Exercicios Revisão física mecânica

7/26/2019 Exercicios Revisão física mecânica

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PROVA PRESENCIAL

Exercícios revisão Física MecânicaNome: ____________________________________________________________________________________

RA: _______________________ Turma: ________________ Data: ____ / ____ / ____

QUESTÃO 01

A montanha russa é uma atração radical em um parque de diversões e sempre atrai um grandenúmero de visitantes. Na figura, um carrinho de massa 300 kg é abandonado do repouso no ponto A e desce, com atrito desprezível, até o ponto B. Entre B e C, o atrito torna-se considerável, o que fazcom que o carrinho pare no ponto C.

Sabendo que o coeficiente de atrito entre o carrinho e a pista no trecho horizontal BC vale 0,5,adotando g = 9,8 m/s2 e desprezando a resistência do ar, pode-se afirmar que a distância entre B e C,percorrida pelo carrinho até parar, em metros, é igual a:

a) 12,8.

b) 19,0.

c) 25,6.

d) 38,0.

e) 51,2.

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QUESTÃO 02

Uma foca de 30,0 kg sobre um trenó de 5,0 kg, com uma velocidade escalar inicial de 4,0 m/s, iniciaa descida de uma montanha de 60 m de comprimento e 12 m de altura, atingindo a parte mais baixada montanha com a velocidade escalar de 10 m/s. Considerando g = 9,8 m/s2, qual a energiamecânica que é transformada em calor?

a) 8,4 kJ

b) 4,2 kJ

c) 2,65 kJ

d) 1,47 kJ

e) 1,89 kJ

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QUESTÃO 03

Uma pessoa está avaliando se um quadro de massa 1,10Kg está na posição correta e o pressionatemporariamente contra a parede. A força com que o quadro é pressionado é perpendicular àparede. O coeficiente de atrito estático entre parede e quadro é 0,660. Qual o valor mínimo domódulo da força para que o quadro fique parado?

a) 16,3N

b) 1,63N

c) 10,8N

d) 7,1N

e) 1,08N

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QUESTÃO 04

(MACK-SP) Após uma aula sobre o "Princípio das Alavancas", alguns estudantes resolveram testarseus conhecimentos em um playground, determinando a massa de um deles. Para tanto, quatrosentaram-se estrategicamente na gangorra homogênea da ilustração, de secção transversalconstante, com o ponto de apoio em seu centro, e atingiram o equilíbrio quando se encontravamsentados nas posições indicadas na figura. Dessa forma, se esses estudantes assimilaram

corretamente o tal princípio, chegaram a conclusão de que a massa desconhecida, do estudantesentado próximo à extremidade B, é:

a) 108 kg

b) 81 kg

c) 63 kg

d) 54 kg

e) 36 kg

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QUESTÃO 05

Quando uma partícula de 4,0 kg está pendurada por uma mola de massa desprezível que obedece àlei de Hooke, a mola se alonga de 2,0 cm.

Quanto trabalho é necessário realizar por um agente externo para alongar a mola de 4,0 cm da suaposição de equilíbrio?

a) 0,2 J.

b) 0,4 J.

c) 0,8 J.

d) 1,6 J.

e) 3,2 J.

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QUESTÃO 06

Considere três blocos, cada um com massa igual a 5kg e em repouso sobre uma mesa, comomostra a figura a seguir. Existe um coeficiente de atrito estático igual a 0,2 e cinético igual a 0,1para cada par de superfícies.

Num determinado instante uma força horizontal e para a direita com intensidade igual a 25N éaplicada ao bloco do meio. Neste contexto podemos afirmar que:

a) os três blocos adquirem aceleração para a direita de 1,33m/s2.

b) os blocos 1 e 2, adquirem aceleração para a direita de 1,5ms2 e o bloco 3 permanece em repouso.

c) os três blocos permanecem em repouso.

d) O bloco 2 adquire aceleração para a direita de 5m/s2 e os blocos 1 e 3, permanecem em repouso.

e) os blocos 2 e 3 adquirem aceleração para a direita de 1,33m/s2 e o bloco 1 permanece em repouso.

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QUESTÃO 07

Dois estudantes de Engenharia desenvolvem o projeto de um pequeno foguete. Pensando nas Leisde Newton, eles resolvem usar uma mistura de bicarbonato de sódio com vinagre para aumentar apressão interna no foguete. O gás carbônico gerado na reação é ejetado na parte traseira do fogueteimpulsionando-o para frente. A alternativa abaixo que explica corretamente o princípio que gera omovimento do foguete é:

a) Pela Primeira Lei de Newton, quando o gás carbônico é ejetado a soma de todas as forças sobre ofoguete é zero, o que o impulsiona para frente.

b) Pela Terceira Lei de Newton, o gás carbônico ejetado para trás empurra o foguete para frente.

c) Pela Segunda Lei de Newton, a força que atua no gás tem o mesmo módulo, mesma direção esentido contrário ao da força sobre o foguete. Dessa forma, a aceleração do foguete é nula.

d) De acordo com a Terceira Lei de Newton, a foça que o gás faz sobre o foguete é uma reação àforça peso.

e) Pela Primeira Lei de Newton, o foguete pode se mover somente se a força resultante que atuanele for nula.

