FATO Medicina. Lista Complementar Física ( Prof.º Elizeu ) sen 37 0,6; cos 37 0,8 e. g 10 m s. 15 m e constante. 10 m s. 10 m s.

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1 FATO Medicina Lista omplementar Física ( Prof.º Elizeu ) 01. (Uerj simulado 018) Um objeto de massa igual a 4,0 kg desloca-se sobre uma superfície horizontal com atrito constante. Em determinado ponto da superfície, sua energia cinética corresponde a 80 J; dez metros após esse ponto, o deslocamento é interrompido. seguir. Nessa situação, o ângulo formado entre o cabo e o solo é de 37 e o coeficiente de atrito cinético entre o caixote e o solo é 0,1. O coeficiente de atrito entre o objeto e a superfície equiale a: a) 0,1 b) 0,0 c) 0,3 d) 0,40 0. (Fuest 017) Um atleta de peso 700 N corre 100 metros rasos em 10 segundos. Os gráficos dos módulos da sua elocidade horizontal,, e da sua aceleração horizontal, a, ambas em função do tempo t, estão a seguir. A partir de tal situação, faça o que se pede. a) Represente o diagrama de forças que agem sobre o caixote quando ele está sendo arrastado. b) alcule o alor do trabalho da força que o guindeste faz sobre o caixote quando ele é arrastado por 100 metros. Dados: sen 37 0,6; cos 37 0,8 e g 10 m s. 04. (Fuest 017) Helena, cuja massa é 0 kg, pratica o esporte radical bungee jumping. Em um treino, ela se solta da beirada de um iaduto, com elocidade inicial nula, presa a uma faixa elástica de comprimento natural L0 1 m e constante elástica k 0 N m. Quando a faixa está esticada 10 m além de seu comprimento natural, o módulo da elocidade de Helena é Note e adote: - Aceleração da graidade: 10 m s. - A faixa é perfeitamente elástica; sua massa e efeitos dissipatios deem ser ignorados. a) 0 m s b) m s c) 10 m s d) 1 m s e) 0 m s 0. (Eear 017) Uma esfera de kg cai de uma altura de 3, metros sobre um dispositio proido de uma mola de constante elástica 40 N m para amortecer sua queda, como mostra a figura. Determine a) a distância d que o atleta percorreu durante os primeiros 7 segundos da corrida; b) o módulo F da componente horizontal da força resultante sobre o atleta no instante t 1s; c) a energia cinética E do atleta no instante t 10 s; d) a potência mecânica média P utilizada, durante a corrida, para acelerar o atleta na direção horizontal. Note e adote: Aceleração da graidade 10 m s 03. (Ufu 017) Um guindaste arrasta por 100 metros, com elocidade constante, um caixote de 00 kg, por meio de um cabo inextensíel e de massa desprezíel, conforme esquema a Adotando g 10 m s e desprezando o atrito no sistema, pode-se afirmar que a elocidade () que a esfera atinge o mecanismo, em ms e a contração da mola (x), em metros, alem: a) 8; x c) 8; x b) 16; x d) 16; x

