Página 1 PLANTÕES DE JULHO FÍSICA Nome: Nº: Série: 1º ANO Prof FÁBIO MAGNO Data: JULHO 2016 1ª Lei de Newton 1) A respeito do conceito da inércia, assinale a frase correta: a) Um ponto material tende a manter sua aceleração 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 presença de uma força. e) A velocidade vetorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a força é usada para alterar a velocidade e não para mantê-la. 2) Assinale a alternativa que apresenta o enunciado da Lei de Inércia, também conhecida como Primeira Lei de Newton. a ) Qualquer planeta gira em torno do Sol descrevendo uma órbita elíptica, da qual o Sol ocupa um dos focos. b) Dois corpos quaisquer se atraem com uma força proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. c) Quando um corpo exerce uma força sobre outro, este reage sobre o primeiro com uma força de mesma intensidade e direção, mas de sentido contrário. d) A aceleração que um corpo adquire é diretamente proporcional à resultante das forças que nele atuam, e tem mesma direção e sentido dessa resultante. e) Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que sobre ele estejam agindo forças com resultante não nulas. 3) Um corpo de massa m está sujeito à ação de uma força F que o desloca segundo um eixo vertical em sentido contrário ao da gravidade. Se esse corpo se move com velocidade constante é porque: a) A força F é maior do que a da gravidade. b) A força resultante sobre o corpo é nula. c) A força F é menor do que a da gravidade. d) A diferença entre os módulos das duas forças é diferente de zero. e) A afirmação da questão está errada, pois qualquer que seja F o corpo estará acelerado porque sempre existe a aceleração da gravidade. 4) Observe a cena ilustrada na figura abaixo. Por que o menino cai do carrinho? Justifique sua resposta citando a lei de Newton envolvida no evento. 5) Analisando as Leis de Newton, pode-se concluir corretamente que: a) O movimento retilíneo e uniforme é consequência da aplicação de uma força constante sobre o corpo que se move. b) A lei da inércia prevê a existência de referenciais inerciais absolutos, em repouso, como é o caso do centro de nossa galáxia. c) Para toda ação existe uma reação correspondente, sendo exemplo dessa circunstância a força normal, que é reação à força peso sobre objetos apoiados em superfícies planas. d) Se um corpo é dotado de aceleração, esta certamente é consequência da ação de uma força, ou de um conjunto de forças de resultante diferente de zero, agindo sobre o corpo. 6) O Código de Trânsito Brasileiro estabelece a obrigatoriedade do uso do cinto de segurança, tanto para o motorista e o acompanhante do banco da frente, assim como para os passageiros do banco traseiro. Esta medida tem por objetivo prevenir lesões mais graves em caso de acidentes. Explique qual é o papel do cinto de segurança e que lei física ele está apoiado.
Página 2 2ª Lei de Newton 1) Um carro, com massa de 1.100 kg, acelera de 0 a 108 km/h em 10 segundos. Qual foi a força resultante que nele atua? a) 1100 N b) 2200 N c) 3300 N d) 4400 N e) 800 N 2) Um carro de 1200 kg de massa aumenta sua velocidade de 54 km/h para 90 km/h num intervalo de tempo de 5s. Qual a intensidade da força resultante que agiu sobre o carro? 3) Duas forças F 1 e F 2, aplicadas a um mesmo corpo de massa 4 kg, são perpendiculares entre si e de intensidades 12 N e 16 N respectivamente. Determine: a) a intensidade da resultante; b) a aceleração do corpo. 4) 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 6 N, respectivamente. O maior valor possível para a aceleração desse corpo é de: a) 10,0 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 5) Um corpo de massa m = 0,5 kg está sob a ação de duas forças como mostra a figura abaixo. Qual a aceleração adquirida pelo corpo? F 2 = 15 N F 1 = 20 N 6) Um corpo de massa 5 kg se encontra na Terra, num local em que a gravidade vale 10 m/s 2. Esse corpo é então levado para a Lua, onde a aceleração da gravidade é 1,6 m/s 2. Pede-se: a) o peso e a massa do corpo aqui na Terra; b) o peso e a massa do corpo na Lua. R: 7) Sobre uma partícula de massa m = 6,5 kg agem quatro forças como indica a figura abaixo. Pede-se determinar: a) a intensidade da resultante; b) a aceleração adquirida pelo corpo. 