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QUESTÃO 08

Um garoto de massa M parte do repouso no ponto P do tobogã da figura, descendo sem sofrer a

ação de atritos ou da resistência do ar.

Sendo as alturas H, a, b, c, e d e o valor da aceleração da gravidade (g), o módulo da velocidade do

garoto :



a) no ponto A é

b) no ponto B é .

c) no ponto C é

d) no ponto D é .

e) no ponto E é

QUESTÃO 09

Um elevador de 300 kg sobe com velocidade crescente e aceleração constante e igual a 0,5 m/s2. A tensão no cabo que sustenta e puxa o elevador neste momento é de:

a) 3000 N

b) 2900 N

c) 3150 N

d) 3500 N

e) 6000 N

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QUESTÃO 10

Em um parque, diversos conceitos de Física Mecânica podem ser aplicados sem perder a diversão,como no caso do "escorrega". Uma criança com massa de 40 kg desce de um escorrega inclinado de30o com a horizontal em um trecho de 8m de comprimento. O coeficiente de atrito cinético entre acriança e o brinquedo é 0,35. Se a criança parte do repouso no topo do escorrega, qual éaproximadamente a sua velocidade ao atingir a base? (Dados: g = 9,8 m/s2)

a) 5,6 m/s

b) 7,1 m/s

c) 10,5 m/s

d) 12,1 m/s

e) Impossível calcular uma vez que não foi dada a altura do chão até a base do escorrega.

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QUESTÃO 11

Em condições normais é praticamente impossível percorrer uma pista curva coberta de gelo, devidoà ausência quase total de atrito. Entretanto, em uma pista sobrelevada (com a margem externa maiselevada do que a margem interna) isto é possível, independentemente da existência de atrito. Essaarquitetura é muito utilizada em pistas construídas para as Olimpíadas de Inverno, por exemplo. Nafigura abaixo, uma pista curva de 30 m de raio, coberta de gelo (atrito desprezível) é sobrelevada de

um ângulo θ. Determine o valor de θ para que um carro possa percorrer a pista com velocidademáxima de 40 km/h. (Dados: g = 9,8 m/s2).

a) 22,8o

b) 24,8o

c) 30,2o

d) 65,2o

e) Impossível calcular uma vez que não foi fornecido o valor da massa do carro.

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QUESTÃO 12

Três amigos escorregam para baixo em uma encosta coberta por neve utilizando um tobogã. A montanha possui uma inclinação constante de 45º e coeficientes de atrito estático µ e=0,4 e atritocinético µc=0,2. Sabendo que as massas dos três amigos somadas são Ma=200,2kg e que a massa dotobogã é de 24,8kg, determine aproximadamente a aceleração do conjunto formado pelos amigos e otobogã durante a descida. (Considere g=9,8m/s2 e sen(45º)=cos(45º)=0,7)

a) 3,5m/s2

b) 5,5m/s2

c) 9,4m/s2

d) 13,2m/s2

e) 1,7m/s2

QUESTÃO 13

Molas e amortecedores são utilizados na suspensão dos veículos para desacoplar o movimento de vibração das rodas do restante do carro, onde estão os passageiros. Sem suspensão, o carro vibrariade acordo com as condições da estrada, e seria muito desconfortável. O correto dimensionamentodas molas permite ao sistema de suspensão absorver a energia dos "solavancos" experimentadospelas rodas. A suspensão dos carros é composta por molas e amortecedores trabalhando emconjunto. Se uma mola de constante k = 5000 N/m é comprimida por uma distancia de 10 cm qual éa energia potencial elástica nela armazenada?

a) 25 J

b) 50 J

c) 5000 J

d) 25.000 J

e) 2,5 x 105 J

QUESTÃO 14

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A máquina de Atwood (figura acima) pode ser utilizadapara medir g. Se os dois blocos tem aproximadamente a mesma massa, então a aceleração dosistema é pequena e g pode ser determinado sem necessidade de medir pequenos intervalos detempo. Admita que a massa e o atrito da polia sejam desprezíveis ( de modo que o único efeito dapolia é reverter a direção da corda. Admitimos a massa m2 do bloco 2 maior do que a massa m1 dobloco 1. Suponha que você é enviado ao planeta Norc para medir o modulo g da aceleração emqueda livre na sua superfície. Utilizando a máquina de Atwood com m2 = 4,85 kg e m1 = 4,65 kg,

você libera os blocos a partir do repouso e verifica que eles percorrem uma distancia de 0,50 m em2,5 s. Qual o valor de g em Norc?

