FÍSICA PROFº JAISON MATTEI

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1 FÍSICA PROFº JAISON MATTEI 1. Ao se fechar uma porta, aplica-se uma força na maçaneta para ela rotacionar em torno de um eixo fixo onde estão as dobradiças. Com relação ao movimento dessa porta, analise as proposições. I. Quanto maior a distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças, menos efetivo é o torque da força. II. A unidade do torque da força no Sl é o N m, podendo também ser medida em Joule (J). III. O torque da força depende da distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças. IV. Qualquer que seja a direção da força, o seu torque será não nulo, consequentemente a porta rotacionará sempre. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa II é verdadeira. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente a afirmativa IV é verdadeira. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 2. Uma família comprou uma casa nova e estava se preparando para a mudança. Os homens carregando a mobília e a mãe com a filha empacotando os objetos menores. De repente, a mãe pega um porta retrato com uma foto tirada na construção da antiga casa. A menina observa que era possível ver na foto dois pedreiros trabalhando, um deles usando o carrinho de mão para carregar massa e o outro usando o martelo para arrancar um prego da madeira. Sua avó aparecia com a vassoura na mão varrendo a varanda e sua mãe aparecia através da janela com uma pinça na mão, aparando a sobrancelha. Com isso, lembrou-se das aulas de física e percebeu que todos os personagens da foto portavam máquinas simples. Assinale o nome das máquinas simples associadas aos quatro objetos vistos na foto, respectivamente com os citados. a) Interresistente / interfixa / interpotente / interpotente. b) Interpotente / interfixa / interresistente / interpotente. c) Interfixa / interpotente / interpotente / interresistente d) Interresistente / interpotente / interfixa / interpotente. 3. O tratamento de tração é a aplicação de uma força de tração sobre uma parte do corpo. A tração ainda é usada principalmente como uma prescrição em curto prazo até que outras modalidades, como a fixação externa ou interna, sejam possíveis. Isso reduz o risco da síndrome do desuso. Seja um paciente de massa 50 kg submetido a um tratamento de tração como na figura abaixo, que está deitado em uma cama onde o coeficiente de atrito entre a mesma e o paciente é μ 0,26.

2 Sabendo-se que o ângulo entre a força de tração e a horizontal é 30, a alternativa correta que apresenta a máxima massa, em kg, que deve ser utilizada para produzir tal força de tração sem que o paciente se desloque em cima da cama é: a) 25 b) 13 c) 10 d) Uma barra metálica homogênea, de 2,0 m de comprimento e 10 N de peso, está presa por um cabo resistente. A barra mantém dois blocos em equilíbrio, conforme mostra a figura abaixo. Sendo d 0,5 m e o peso do bloco A, é correto afirmar que o peso do bloco B, em N, é: P 100 N, A a) 45 b) 30 c) 60 d) 6 e) Na figura abaixo, blocos idênticos estão suspensos por cordas idênticas em três situações distintas, (1), (2) e (3). Assinale a alternativa que apresenta as situações na ordem crescente de probabilidade de rompimento das cordas. (O sinal de igualdade abaixo indica situações com a mesma probabilidade de rompimento). a) (3), (2), (1). b) (3), (2) = (1). c) (1), (2), (3). d) (1) = (2), (3). e) (1) = (2) = (3). 6. Uma barra homogênea de 30 kg de massa e 6 m de comprimento é apoiada em C e em D, como na figura. Sendo que o apoio C tem força de reação que vale 120 N, a distância X necessária para que a barra se mantenha em equilíbrio é, em m, de:

3 (considere g = 10 m/s 2 ) a) 1 b) 1,5 c) 2 d) 2,5 e) 0,5 7. Um instrumento utilizado com frequência no ambiente ambulatorial é uma pinça. Considere a situação em que se aplica simultaneamente uma força F de módulo 10 N como se indica na figura a seguir. O módulo da força, em newtons, que cada braço exerce sobre o objeto colocado entre eles é: a) 15 b) 8 c) 10 d) 4 8. Uma pessoa começa a empurrar um bloco de peso igual a 500 N, em repouso sobre um plano inclinado de 30o, com uma força crescente F, paralela ao plano e dirigida para baixo. Dados: cos 30º = 0,9; sen 30º = 0,5. O coeficiente de atrito estático entre o plano e o bloco é 0,70. O valor do módulo da força para o qual o bloco começará a descer o plano inclinado é: a) superior a 350 N b) superior a 65 N c) superior a 315 N d) igual a 175 N e) igual a 500 N

4 9. A figura a seguir representa uma alavanca constituída por uma barra homogênea e uniforme, de comprimento de 3m, e por um ponto de apoio fixo sobre o solo. Sob a ação de um contrapeso P igual a 60 N, a barra permanece em equilíbrio, em sua posição horizontal, nas condições especificadas na figura. Qual é o peso da barra? a) 20 N. b) 30 N. c) 60 N. d) 90 N. e) 180 N. 10. Dois atletas em lados opostos de uma gangorra, como mostra a figura a seguir. Bráulio, pesando 500N, está a 1,5 metros do eixo de rotação. DETERMINE, descrevendo todos os procedimentos e raciocínios adotados para atingir o resultado: a) o torque, ou momento resultante em relação ao eixo de rotação; b) para que lado a gangorra cairá.

