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Exerccios de Reviso 2 1. Para a verificao experimental das leis da Dinmica, foi montado o sistema a seguir.

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Exerccios sobre Aplicao de Leis de Newton em Blocos com Gabarito

1) (Vunesp-2008) Um rebocador puxa duas barcaas pelas guas de um lago tranqilo. A primeira delas tem massa de 30 toneladas e a segunda, 20 toneladas. Por uma questo de economia, o cabo de ao I que conecta o rebocador primeira barcaa suporta, no mximo, 6 105 N, e o cabo II, 8 104N.

Desprezando o efeito de foras resistivas, calcule a acelerao mxima do conjunto, a fim de evitar o rompimento de um dos cabos.

2) (FEI-1996) Na montagem a seguir, sabendo-se que a massa do corpo de 20kg, qual a reao Normal que o plano exerce sobre o corpo?

a) 50 N

b) 100 N

c) 150 N

d) 200 N

e) 200 kg

3) (UEL-1996) Certa mola helicoidal, presa num suporte vertical, tem comprimento de 12cm. Quando se prende mola um corpo de 200g ela passa a medir 16cm.

A constante elstica da mola vale, em N/m: a) 5,0

b) 5,0.10

c) 5,0.102

d) 5,0.103

e) 5,0.104

4) (Anhembi-Morumbi-2000) A acelerao gravitacional na superfcie da Terra de 10m/s2; na de Jpiter, de 30m/s2.

Uma mulher de 60kg de massa na superfcie da Terra apresentar na superfcie de Jpiter, massa de: a) 20kg.

b) 60kg.

c) 180kg.

d) 600kg.

e) 1800kg.

5) (Mack-1996) Um corpo de massa 25kg encontra-se em repouso numa superfcie horizontal perfeitamente lisa. Num dado instante, passa a agir sobre ele uma fora horizontal de intensidade 75N. Aps um deslocamento de 96m, a velocidade deste corpo : a) 14 m/s

b) 24 m/s

c) 192 m/s

d) 289 m/s

e) 576 m/s

6) (Mack-1996) Para a verificao experimental das leis da Dinmica, foi montado o sistema a seguir.

Nele, o atrito desprezado, o fio e a acelerao so ideais. Os corpos A e B encontram-se em equilbrio quando a mola "ultraleve" M est distendida de 5,0cm. A constante elstica desta mola : a) 3,0.10

2 N/m

b) 2,0.102 N/m

c) 1,5.102 N/m

d) 1,0.102 N/m

e) 5,0.103 N/m

7) (Vunesp-1997) Dois corpos, de peso 10N e 20N, esto suspensos por dois fios, P e Q, de massas desprezveis, da maneira mostrada na figura.

A intensidades (mdulos) das foras que tensionam os fios P e Q so respectivamente, de:

Nele, o atrito desprezado, o fio e a acelerao so ideais. Os corpos A e B encontram-se em equilbrio quando a mola "ultraleve" M est distendida de 5,0cm. A constante elstica desta mola :

a) 3,0.102N/m b) 2,0.102N/m c) 1,5.102N/m d) 1,0.102N/m e) 5,0.103N/m

2. Um homem de massa 80kg mantm em repouso um corpo de massa 200kg, utilizando um esquema de polias, conforme mostra a figura. (Adote g=10m/s2.)

Considerando-se que as polias tm massas desprezveis bem como os fios que so perfeitamente inextensveis, correto afirmar que a fora exercida pelo homem sobre o cabo de:

a) 100N b) 250N c) 400N d) 800N e) zero

3. Um corpo de 4kg desloca-se com movimento retilneo uniformemente acelerado, apoiado sobre uma superfcie horizontal e lisa, devido ao da fora F. A reao da superfcie de apoio sobre o corpo tem intensidade 28N.

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O comprimento natural da mola (sem carga) Lo = 1,2m e ao sustentar estaticamente o corpo ela se distende, atingindo

o comprimento L = 1,5m. Os possveis atritos podem ser desprezados. A constante elstica da mola, em N/m, vale ento: a) 10.

b) 30.

c) 50.

d) 90.

e)100.

43) (Mack-1996) O esquema apresenta um elevador que se movimenta sem atrito. Preso a seu teto, encontra-se um

dinammetro que sustenta em seu extremo inferior um bloco de ferro. O bloco pesa 20N mas o dinammetro marca 25N. Considerando g = 10m/s

2, podemos afirmar que

o elevador pode estar:

a) em repouso.

b) descendo com velocidade constante.

c) descendo em queda livre.

d) descendo com movimento acelerado de acelerao de 2,5m/s

2.

e) subindo com movimento acelerado de acelerao de 2,5m/s

2.

44) (Mack-1998) No sistema ao lado, as molas ideais tm, cada uma, constante elstica igual a 2000 N/m e

comprimento natural 10 cm. Se cada um dos corpos A e B

tem massa igual a 5 kg, ento a soma LA + LB vale:

a) 30,0 cm

b) 27,5 cm

c) 25,0 cm

d) 22,5 cm

e) 20,0 cm

Dado: g = 10 m/s2.