a) 6,0 m/s2

b) 6,5 m/s2

c) 7,6 m/s2

d) 9,8 m/s2

e) 10 m/s2

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QUESTÃO 15

Num conjunto arco e flecha, a energia potencial elástica é transformada em energia cinética daflecha durante o lançamento. A força da corda sobre a flecha é proporcional ao deslocamento x.Quando a corda é solta, o deslocamento é x = 0,6 m e a força é de 300 N. Qual é a velocidade daflecha ao abandonar a corda? A massa da flecha é de 50 g. Despreze a resistência do ar e a massada corda. (Através da lei de Hooke, calcula-se a constante elástica do arco k = F/x = 500 N/m).

a) 10 m/s

b) 40 m/s

c) 50 m/s

d) 60 m/s

e) 100 m/s

QUESTÃO 16

Um policial rodoviário, ao examinar uma cena de engavetamento em um trecho retilíneo de umarodovia, verifica que o último carro envolvido deixou marca de pneus, resultante da frenagem de 95m de extensão. O motorista desse carro afirmou que, ao colidir, teria velocidade praticamente nula.Com base na medida feita pelo policial, na afirmação do motorista e sabendo-se que o coeficiente deatrito cinético entre os pneus e o asfalto da rodovia é μ = 0,60, pode-se concluir que a velocidade

inicial do último carro, medida em km/h, era aproximadamente:

a) 60

b) 84

c) 108

d) 120

e) 144

QUESTÃO 17

A violência que atinge o país levou ao desenvolvimento de diferentes formas de proteção,especialmente por parte da classe média, que também passou a ser vitima da violência no transito. A blindagem de carros populares e o uso do vidro antivandalismo estão entre as opções de proteção.De acordo com o levantamento da Associação Brasileira de Blindagem (Abrablin), 8.384 veículosforam blindados em 2012, um crescimento de 2,7% na comparação com 2011, quando o país já

havia batido o recorde no número de carros que receberam a proteção balística. No nível maisseguro de blindagem autorizado (III), um vidro de blindagem automotivo (vidro balístico) temespessura de aproximadamente 20 mm e deve resistir ao impacto de um projétil de 10 g disparado a

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uma velocidade de 400 m/s. Usando conceitos de trabalho e energia determine a intensidade daforça média de resistência oposta, pelo vidro, à penetração do projétil.

a) 40 N

b) 400 N

c) 4,0 x 104 N

d) 6,25 x 104 N

e) 6,25 x 105 N

QUESTÃO 18

Que altura é possível atingir em um salto com vara? Essa pergunta retorna sempre que ocorre umgrande evento esportivo como os jogos olímpicos. No salto com vara, um atleta converte sua energiacinética obtida na corrida em energia potencial elástica (flexão da vara), que por sua vez se converteem energia potencial gravitacional. Imagine uma atleta com massa de 80 kg que atinge uma

velocidade horizontal de 10 m/s no instante em que a vara começa a ser flexionada para o salto.

Qual é a máxima variação possível da altura do centro de massa da atleta, supondo que, ao

transpor a barra, sua velocidade é praticamente nula?

a) 3,8 m

b) 4,2 m

c) 5,1 m

d) 6,2 m

e) 10 m

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QUESTÃO 19

Para trocar um pneu furado, João acopla sua chave de roda em um dado parafuso e aplica uma forçana outra extremidade da ferramenta perpendicularmente à extensão da mesma. Esse procedimentotorna mais eficiente a ação de girar o parafuso porque:

a) Maximiza o torque aplicado ao parafuso.

b) Minimiza a força de reação do parafuso.

c) Minimiza a força de atrito que aparece quando o parafuso é girado.

d) A força aplicada é duplicada na ação efetivamente realizada pela ferramenta sobre o parafuso.

e) A intensidade da força aplicada sobre o parafuso é dada pelo produto da massa da chave pelo seucomprimento.

QUESTÃO 20

Um pingo de chuva de massa 5,0 x 10-5 kg cai com velocidade constante de uma altitude de 120 m,sem que sua massa varie. Nessas condições, a força de resistência do ar sobre a gota e a energiadissipada durante a queda são respectivamente:

a) 4,9 x 10-4 N; 4,9 x 10-4 J.

b) 1,0 x 10-3 N; 1,0 x 10-1 J.

c) 4,9 x 10-4 N; 4,9 x 10-2 J.

d) 4,9 x 10-4 N; 5,9 x 10-2 J.

e) 4,9 x 10-4 N; 0 J.