2 06. (Fg 017) Segundo o manual do proprietário de determinado modelo de uma motocicleta, de massa igual a 400 kg, a potência do motor é de 80 c (1c 70 W). Se ela for acelerada por um piloto de 100 kg, à plena potência, a partir do repouso e por uma pista retilínea e horizontal, a elocidade de 144 km h será atingida em, aproximadamente, a) 4,9 s. b),8 s. c) 6,1s. d) 6,7 s. e) 7,3 s. 07. (Fg 017) Os Jogos Olímpicos recém-realizados no Rio de Janeiro promoeram uma erdadeira festa esportia, acompanhada pelo mundo inteiro. O salto em altura foi uma das modalidades de atletismo que mais chamou a atenção, porque o recorde mundial está com o atleta cubano Jaier Sotomayor desde 1993, quando, em Salamanca, ele atingiu a altura de,4 m, marca que ninguém, nem ele mesmo, em competições posteriores, conseguiria superar. A foto a seguir mostra o atleta em pleno salto. onsiderando a energia potencial graitacional igual a zero no solo e desprezando a resistência do ar, as energias cinética e potencial do projétil, no ponto mais alto da trajetória, alem, respectiamente, e. a) zero m0 d) m0x m0y b) zero m0x e) m0y m0x c) m0 m0y 09. (G1 - ifba 016) Uma campanha publicitária afirma que o eículo apresentado, de 1.40,0 kg, percorrendo uma distância horizontal, a partir do repouso, atinge a elocidade de 108,0 km h em apenas 4,0 s. Desprezando as forças dissipatias e considerando g 10 m s, podemos afirmar que, a potência média, em watts, desenolida pelo motor do eículo, neste interalo de tempo é, aproximadamente, igual a: a) b) 1,47 10 c) 3,6 10 e) 1,63 10 d), , 10 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto abaixo para responder à(s) quest(ões) a seguir. riança feliz é aquela que brinca, fato mais do que comproado na realidade do dia a dia. A brincadeira atia, a que faz gastar energia, que traz emoção, traz também felicidade. Mariana é uma criança que foi leada por seus pais para se diertir em um parquinho infantil. onsidere que, antes do salto, o centro de massa desse atleta estaa a 1,0 m do solo; no ponto mais alto do salto, seu corpo estaa totalmente na horizontal e ali sua elocidade era de m s; a aceleração da graidade é 10 m s ; e não houe interferências passias. Para atingir a altura recorde, ele dee ter partido do solo a uma elocidade inicial, em m s, de a) 7,0. b) 6,8. c) 6,6. d) 6,4. e) 6,. 08. (Ufrgs 016) Na figura abaixo, está representada a trajetória de um projétil lançado no campo graitacional terrestre, com inclinação em relação ao solo. A elocidade de lançamento é 0 0x 0y, onde 0x e 0y são, respectiamente, as componentes horizontal e ertical da elocidade (Fg 016) Nesse parquinho infantil, há dois escorregadores de mesma altura h relatiamente ao chão. Um deles é retilíneo (R) e outro é curilíneo () em forma de tobogã, como indica a figura. Ao escorregar por R, de seu ponto superior até o níel do chão, Mariana tee uma perda de energia mecânica de 10% em relação a uma queda lire dessa altura. Ao escorregar por, nas mesmas condições, ela tee uma perda de 1% de energia mecânica em relação a uma queda lire. A relação entre a elocidade final de Mariana ao sair de R e a elocidade final ao sair de ale a) b) 3. c) d) 3. e). 4 Assinale a alternatia que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

3 Resposta da questão 1: [B] GABARITO: om a energia cinética e massa, descobrimos a elocidade inicial: m0 Ec 80 J Ec m s m 4 kg Pela expressão de Torricelli, do MRUV, calculamos a aceleração do moimento: 0 0 a Δs a Δs 0 10 a a m s 10 Pela ª Lei de Newton, a força resultante em módulo é: Fr Fat m a Fat 4 kg m s Fat 8 N P Ecin m Ecin 4.3 J. g 10 d) A potência mecânica média é dada pela ariação da energia cinética em relação ao tempo nos 10 segundos de moimento. ΔEcin P P 43, W. Δt 10 Resposta da questão 3: a) O diagrama de forças que agem sobre o caixote está representado na figura abaixo: Onde: T tração no cabo P peso do caixote F força de atrito cinético entre o caixote e o solo at N força normal do solo sobre o caixote om a expressão da força de atrito, temos o alor do seu coeficiente: Fat 8N Fat μ N μ μ 0, N 40 N Resposta da questão : a) A distância percorrida de 7s a 10 s é dada pela área destacada na figura a seguir. b) Decompondo a tração em seus componentes ortogonais e calculando a resultante das forças nas direções ertical e horizontal, temos: 7,10 7,10 d d 33 m. omo a distância total percorrida é 100 m, em: d 100 d7, d 67 m. b) No gráfico da aceleração em função do tempo, lê-se que no instante t 1s, o módulo da aceleração tangencial é a 4 m s. Assim, aplicando o Princípio Fundamental da Dinâmica: F m a F a a 4 F P 700 F 80 N. P m g P g g 10 c) No gráfico da elocidade em função do tempo, lê-se que no instante t 10 s, o módulo da elocidade é 11m s. alculando a energia cinética nesse instante: Na direção horizontal, para equilíbrio dinâmico: Tx Fat T cos 37 μc N T 0,8 0,1 N N 8T (1) Na direção ertical, para equilíbrio dinâmico: P N Ty 000 N T sen N 0,6T () Substituindo (1) em (): T 0,6T T 8,6 T 3,6 N E o trabalho ( τ ) realizado pelo guindaste sobre o caixote é: τ T dcos 37 τ 3,6 N100 m0,8 τ J