45) (Fatec-2002) Trs blocos, A, B e C, deslizam sobre uma superfcie horizontal cujo atrito com estes corpos

desprezvel, puxados por uma fora F de intensidade 6,0N. A acelerao do sistema de 0,60m/s2, e as massas de A e B so 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

46) (Mack-2002) Um corpo de 4 kg desloca-se com movimento retilneo uniformemente acelerado, apoiado sobre uma superfcie horizontal e lisa, devido ao da

fora F . A reao da superfcie de apoio sobre o corpo tem intensidade 28 N.

Dados: cos = 0,8, sen = 0,6 e g = 10 m/s2

A acelerao escalar desse corpo vale: a) 2,3 m/s

2

b) 4,0 m/s2

c) 6,2 m/s2

d) 7,0 m/s2

e) 8,7 m/s2

Dados: cos=0,8, sen=0,6 e g=10m/s2 A acelerao escalar desse corpo vale:

a) 2,3 m/s2 b) 4,0 m/s2 c) 6,2 m/s2 d) 7,0 m/s2 e) 8,7 m/s2

4. Na figura m1=100kg, m2=76kg,a roldana ideal e o coeficiente de atrito entre o bloco de massa m1 e o plano inclinado =0,3.

O bloco de massa m1 se mover:

a) para baixo, acelerado b) para cima, com velocidade constante c) para cima, acelerado d) para baixo, com velocidade constante

5. Um motociclista realiza um movimento circular, num plano vertical, no interior de um globo da morte de raio 4,8m. A massa do homem mais a da moto de 900 kg. A moto passa pelo ponto mais baixo A com velocidade cujo mdulo de 16m/s e pelo ponto mais alto B com 8,0m/s.

Sendo g=10m/s2, determine a intensidade da fora normal que o globo aplica na moto nas posies A e B.

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6. Aps um ataque frustrado do time adversrio, o goleiro se prepara para lanar a bola e armar um contra-ataque. Para dificultar a recuperao da defesa adversria, a bola deve chegar aos ps de um atacante no menor tempo possvel. O goleiro vai chutar a bola, imprimindo sempre a mesma velocidade, e deve controlar apenas a ngulo de lanamento. A figura mostra as duas trajetrias possveis da bola num certo momento da partida.

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Aps um ataque frustrado do time adversrio, o goleiro se prepara para lanar a bola e armar um contra-

ataque. Para dificultar a recuperao da defesa adversria, a bola deve chegar aos ps de um atacante no

menor tempo possvel. O goleiro vai chutar a bola, imprimindo sempre a mesma velocidade, e deve controlar

apenas o ngulo de lanamento. A figura mostra as duas trajetrias possveis da bola num certo momento da

partida.

Assinale a alternativa que expressa se possvel ou no determinar qual destes dois jogadores receberiaa bola no menor tempo. Despreze o efeito da resistncia do ar.

(A) Sim, possvel, e o jogador mais prximo receberia a bola no menor tempo.(B) Sim, possvel, e o jogador mais distante receberia a bola no menor tempo.(C) Os dois jogadores receberiam a bola em tempos iguais.

(D) No, pois necessrio conhecer os valores da velocidade inicial e dos ngulos de lanamento.

(E) No, pois necessrio conhecer o valor da velocidade inicial.

Segundo os autores de um artigo publicado recentemente na revista The Physics Teacher*, o que faz do

corredor Usain Bolt um atleta especial o tamanho de sua passada.

Para efeito de comparao, Usain Bolt precisa apenas de 41 passadas para completar os 100m de uma

corrida, enquanto outros atletas de elite necessitam de 45 passadas para completar esse percurso em 10s.

*A. Shinabargar, M. Hellvich; B. Baker, The Physics Teacher 48, 385. Sept. 2010.

Marque a alternativa que apresenta o tempo de Usain Bolt, para os 100 metros rasos, se ele mantivesse

o tamanho mdio de sua passada, mas desse passadas com a frequncia mdia de um outro atleta, como os

referidos anteriormente.

(A) 9,1 s

(B) 9,6 s

(C) 9,8 s

(D) 10 s

(E) 11 s

33

32

Assinale a alternativa que expressa se possvel ou no determinar qual destes dois jogadores receberia a bola no menor tempo. Despreze o efeito da resistncia do ar.

a) Sim, possvel, e o jogador mais prximo receberia a bola no menor tempo. b) Sim, possvel, e o jogador mais distante receberia a bola no menor tempo. c) Os dois jogadores receberiam a bola em tempos iguais. d) No, pois necessrio conhecer os valores da velocidade inicial e dos ngulos de

lanamento. e) No, pois necessrio conhecer o valor da velocidade inicial.

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Gabarito

1. D 2. A 3. B 4. C 5. NA=57000N e NB=3000N 6. B