 2 c) d) e) Questão 07) Observa a figura: 2 f f 2 vale 3 TEXTO: - Comum à questão: 9 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 = 0m / s 2. O atrito e a resistência do ar podem ser desconsiderados. Questão 09) A cana-de-açúcar depois de cortada é transportada até a usina por treminhões, que são compostos pela cabina, também chamada de cavalo, e mais dois reboques. Por lei, a carga máxima permitida que pode ser transportada por um treminhão é de 60 toneladas; entretanto, cada reboque pode suportar uma carga máxima de até 45 toneladas. Considere que: os reboques estão acoplados por um cabo de massa desprezível o qual pode suportar uma tensão máxima de até N; o papel do cavalo é aplicar uma força F nos dois reboques, conforme ilustração abaixo. Uma pessoa de massa 80kg está em um elevador que desce verticalmente com aceleração constante de 2m/s 2. Considere g=0 m/s 2. A intensidade da força que o piso do elevador exerce sobre a pessoa é: a) 600N b) 60N c) 620N d) 630N e) 640N Questão 08) Uma pessoa pendurou um fio de prumo no interior de um vagão de trem e percebeu, quando o trem partiu do repouso, que o fio se inclinou em relação à vertical. Com auxílio de um transferidor, a pessoa determinou que o ângulo máximo de inclinação, na partida do trem, foi 4º. Nessas condições, a) represente, na figura abaixo, as forças que agem na massa presa ao fio. b) indique, na figura abaixo, o sentido de movimento do trem. c) determine a aceleração máxima do trem. Note e Adote: tg 4º = 0,25. aceleração da gravidade na Terra, g = 0m/s 2. Nesse contexto, o cavalo, em um trecho reto, consegue imprimir uma aceleração máxima de módulo 0,5 m/s 2 ao treminhão transportando carga máxima permitida. A partir dessas informações, desprezando as massas dos reboques e da cabina, identifique as afirmativas corretas: I. A tensão máxima que o cabo vai suportar é de 27,5 0 3 N. II. A tensão mínima que o cabo vai suportar é de 7,5 0 3 N. III. A tensão no cabo dependerá da distribuição da carga nos dois reboques. IV. A força que o motor do caminhão aplicará aos dois reboques é de N. V. A força que o motor do caminhão aplicará aos dois reboques dependerá da distribuição da carga nos mesmos. Questão 0) Um bloco de um determinado material é pressionado na parede pelo dedo de uma pessoa, conforme figura, de maneira que a força F que o dedo faz sobre o bloco possui um ângulo de 60 graus com a horizontal e tem módulo igual a 40 Newtons. Se o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a parede vale 0.5 e o bloco sobe verticalmente com velocidade constante, qual é o valor que melhor representa a massa do bloco? Considere que o módulo da aceleração da gravidade vale 0 metros por segundo ao quadrado.

3 Questão 4) Um bloco de massa 2m é acoplado em outro bloco de massa m, por meio de uma corda elástica com constante de elasticidade k. O bloco de massa m é puxado por uma força F, paralela ao plano horizontal e paralela à corda. a) 2,6 kg b),8 kg c) 3,2 kg d) 3,0 kg e),5 kg Questão ) Um ônibus de peso igual a N está em movimento com velocidade de 5 m/s. O motorista que dirige o ônibus avista na pista de rolamento um animal e aciona o freio. O ônibus percorre 9 metros durante a frenagem até parar completamente. O módulo da força de frenagem é igual a: (Dado: g=0m/s 2 ) a) N b) N c).250 N d) N e) N Questão 2) A figura ilustra três blocos A, B e C, cada um deles de massa M, conectados entre si através de fios ideais, inextensíveis e de massas desprezíveis. O bloco C é puxado para a direita por uma força de módulo F, que é paralela ao plano horizontal. Não existe atrito entre os blocos e o plano horizontal. Nesta situação, qual é o módulo da força resultante que atua no bloco B? Desconsiderando as forças de atrito, a deformação da corda é dada por a) 2 F/3 k. b) 2 k/3 F. c) 2 kf/3. d) 3 F/2 k. e) 3 k/2 F. Questão 5) No sistema a seguir, o fio e a polia são considerados ideais e o atrito entre as superfícies em contato é desprezível. Abandonando-se o corpo B a partir do repouso, no ponto M, verifica-se que, após 2 s, ele passa pelo ponto N com velocidade de 8 m/s. Sabendo-se que a massa do corpo A é de 5 kg, a massa do corpo B é a) F b) F/2 c) 2F/3 d) F/3 e) Zero TEXTO: 2 - Comum à questão: 3 Dados: Aceleração da gravidade: 0 m/s 2 Velocidade da luz no vácuo: 3 x 0 8 m/s. Constante de Planck: 6,63 x 0-34 J.s 9 Vm k = = 9 x C Questão 3) A figura mostra um gráfico da velocidade de uma partícula de massa m = 0,5 kg em função do tempo. Calcule o módulo da força resultante sobre a partícula, no instante t = 4 s, em newtons. a) kg b) 2 kg c) 3 kg d) 4 kg e) 5 kg Questão 6) 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. a) Ele deve usar o esquema A, pois precisaria exercer uma força com a metade da intensidade do peso da caixa. b) Ele deve usar o esquema B, pois precisaria exercer uma força com a metade da intensidade do peso da caixa. c) Ele deve usar o esquema A, pois precisaria exercer uma força com um terço da intensidade do peso da caixa. d) Ele deve usar o esquema B, pois precisaria exercer uma força com um terço da intensidade do peso da caixa. e) Ele pode usar qualquer um dos esquemas, pois o número de polias é o mesmo nos dois esquemas.