17 N 10 N 15 N 5 N 8) Sobre um corpo de massa m 1 atua uma resultante de 18 N, fazendo com que o corpo experimente uma aceleração de 6 m/s 2. Essa mesma resultante agindo sobre um corpo de massa m 2, faz com que o mesmo experimente uma aceleração de 3 m/s 2. Qual seria a aceleração se essa mesma resultante atuasse nos dois corpos ao mesmo tempo? 3ª Lei de Newton 1) Todas as alternativas contêm um par de forças ação e reação, exceto: a) A força com que a Terra atrai um tijolo e a força com que o tijolo atrai a Terra. b) A força com que uma pessoa, andando, empurra o chão para trás e a força com que o chão empurra a pessoa para a frente. c) A força com que um avião empurra o ar para trás e a força com que o ar empurra o avião para a frente. d) A força com que um cavalo puxa uma carroça e a força com que a carroça puxa o cavalo. e) O peso de um corpo colocado sobre uma mesa horizontal e a força normal da mesa sobre ele. 2) Os choques de balões ou pássaros com os para-brisas dos aviões em processo de aterrissagem ou decolagem podem produzir avarias e até desastres indesejáveis em virtude da alta velocidade envolvida. Considere as afirmações abaixo: I. A força sobre o pássaro tem a mesma intensidade da força sobre o para-brisa. II. A aceleração resultante no pássaro é maior do que a aceleração resultante no avião. III. A força sobre o pássaro é muito maior que a força sobre o avião. Pode-se afirmar que:
Página 3 a) apenas l e III são correias. b) apenas II e III são corretas. c) apenas III é correta. d) l, II e III são corretas. e) apenas l e II estão corretas. 3) Julgar: I Um atleta arremessa uma bola para a frente exercendo nela uma força de 100N; simultaneamente a bola exerce no atleta uma força oposta de igual intensidade. II Necessariamente a reação da bola sobre o atleta acelera este para trás. III Nas interações entre os corpos, as forças de ação e reação se equilibram. a) somente I está correta b) somente I e II estão corretas c) as três afirmações estão corretas d) as três afirmações estão erradas e) nenhuma afirmação está correta. 4) As forças de ação e reação (terceira lei de Newton) não se anulam mutuamente porque têm módulos diferentes. a) a afirmação é certa e o argumento é errado. b) a afirmação é certa e o argumento é certo c) a afirmação e o argumento são corretos, mas não relacionados d) a afirmação e o argumento são corretos e relacionados. e) a afirmação e o argumento estão errados 5) Um guincho que está rebocando um carro está acelerando numa estrada plana e reta. Nestas condições, a intensidade da força que o guincho exerce sobre o carro é: a) igual à intensidade da força que o carro exerce sobre o guincho b) maior que intensidade da força que o carro exerce sobre o guincho c) igual à intensidade da força que o carro exerce sobre a estrada d) igual à intensidade da força que a estrada exerce sobre o carro e) igual à intensidade da força que a estrada exerce sobre o guincho 6) No estudo das leis do movimento, ao tentar identificar pares de forças de ação-reação, são feitas as seguintes afirmações: I. Ação: A Terra atrai a Lua. Reação: A Lua atrai a Terra. II. Ação: O pulso do boxeador golpeia o adversário. Reação: O adversário cai. III. Ação: O pé chuta a bola. Reação: A bola adquire velocidade. IV. Ação: Sentados numa cadeira, empurramos o acento para baixo. Reação: O acento nos empurra para cima. O princípio da ação-reação é corretamente aplicado: a) Somente na afirmativa I. b) Somente na afirmativa II. c) Somente nas afirmativas I, II e III. d) Somente nas afirmativas I e IV. e) Nas afirmativas I, II, III e IV. Sistema de blocos (tração) 1) Dois blocos A e B de massas 10 kg e 20 kg, unidos por um fio de massa desprezível, estão em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força, também horizontal, de intensidade F = 60N é aplicada no bloco B, conforme mostra a figura. O módulo da força de tração no fio que une os dois blocos, em newtons, vale a) 60. b) 50. c) 40. d) 30. e) 20. 2) 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. Calcule o valor da força de tração na corrente entre os dois carrinhos e o valor da força F.