4 Resposta da questão 4: [A] O plano de referência para energia potencial será adotado no ponto m abaixo do ponto (A) de onde Helena se solta. 1 m s 00 kg144 km h m 3,6 km h Δt Δt 6,67 s P 70 W 80 c 1c Resposta da questão 7: [A] Para o sistema conseratio, a energia cinética da corrida mais a energia potencial graitacional do seu centro de massa (ponto A) é igual à energia potencial graitacional somada à energia cinética no ponto mais alto da trajetória (ponto B). EM A EM B mgh A m A B mghb m Sendo a elocidade inicial nula, pela conseração da energia mecânica, tem-se: A B m kh Emec E mec mg(l0 h) Resposta da questão : [] E c pgraitacional 1 m m g h c E V gh V 10 3, V 8 m s E E pelástica 1 1 m k x m k x m 64 x x x 8 x k 40 Resposta da questão 6: [D] A potência é dada pela razão entre o trabalho e o tempo: τ P Δt Mas o trabalho é igual a ariação da energia cinética: τ ΔEc τ Ecfinal Ecinicial τ Ecfinal 0 Juntando as expressões e explicitando o tempo: E cfinal E cfinal m P Δt Δt P P Substituindo os alores e passando para o sistema internacional: Simplificando a massa do atleta, substituindo os alores e explicitando a elocidade do ponto A, temos: g h h 10 m s,4 1 m m s A B A B A m s A A A Resposta da questão 8: [D] Temos um lançamento oblíquo na qual podemos separar em dois moimentos independentes: horizontalmente, um moimento retilíneo uniforme com elocidade constante de módulo 0x 0 cos φ e, erticalmente, um lançamento ertical com elocidade inicial igual a 0y 0 sen φ. Para o ponto mais alto da trajetória a energia cinética está relacionada com a elocidade neste ponto que é deida somente à componente horizontal, ou seja, 0x, logo: m 0x Ec Já a energia potencial no ponto mais alto será dada pela relação: Epg mgh Mas essa energia pode ser relacionada à energia cinética inicial no lançamento ertical, por se tratar de um sistema conseratio, então: m 0y Epg Ecy Resposta da questão 9: [B] A Potência média é dada pelo produto entre o módulo da força e a elocidade escalar média: Δ P F m F E pela segunda lei de Newton: F m a m Δ Δ t Logo, Δ Δ Δ P m P m Δt Δt Então, substituindo os alores: 30 m / s P 140 kg P W 1,63 10 W 4 s

5 Resposta da questão 10: [A] onsiderando como α o coeficiente correspondente à energia mecânica E M restante em cada tipo de rampa, temos: EM final α EM inicial m α m gh α g h Então, para a rampa R: α 0,9 R 0,9 g h Para a rampa : α 0,8 0,8 g h Logo, a razão R é: R 0,9 g h 0,8 g h R 1,8 R 18 1,7 17

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