4 TEXTO: 3 - Comum à questão: 7 PARA SEUS CÁLCULOS, SEMPRE QUE NECESSÁRIO, UTILIZE AS SEGUINTES CONSTANTES FÍSICAS: Nestas condições, a intensidade da força de tração no fio que une os dois blocos, em newtons, vale a) 3,0 b) 3 c) 23 d) 33 e) 43 Questão 7) Os corpos A e B, ligados ao dinamômetro D por fios inextensíveis, deslocam-se em movimento uniformemente acelerado. Observe a representação desse sistema, posicionado sobre a bancada de um laboratório. Questão 20) Dois blocos, de massas M e M2, 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 = m/s 2. Determine a massa M2, em kg, sabendo que M = kg. A massa de A é igual a 0 kg e a indicação no dinamômetro é igual a 40 N. Desprezando qualquer atrito e as massas das roldanas e dos fios, estime a massa de B. Questão 8) Aproveitando o tempo ocioso entre um compromisso e outro, Paulo resolve fazer compras em um supermercado. Quando preenche completamente o primeiro carrinho com mercadorias, utiliza-se de um segundo, que é preso ao primeiro por meio de um gancho, como demonstra a figura. TEXTO: 4 - Comuns às questões: 2, 22 Na figura, o bloco A tem uma massa M A = 80kg e o bloco B, uma massa M B = 20kg. São ainda desprezíveis os atritos e as 2 inércias do fio e da polia e considera-se g = 0m / s. Figura adaptada de Sabe-se que as massas dos carrinhos estão distribuídas uniformemente, e que seus valores são iguais a m = 40 kg e m 2 = 22 kg. Paulo puxa o carrinho com uma força constante de módulo igual a 86 N. Admitindo que o plano é perfeitamente horizontal e que é desconsiderada qualquer dissipação por atrito, a aceleração máxima desenvolvida pelos carrinhos é de a) 2,2 m/s 2 b) 3,0 m/s 2 c) 4,6 m/s 2 d) 8,5 m/s 2 e) 2, m/s 2 Questão 9) Dois blocos A e B cujas massas são ma = 4,0 kg e mb = 6 kg, respectivamente, estão apoiados sobre uma plano horizontal. O coeficiente de atrito entre os blocos e o plano vale 0,25 e a aceleração da gravidade 0 m/s 2. Uma força F, de intensidade 00 N, formando um ângulo com a horizontal (sen = 0,60 e cos = 0,80) é aplicada no bloco B, como mostra a figura. Questão 2) Sobre a aceleração do bloco B, pode-se afirmar que ela será de: a) 0 m/s 2 para baixo. b) 4,0 m/s 2 para cima. c) 4,0 m/s 2 para baixo. d) 2,0 m/s 2 para baixo. Questão 22) O módulo da força que traciona o fio é: a) 60 N b) 200 N c) 400 N d) 600 N

5 Questão 23) Utilizou-se o acoplamento de polias, mostrado na figura, para levantar um peso de 20kgf. Questão 26) 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 Questão 24) Uma massa m = 5,0kg sobre uma mesa horizontal de atrito desprezível está conectada por uma massa por meio de uma polia P e uma polia fixa P 2, como mostra a figura abaixo. Se a e a 2 são as acelerações de m e m 2, respectivamente, a razão entre a 2 e a vale: m 2 =5,0kg Em um laboratório de ensaios mecânicos, foi necessário compor um sistema conforme a ilustração acima. As polias e os fios são considerados ideais, o atrito entre as superfícies em contato e a massa do dinamômetro D são desprezíveis e o módulo da aceleração gravitacional local é 0 m/s 2. Quando o sistema está em equilíbrio, a indicação do dinamômetro é: a) 24 N b) 35 N c) 50 N d) 65 N e) 76 N Questão 27) Com o auxílio de um fio ideal e duas polias ideais, uma fixa e a outra móvel, uma criança sustenta um