Página 4 3) Os dois blocos mostrados na figura repousam sobre um plano horizontal, sem atrito. Sabendo-se que a intensidade da força de tração T no fio que une os dois blocos vale 100 N, a intensidade da força F que traciona o sistema é: a) 150 N b) 300 N c) 100 N d) 200 N 4) Na figura temos três blocos de massas m 1 = 1,0 kg, m 2 = 2,0 kg e m 3 = 3,0 kg, que podem deslizar sobre a superfície horizontal, sem atrito, ligados por fios inextensíveis. Sendo F 3 = 12 N, obtenha F 1 e F 2. a) 12 N, 12 N b) 4,0 N, 8,0 N c) 2,0 N, 6,0 N d) 6,0 N, 2,0 N e) 4,0 N, 4,0 N 5) Três blocos, A, B e C, deslizam sobre uma superfície horizontal cujo atrito com estes corpos é desprezível, puxados por uma força F de intensidade 6,0N. A aceleração do sistema é de 0,60m/s 2, e as massas de A e B são respectivamente 2,0kg e 5,0kg. A massa do corpo C vale, em kg, a) 1,0 b) 3,0 c) 5,0 d) 6,0 e) 10 6) Um rebocador puxa duas barcaças pelas águas de um lago tranquilo. A primeira delas tem massa de 30 toneladas e a segunda, 20 toneladas. Por uma questão de economia, o cabo de aço I que conecta o rebocador à primeira barcaça suporta, no máximo, 6 10 5 N, e o cabo II, 8 10 4 N. Despreze o efeito de forças resistivas. a) calcule a aceleração máxima do conjunto, a fim de evitar o rompimento de um dos cabos. b) Se a lancha tem massa de 10 toneladas, qual é a força necessária para que todo o conjunto se mova com a aceleração do item a. Sistema de blocos (corpo pendurado) 1) Dois blocos A e B, de massas M A = 5 kg e M B = 3 kg estão dispostos conforme o desenho abaixo em um local onde a aceleração da gravidade vale 10 m/s 2 e a resistência do ar é desprezível. Calcule a força de tração no fio ideal que une os dois blocos. 2) Um carrinho A de 20kg de massa é unido a um bloco B de 5kg por meio de um fio leve e inextensível, conforme a figura. Inicialmente o sistema está em repouso, devido à presença do anteparo C que bloqueia o carrinho A. (g=10m/s 2 ). a) Qual o valor da força que o anteparo C exerce sobre o carrinho A b) Retirando C, com que aceleração o carrinho A se movimenta? 3) No esquema a polia e o fio são ideais e não há atrito nem resistência do ar. O bloco A se move em um plano horizontal sem atrito e o bloco B se move verticalmente. Sabe-se que a aceleração de cada bloco vale 2,0 m/s 2, a força tensora no fio tem intensidade de 8,0 N e a aceleração da gravidade tem módulo igual a 10 m/s 2. As massas de A e B são, respectivamente, iguais a: a) 4,0 kg e 2,0 kg b) 16 kg e 4,0 kg c) 4,0 kg e 1,0 kg d) 2,5 kg e 2,5 kg
Página 5 4) A figura ao lado representa um sistema que liga os objetos A com massa de 3 kg, B com 5 kg e C com 2 kg. O corpo B e sustentado pela superfície da mesa com atrito desprezível, os fios são inextensíveis e suas massas desprezíveis. Nessas condições, pode-se afirmar que a tração no fio que liga os corpos A e B vale em Newton: (considere g = 10 m/s²) a) 30 b) 27 c) 3 d) 20 e) 10 5) Os três corpos, A, B e C, representados na figura a seguir têm massas iguais, m = 6 kg. O plano horizontal, onde se apoiam A e B, não oferece atrito, a roldana tem massa desprezível e a aceleração local da gravidade pode ser considerada g=10m/s 2. A tração no fio que une os blocos A e B tem módulo a) 10 N b) 15 N c) 20 N d) 25 N e) 30N 6) Os corpos A e B são puxados para cima, com aceleração de 2,0 m/s 2, por meio da força, conforme o esquema a seguir. Sendo m A = 4,0kg, m B = 3,0kg e g = 10m/s 