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QUESTÃO 21

Suponha que você esteja observando uma pessoa caminhar em linha reta, partindo de um ponto deônibus, situado à sua esquerda em direção a uma árvore, situada à sua direita. Você então começa afazer observações mentalmente sobre o atrito entre os pés da pessoa e o chão. (Lembre-se: quandocaminhamos tendemos a empurrar o chão para trás!)

A alternativa que descreve adequadamente a natureza da força de atrito presente no sistema e aorientação do vetor que a representa é:

a) Trata-se de uma força de atrito estático e seu vetor é orientado da esquerda para a direita.

b) Trata-se de uma força de atrito estático e seu vetor é orientado da direita para a esquerda.

c) Trata-se de uma força de atrito estático e seu vetor é orientado de cima para baixo.

d) Trata-se de uma força de atrito cinético e seu vetor é orientado da esquerda para a direita.

e) Trata-se de uma força de atrito cinético e seu vetor é orientado da direita para a esquerda.

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QUESTÃO 22

Em uma grande obra de Engenharia Civil, um elevador foi instalado com objetivo de transportar verticalmente materiais de construção do chão até onde fosse necessário. Uma balança foi instaladano interior do elevador para garantir que o peso transportado seja menor do que o peso máximopermitido. Léo, um funcionário atento, notou que quando o elevador subia transportando osmateriais o peso indicado na balança era superior ao peso indicado quando o elevador estava em

repouso no chão. Léo então, preocupado com o fato observado, comentou o mesmo com seu colegaMarcos, estudante de Engenharia Civil. Marcos explicou-lhe que a balança não estava comproblemas e que isto acontecia devido à aceleração do elevador ter naquele momento:

a) sentido oposto a gravidade e que portanto o peso aparente informado era maior do que o pesoreal dos materiais.

b) mesmo sentido que a gravidade e que portanto o peso aparente informado era maior do que opeso real dos materiais.

c) mesmo módulo e mesmo sentido que a aceleração da gravidade.

d) sentido oposto a gravidade e que portanto o peso aparente informado era menor do que o peso

real dos materiais.

e) mesmo sentido que a gravidade e que portanto o peso aparente informado era menor do que opeso real dos materiais.

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QUESTÃO 23

Um corpo de massa m = 10 kg, inicialmente em repouso, é deslocado por uma distância de 10 mcom uma força constante na direção horizontal, adquirindo, ao final destes 10 m, uma energiacinética de 500 J. A aceleração e o tempo gasto pelo corpo para percorrer os 10 m são,respectivamente:

a) 5 m/s2 e 1 s

b) 5 m/s2 e 2 s

c) 50 m/s2 e 1 s

d) 50 m/s2 e 2 s

e) 50 m/s2 e 10 s

QUESTÃO 24

Com base nas Leis de Newton, analise as proposições a seguir:

I - Se uma partícula se desloca de leste para oeste em movimento retilíneo e uniforme, então aresultante das forças que agem sobre a partícula será nula.

II - Um carroceiro ordena, com uma vara, que um burro puxe uma carroça. O animal nem se mexe,como que dizendo: "não adianta. Se eu fizer uma força na carroça, ela fará em mim uma forçadiretamente oposta. A resultante será nula, e eu não conseguirei puxá-la". De acordo com oprincípio da ação e reação, "o argumento do burro" está correto.

III - Uma pessoa se encontra dentro de um elevador em movimento que desce com aceleraçãoconstante igual a g (aceleração da gravidade), segurando uma caixa de fósforos. Num determinadoinstante, a caixa é abandonada. Se não há quaisquer resistências, a caixa permanecerá em repousoem relação ao elevador.

São verdadeiras apenas as proposições

a) I e II

b) II e III

c) III

d) I e III

e) I

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QUESTÃO 25Dois guindastes G1 e G2‚ transportam a mesma carga de peso P até uma mesma altura H. O primeirogasta 20 s nessa tarefa e o segundo, 30 s. Sendo W1 e W2 os trabalhos realizados e P1 e P2‚ aspotências desenvolvidas por G1 e G2, respectivamente, é correto afirmar que

a) W1 = W2 e P1 = P2

b) W1 = W2 e 3P1 = 2P2

c) W1 = W2 e 2P1 = 3P2

d) 2W1 = 3W2 e P1 = P2

e) 3W1 = 2W2 e 2P1 = 3P2

QUESTÃO 26

INSTRUÇÕES:

Para realizar a prova considere g = 9,8 m/s2 e as seguintes equações:

d= vt

f a = µN

F = ma

ac = v2

/R

K = (mv2)/2

Ug = mgh

P = mgω = 2 /T

Ue = (Kx2)/2Fc = mv2/R

P = mv

J = F t J = Δp

W = F d cos θP = W / t

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