caixote de massa exatamente igual à sua, como ilustra a figura. A criança está apoiada sobre uma escada e, inicialmente, está em repouso, juntamente com o caixote. O vetor aceleração da gravidade local é denotado por g. a),0; b) 2,0; c) 3,0; d) 4,0; e) 5,0. Questão 25) O bloco A sobre uma mesa tem massa 5,0kg, e o bloco B suspenso tem massa 5,0kg. O coeficiente de atrito entre o bloco A e a mesa vale 0,20. Considere que o fio utilizado para unir os blocos é ideal (sem peso e inextensível) e que a aceleração gravitacional vale 0,0m/s 2. Se a escada for repentinamente retirada, podemos afirmar que: a) tanto a criança, quanto o caixote, permanecerão em repouso; b) a criança sobe com aceleração 2g / 5, ao passo que o caixote desce com aceleração g / 5 ; c) a criança desce com aceleração g, enquanto o caixote sobe com aceleração g / 2 ; d) a criança desce com aceleração 2g / 5, enquanto o caixote sobe com aceleração g / 5 ; e) a criança desce com aceleração 2g / 5, enquanto o caixote sobe com aceleração 2g / 5. Questão 28) 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 repouso e, em seguida, abandonado. Nessas condições, podemos afirmar que: Analise as afirmações e assinale-as devidamente. 00. A aceleração adquirida pelos corpos, durante seus movimentos, é de,0 m/s No fio ideal, a tração é de 45,0N. 02. A velocidade do bloco A, após 3,0s de iniciado o movimento, é de 30,0 m/s. 03. A distância percorrida pelo bloco A, após 3,0 s de iniciado o movimento, é de 4,5 m. 04. Os blocos A e B têm acelerações diferentes. a) os corpos A e B permanecerão em repouso. b) o corpo A subirá com aceleração de módulo igual a do módulo da aceleração com que o corpo B descerá. 8

6 c) o corpo A descerá com aceleração de módulo igual a do módulo da aceleração com que o corpo B subirá. d) o corpo A subirá com aceleração de módulo igual a do módulo da aceleração com que o corpo B descerá. e) o corpo A descerá com aceleração de módulo igual a do módulo da aceleração com que o corpo B subirá ) Gab: a) b) Questão 29) Dois carrinhos de supermercado podem ser acoplados um ao outro por meio de uma pequena corrente, de modo que uma única pessoa, ao invés de empurrar dois carrinhos separadamente, possa puxar o conjunto pelo interior do supermercado. Um cliente aplica uma força horizontal de intensidade F, sobre o carrinho da frente, dando ao conjunto uma aceleração de intensidade 0,5 m/s 2. c) 2,5 m/s 2 9) Gab: II, III, IV 0) Gab: A ) Gab: B 2) Gab: D 3) Gab: 3 4) Gab:A 5) Gab: C 6) Gab: A 7) Gab: mb = 2,5 kg 8) Gab: B 9) Gab: B 20) Gab: 9 kg Sendo o piso plano e as forças de atrito desprezíveis, o módulo da força F e o da força de tração na corrente são, em N, respectivamente: a) 70 e 20. b) 70 e 40. c) 70 e 50. d) 60 e 20. e) 60 e 50. 2) Gab: D 22) Gab: A 23) Gab: 04 24) Gab: B 25) Gab: VVFVF 26) Gab: B 27) Gab: D 28) Gab: A 29) Gab: C 30) Gab: A Questão 30) Na figura, dois corpos de massas m = 2 kg e m 2 = 3 kg estão ligados por um fio ideal inextensível, que passa por uma polia ideal. Desprezam-se efeitos de atrito e resistência do ar. O módulo da aceleração da gravidade no local é g = 0m/s 2. Qual é o módulo da tração no fio que une os corpos e 2? a) 24 N b) 6 N c) 0 N d) 6 N e) 4 N GABARITO: ) Gab: B 2) Gab: A 3) Gab: D 4) Gab: E 5) Gab: E 6) Gab: E 7) Gab: E