2, calcule: F 8) No sistema apresentado na figura, não há forças de atrito e o fio tem massa desprezível. (g=10m/s 2 ). São dados F = 500N; m A = 15kg e m B = 10kg. Determine a intensidade da força de tração no fio e a aceleração do sistema. Sistema de blocos (apoiados: força de contato) 1) Dois blocos A e B, de massas respectivamente iguais a 5 kg e 10 kg, estão inicialmente em repouso, encostados um no outro, sobre uma mesa horizontal sem atrito. Aplicamos uma força horizontal F = 90 N, como mostra a figura. F A a) Qual a aceleração dos blocos? b) Qual a força que o bloco B exerce no bloco A? 2) Os corpos A, B e C a seguir representados possuem massas m(a) = 3 kg, m(b) = 2 kg e m(c) = 5 kg. B a) a força de tração na corda que une os corpos A e B. b) O valor da força F. 7) Na montagem experimental ilustrada a seguir, os fios e a polia têm massas desprezíveis e pode-se desconsiderar o atrito no eixo da polia. Considere g = 10m/s 2 Nessas condições, é CORRETO afirmar: a) Os corpos movem-se com velocidade constante. b) A tensão no fio é de 30 N. c) A força do conjunto sobre a haste de sustentação é de 50 N. d) A aceleração dos corpos é de 5,0 m/s 2. Considerando que estão apoiados sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa e que a força F vale 20 N, determine a intensidade da força que o corpo A exerce no corpo B. a) 14 N. b) 8 N. c) 2 N. d) 10 N. e) 12 N. 3) Um trabalhador empurra um conjunto formado por dois blocos A e B de massas 4 kg e 6 kg, respectivamente, exercendo sobre o primeiro uma força horizontal de 50 N, como representado na figura a seguir.
Página 6 Admitindo-se que não exista atrito entre os blocos e a superfície, o valor da força que A exerce em B, em newtons, é a) 50. b) 30. c) 20. d) 10. 4) Os três blocos P, Q e R da figura abaixo encontram-se em repouso sobre uma superfície plana, horizontal e perfeitamente lisa. Suas massas são m P = 6kg, m Q = 4kg e m R = 2kg. Uma força de intensidade F=48N é aplicada sobre o bloco P. Considere g=10m/s 2 e determine a intensidade, direção e sentido da força que o bloco R aplica no bloco Q. 5) Quatro blocos M, N, P e Q deslizam sobre uma superfície horizontal, empurrados por uma força, conforme o esquema abaixo. A força de atrito entre os blocos e a superfície é desprezível e a massa de cada bloco vale 3,0kg. Sabendo-se que a aceleração escalar dos blocos vale 2,0m/s 2, calcule o valor da força F e o valor da força do bloco N sobre o bloco P. 6) Na figura a seguir, os blocos A e B encontram-se apoiados sobre uma superfície horizontal sem atrito, o bloco C está ligado ao bloco A por meio de um fio inextensível que passa por uma polia de massa desprezível, sendo as massas M A = 3 kg, M B = 2 kg e M C = 5 kg, calcule a força que o bloco A faz no bloco B e a força de tração no fio que une os blocos. GABARITOS 1ª Lei de Newton 1) a; 2) e; 3) b; 5) d. 2ª Lei de Newton 1) a; 2) 2400 N; 3) a) 20 N, b) 5 m/s 2; 4) e; 5) 50 m/s 2 ; 6) a) 50 N e 5 kg, b) 8 N e 5 kg; 7) a) 13N, b) 2 m/s 2; 8) 2 m/s 2. 3ª Lei de Newton 1) e; 2) e; 3) a; 4) a; 5) a; 6) d. Sistema de blocos (Tração) 1) e; 2) 70N; 3) b; 4) d; 5) b); 6) a) 12m/s 2, b) 7,2 10 5 N. Sistema de blocos (corpo pendurado) 1) 15N; 2) a) 50N, b) 2 m/s 2 ; 3) c; 4) b; 5) c; 6) a) 36N, b) 84N; 7) d; 8) 260N e 16 m/s 2. Sistema de blocos (apoiados: força de contato) 1) a) 6m/s 2, b) 60N; 2) a); 3) b; 4) 8N, horizontal para a esquerda; 5) 24N e 12N; 6) 25N e 10N.