Física Aplicada PROF.: MIRANDA. 2ª Lista de Exercícios DINÂMICA. Física

Transcrição

1 PROF.: MIRANDA 2ª Lista de Exercícios DINÂMICA Física Aplicada Física 01. Uma mola possui constante elástica de 500 N/m. Ao aplicarmos sobre esta uma força de 125 Newtons, qual será a deformação da mola? R: x = 0,25 m 02. Um corpo de 10 kg, em equilíbrio, está preso à extremidade de uma mola colocada na posição vertical. A constante elástica é 150 N/m. Considerando g=10m/s², qual será a deformação da mola? R: x = 0,66 m 03. Uma mola tem constante elástica de 10 N/cm. Determine a força que deve ser aplicada para que a mola sofra uma deformação de 5cm. R: F = 50 N 04. A constante elástica de uma mola é de 30 N/cm. Determine a deformação sofrida pela mola ao se aplicar nela uma força de 120 N. R: x = 4 cm 05.Uma mola de suspensão de carro sofre deformação de 5 cm sob ação de uma força de 2000 N. Qual a constante elástica dessa mola? R: k = N/m 06. A respeito do conceito da inércia, assinale a frase correta: a) Um ponto material tende a manter sua acelerac ão por inércia. b) Uma partícula pode ter movimento circular e uniforme, por inércia. c) O único estado cinemático que pode ser mantido por inércia é o repouso. d) Não pode existir movimento perpétuo, sem a presenc a de uma forc a. e) A velocidade vetorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a forc a é usada para alterar a velocidadee não para mantê-la. R: letra E 07. Um homem, no interior de um elevador, está jogando dardos em um alvo fixado na parede interna do elevador. Inicialmente, o elevador está em repouso em relac ão à Terra e o homem acerta os dardos bem no centro do alvo. Em seguida, o elevador está em movimento retilíneo e uniforme em relac ão à Terra. Se o homem quiser continuar acertando o centro do alvo, como deverá fazer a mira, em relação ao seu procedimento com o elevador parado? a) mais alto; b) mais baixo; c) mais alto se o elevador está subindo, mais baixo se descendo; d) mais baixo se o elevador estiver descendo e mais alto se descendo; e) exatamente do mesmo modo.

2 R: letra E, pois não ha diferença na dinâmica de um corpo parado e com velocidade constante. 08. Um bloco de madeira pesa 2, N. Para deslocá-lo sobre uma mesa horizontal, com velocidade constante, é necessário aplicar uma força horizontal de intensidade 1, N. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a mesa vale: a) 5, b) 1, c) 2, d) 2, e) 5, R: letra A 09. (UESPI) O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a parede vertical, mostrados na figura abaixo, é 0,25. O bloco pesa 100 N. O menor valor da força F para que o bloco permaneça em repouso é: a) 200 N b) 300 N c) 350 N d) 400 N e) 550 N R: F = 400 N 10. Um corpo com massa de 0,6 kg foi empurrado por uma força que lhe comunicou uma aceleração de 3 m/s 2. Qual o valor da força? R: F = 1,8 N 11. Um caminhão com massa de 4000 kg está parado diante de um sinal luminoso. Quando o sinal fica verde, o caminhão parte em movimento acelerado e sua aceleração é de 2 m/s 2. Qual o valor da força aplicada pelo motor? R: F = 8000 N 12. Sobre um corpo de 2 kg atua uma força horizontal de 8 N. Qual a aceleração que ele adquire? R: a = 4 m/s Uma força horizontal de 200 N age corpo que adquire a aceleração de 2 m/s 2. Qual é a sua massa? R: m = 100 Kg

3 14. Um menino chuta uma pedra, exercendo nela uma força de 100 N. Quanto vale a reação dessa força, quem a exerce e onde está aplicada essa reação? R: F Reacao = F Acao = 100 N 15. Os corpos A e B encontram-se apoiados sobre uma superfície horizontal plana perfeitamente lisa. Uma força de intensidade 40 N é aplicada em A conforme indica a figura. determine: (Dados m A=2 Kg e m B= 8 Kg) a) a aceleração dos corpos A e B; b) a força que A exerce em B; c) a força que B exerce em A. R: a) a = 4 m/s 2 ; b) F AB = 32 N c) F BA = -32 N * OBS: O negativo da forca representa somente sua direção e nao uma intensidade negativa. 16. O esquema representa um conjunto de três corpos, A, B e C, de massas 2Kg, 3Kg e 5Kg, respectivamente, sobre um plano horizontal sem atrito. A força horizontal, tem intensidade de 60 N. a) Qual a aceleração do conjunto? b) Qual a intensidade da força que A exerce sobre B e B exerce sobre C? R: a) a = 6 m/s 2 ; b) F AB = 48 N e F AB = 30 N 17. Um carro de 1,5 toneladas é rebocado por outro carro através de um cabo de ac o que suporta no máximo uma trac ão de 4500 N. Qual deve ser a intensidade máxima da acelerac ão do carro para que o cabo de ac o não arrebente, desconsiderando a forc a de atrito? R: a = 3 m/s Dois blocos de massas 5 kg e 3 kg estão numa superfície horizontal sem atrito e ligados por um fio de massa desprezível. A forca horizontal tem intensidade constante de 4 N. Determine a tração no fio que liga os corpos.