5 Gabarito: Resposta da questão 1: [D] [I] Falsa. O torque é mais efetivo quanto maior for a distância entre o ponto de aplicação da força e o eixo de rotação. [II] Falsa. Apesar do torque e trabalho terem a mesma dimensão de força pela distância, essas grandezas são bastante distintas entre si. O torque é vetorial enquanto que o trabalho e energias são grandezas escalares. Portanto, utiliza-se para a unidade do torque da força no enquanto para o trabalho e energia costuma-se usar o joule [J]. N m, S.l. o Newton-metro [III] Verdadeira. [IV] Falsa. Não haverá rotação se a força for aplicada sobre o eixo de rotação. Resposta da questão 2: [A] Sabendo que uma alavanca consiste basicamente de: - Um ponto fixo (PF) ou também chamado de apoio; - Um ponto onde é aplicado a Força Potente (FP), força esta utilizada para executar o movimento; - Um ponto onde está aplicado a Força Resistente (FR), força esta que deve ser vencida para o movimento acontecer. Dependendo da posição destes três pontos, a alavanca funciona de uma forma diferente. Para cada uma delas, existe um nome específico. Existem três tipos de alavancas descritas e diferenciadas a seguir: 1) Alavanca Interfixa: é quando o PF se encontra entre a FP e a FR, como mostrado na figura abaixo. 2) Alavanca Interpotente: é quando a FP se encontra entre a FR e o PF, conforme mostrado na figura abaixo. 3) Alavanca Inter-resistente: é quando a FR se encontra entre o PF e a FP

6 Assim, fazendo a comparação dos tipos de alavancas com as ferramentas citadas no enunciado, temos que: Carrinho de mão Alavanca Inter-resistente Martelo Alavanca Interfixa Vassoura Alavanca interpotente Pinça Alavanca Interpotente Portanto, a alternativa correta é a alternativa [A]. Resposta da questão 3: [B] Considerando o paciente e o bloco como pontos materiais, as forças atuantes em cada um deles estão mostradas abaixo. Como se trata de uma situação de equilíbrio, temos: T m g I N Ty M g N T sen 30 M g II Fat T x Fat T cos30 III (I) em (II): 1 N m g sen 30 M g N m 10 N m IV 2 Na iminência de escorregar, a força de atrito estática no paciente atinge valor máximo. Substituindo (IV) em (III): μ N m gcos30 0, m m 10 0, ,3 m 8,7 m 10 m 130 m 13 kg

7 Resposta da questão 4: [B] Dados: L = 2 m; P = 10 N; d = 0,5 m; P A = 100 N. A figura mostra as dimensões relevantes para a resolução da questão. Como a barra está em equilíbrio, em ralação ao ponto O, o somatório dos momentos em sentido anti-horário é igual ao somatório dos momentos em sentido horário. M M M P 1,5 10 0, ,5 1,5 P 45 P B P P A B A PA 30 N. Resposta da questão 5: [A] Analisemos a figura abaixo que mostra as forças que atuam no bloco. Na horizontal, as componentes da tração se equilibram. Na vertical, para haver equilíbrio: P 2 Ty P 2 T sen θ P T. 2 sen θ Aplicando essa expressão em cada um dos casos:

8 P P T 1 T1 P 2 sen P P P 3 T T 2 T2 P T2 0,58 T 2 sen θ 2 sen P P T 3 T3 0,5 T 2 sen 90 2 T3 T2 T 1. Resposta da questão 6: [A] Como a barra está em equilíbrio, o somatório dos momentos no sentido horário é igual ao somatório dos momentos no sentido anti-horário. Assim, analisando a figura com polo em D: hor antihor C M M P 3 x F 6 x x x 5 3 x 2 6 x 15 5 x 12 2 x 3 x 3 x 1m. Resposta da questão 7: [D] Desconsiderando o peso do objeto, sendo F 1 a intensidade das forças pedidas, do equilíbrio, temos: M M F F 4 N. F1 F 1 1 Resposta da questão 8: [B] A figura mostra as forças que agem no bloco.

9 Como o corpo está em repouso 0 N Pcos ,9 450N FR 0 0 F Psen30 Fat N F 500.0,5 0,7 450 F 65N Para haver movimento F 65N Resposta da questão 9: [C] Resposta da questão 10: a) 2,0 Nm b) Anti-horário

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