4 R: a = 0,5 m/s2 e T = 2,5 N 19. Uma caminhonete de 2 toneladas tenta resgatar um operário a partir de um precipício. Usando um cabo inextensível que liga o veículo ao trabalhador de massa 80 Kg. Despreze o atrito na polia. Se o homem sobe com a aceleração de 1 m/s². Responda: a) Qual a força que movimenta a caminhonete? b) Se o cabo suporta no máximo uma tração de 2.000N. Será possível o resgate com essa aceleração sem que ele arrebente? R: F = 1280 N b) T = 720 N 20. Dois corpos A e B de massas iguais a ma= 2 Kg e mb = 4 Kg estão apoiados numa superfície horizontal sem atrito. O fio que liga A a B é ideal. A força horizontal F tem intensidade igual a 12 N, constante. Determine: a) a aceleração do sistema b) a intensidade da força de tração do fio. R: a = 1,5 m/s2 b) T = 3 N 21. Sabendo que a massa mb = 1 kg e a massa ma = 6 kg, determine a aceleração do sistema e a tração do sistema. (Dado: gterra = 10 m/s2). R: a = 7,14 m/s2 b) T = 17,14 N

5 22. Um sistema de polias (roldanas), composto de duas polias móveis e uma fixa, é utilizado para equilibrar os corpos A e B. As polias e os fios possuem massas desprezíveis e os fios são inextensíveis. Sabendo-se que o peso do corpo A é igual a 340 N, determine o peso do corpo B, em newtons. R: P B = 85 N 23. Determine a força que o homem deve exercer no fio para manter em equilíbrio estático o corpo suspenso de 800 N (equivalente a uma pessoa de 80 kg na terra). Os fios e as polias são ideais e não existe nenhum tipo de atrito. R: F = 100 N 24. Calcule a força de atrito que aparecerá sob um corpo de borracha de 10 3 kg deslizando sob um chão de asfalto, sabendo que o coeficiente de atrito neste caso é de µ = 0,8. R: F AT = 800 N 25. Um bloco de massa m = 5 Kg, realiza movimento uniforme numa mesa horizontal sob ação de uma força horizontal F = 10 N. Determine o coeficiente de atrito sob o corpo. (g Terra = 10 m/s 2 ) R: µ = 0,2 26. Arrasta-se um corpo de massa 60 kg sobre um plano horizontal rugoso, em movimento retilíneo uniforme, mediante uma força horizontal de intensidade 180 N. Qual o coeficiente de atrito dinâmico entre o corpo e o plano. (g Terra = 10 m/s 2 ) R: µ = 0,3

6 TORQUE E ESTÁTICA 27. (UFRGS) A figura mostra uma alavanca de 1,00m de comprimento, apoiada a 20cm da extremidade esquerda. Considerando desprezível o peso da alavanca, qual o modulo da força que deve ser aplicada na extremidade direita para sustentar, em equilíbrio, um peso de 500 N colocado na outra extremidade? a) 50N b) 100N c) 125N d) 250N e) 500N R: Letra c; F = 125 N 28. (UFRGS) A barra da figura é um corpo rígido de peso desprezível, apoiada no ponto P. Qual o módulo da força F que mantém a barra em equilíbrio mecânico na posição horizontal? R: F = 10 N 29. (UFRGS) A barra homogênea BC da figura tem um peso de 100 kn e seu comprimento é de 10 m. O centro de gravidade CG da barra e o ponto de apoio A estão, respectivamente, a 5 m e 2 m da extremidade B. Qual é o peso do corpo X que deve ser suspenso na extremidade B para que a barra se mantenha em equilíbrio mecânico na posição horizontal? R: F = 1, N 30. (UFRGS) A figura representa uma barra rígida e homogênea em equilíbrio estático, a qual pode girar livremente no plano da página, em torno do ponto de apoio P. Quando for aplicada uma força de 3 N, no ponto 2, na direção e sentidos indicados na figura, é possível manter a barra em equilíbrio, aplicando-

7 se sobre ela outra força igual a a) 3 N, para cima, na posição 5. b) 3 N, para baixo, na posição 5. c) 2 N, para cima, na posição 7. d) 2 N, para baixo, na posição 7. e) 3 N, para baixo, na posição 7. R: Letra D; 31. (UFRGS) Uma barra homogênea de massa 2,0 kg está apoiada nos seus extremos A e B, distanciados de 1,0 m. A 20 cm da extremidade B foi colocado um bloco de massa m igual 2,0 kg. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s 2, quais os módulos das forças que os apoios exercem sobre a barra em A e B, respectivamente? a) 1,0 N e 3,0 N b) 2,0 N e 6,0 N c) 8,0 N e 32 N d) 10,0 N e 30,0 N e) 14.0 N e 26,0 N R: Letra E; 32. (UFRGS) Uma régua de 60 cm de comprimento, cuja massa por unidade de comprimento é constante, está suspensa por um fio na marca dos 30 cm. Um peso de 1 N é suspenso na régua, na marca dos 10 cm. Para que a régua permaneça em equilíbrio mecânico, na posição horizontal, um peso de 2 N deve ser suspenso na marca dos a) 30 cm. b) 40 cm. c) 45 cm. d) 50 cm. e) 60 cm. R: Letra B;