EXERCÍCIOS DE FÍSICA – LISTA 2 PROF.: MÁRCIO

1) (FGV-2008) Uma caixa encontra-se sobre um plano horizontal e sobre ela uma força

constante de intensidade F

ratua horizontalmente da esquerda para a direita, garantindo-lhe

um movimento retilíneo e uniforme. Com base nas leis de Newton, analise:

I. Uma pessoa, dentro da caixa e impedida de ver o exterior, teria dificuldade em afirmar que a caixa possui movimento relativamente ao plano horizontal. II. A força resultante sobre a caixa é um vetor horizontal, que possui sentido da esquerda para

a direita e intensidade igual a F

r.

III. O componente do par ação/reação correspondente à força F

r é outra força que atua sobre

a caixa, horizontalmente, com a mesma intensidade de F

r, porém de sentido da direita para a

esquerda. Está correto o contido em a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 2) (CFTCE-2007) Considere os seguintes tipos de movimento de um corpo: Movimento Retilíneo e Uniforme (MRU), Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), Movimento Circular e Uniforme (MCU) e Movimento Circular Uniformemente Variado (MCUV). Dentre estes tipos de movimentos, todos aqueles nos quais existe necessariamente a ação de uma força são os: a) MRUV e MCUV d) MRUV, MCU e MCUV b) MRU e MCU e) MRU, MRUV, MCU e MCUV c) MRUV e MCU

3) (CFTMG-2005) Uma esfera é lançada por uma força F

r, verticalmente para cima, exercida

pelo dispositivo acoplado a um carrinho que se move sobre uma superfície plana e horizontal, com velocidade constante para a direita.

Para um observador no carrinho, sendo desprezível a resistência do ar, a figura que representa a trajetória da bolinha e o conjunto de forças que nela atua durante sua subida é:

4) (UNIFESP-2008) Na figura está representado um lustre pendurado no teto de uma sala.

Nessa situação, considere as seguintes forças: I. O peso do lustre, exercido pela Terra, aplicado no centro de gravidade do lustre. II. A tração que sustenta o lustre, aplicada no ponto em que o lustre se prende ao fio. III. A tração exercida pelo fio no teto da sala, aplicada no ponto em que o fio se prende ao teto. IV. A força que o teto exerce no fio, aplicada no ponto em que o fio se prende ao teto. Dessas forças, quais configuram um par ação-reação, de acordo com a Terceira Lei de Newton? a) I e II. b) II e III. c) III e IV. d) I e III. e) II e IV. 5) (UNIFESP-2007) Na divulgação de um novo modelo, uma fábrica de automóveis destaca duas inovações em relação à prevenção de acidentes decorrentes de colisões traseiras: protetores móveis de cabeça e luzes intermitentes de freio. Em caso de colisão traseira, "os protetores de cabeça, controlados por sensores, são movidos para frente para proporcionar proteção para a cabeça do motorista e do passageiro dianteiro dentro de milisegundos. Os protetores [...] previnem que a coluna vertebral se dobre, em caso de acidente, reduzindo o risco de ferimentos devido ao efeito chicote [a cabeça é forçada para trás e, em seguida, volta rápido para frente]". As "luzes intermitentes de freio [...] alertam os motoristas que estão atrás com maior eficiência em relação às luzes de freio convencionais quando existe o risco de acidente. Testes [...] mostram que o tempo de reação de frenagem dos motoristas pode ser encurtado em média de até 0,20 segundo se uma luz de aviso piscante for utilizada durante uma frenagem de emergência. Como resultado, a distância de frenagem pode ser reduzida em 5,5 metros [aproximadamente, quando o carro estiver] a uma velocidade de 100 km/h".

(www.daimlerchrysler.com.br/noticias/Agosto/Nova_ClasseE_2006/popexpande.htm) a) Qual lei da física explica a razão de a cabeça do motorista ser forçada para trás quando o seu carro sofre uma colisão traseira, dando origem ao "efeito chicote"? Justifique. b) Mostre como foi calculada a redução na distância de frenagem. 6) (CFTCE-2006) O carrinho da figura a seguir está preso e pode deslizar sem atrito sobre a superfície de apoio como é mostrado. Um ímã é preso ao corpo do carrinho de ferro pela haste rígida ABC. Sabendo-se que ímãs atraem ferro, pode-se afirmar que ao ser solto, o sistema:

a) se move para direita. c) executa um movimento de vaivém. b) se move para esquerda. e) não se move. d) se move para frente em MRU.

7) (UFSC-2008) No livro "Viagem ao Céu", Monteiro Lobato afirma que quando jogamos uma laranja para cima, ela sobe enquanto a força que produziu o movimento é maior que a força da gravidade. Quando a força da gravidade se torna maior, a laranja cai. Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (01) Realmente na subida, após ser lançada pela mão de alguém, haverá uma força maior do que o peso para cima, de modo a conduzir a laranja até uma altura máxima. (02) Quando a laranja atinge sua altura máxima, a velocidade é nula e todas as forças também se anulam. (04) Supondo nula a resistência do ar, após a laranja ser lançada para cima, somente a força peso atuará sobre ela. (08) Para que a laranja cesse sua subida e inicie sua descida, é necessário que a força da gravidade seja maior que a mencionada força para cima. (16) Supondo nula a resistência do ar, a aceleração da laranja independe de sua massa. 8) (UFSCAR-2005) Leia a tirinha a seguir na figura 1.

Imagine que Calvin e sua cama estivessem a céu aberto, em repouso sobre um ponto P do equador terrestre, no momento em que a gravidade foi "desligada" por falta de pagamento da conta. Ver figura 2.

Tendo em vista que o ponto P' corresponde ao ponto P horas mais tarde, e supondo que nenhuma outra força atuasse sobre o garoto após "desligada" a gravidade, o desenho que melhor representa a posição de Calvin (ponto C) no instante considerado é:

9) PUCPR-2005) A aceleração adquirida por um automóvel é de 1,5 m/s2 e a força resultante que age sobre ele é 3000 N. Com base nessas informações, analise as proposições: I. A massa do automóvel é igual a 2000 kg. II. A massa do automóvel é igual a 4500 N. III. Se o automóvel partir do repouso, após 4 s sua velocidade será igual a 6 m/s. IV. Se o automóvel partir do repouso, após 2 s terá percorrido um espaço igual a 1,5 m. V. Se quisermos reduzir a aceleração à metade, basta dividirmos por dois a intensidade da força aplicada. Estão corretas: a) apenas I e II. b) apenas I e III. c) I, III e V. d) I, II, IV. e) II, III e V. 10) (FGV-2006) Usado para missões suborbitais de exploração do espaço, o VS-30, foguete de sondagem brasileiro, possui massa total de decolagem de, aproximadamente, 1 500 kg e seu propulsor lhe imprime uma força de 95×103 N. Supondo que um desses foguetes seja lançado verticalmente em um local onde a aceleração da gravidade tem valor 10 m/s2, desconsiderando a gradual perda de massa devido à combustão, a aceleração imprimida ao conjunto nos instantes iniciais de sua ascensão, relativamente ao solo, é, aproximadamente: a) 15 m/s2. b) 24 m/s2. c) 36 m/s2. d) 42 m/s2. e) 53 m/s2. 11) (UFES-2004) A figura a seguir mostra uma mola de constante elástica k, comprimida a uma distância d de sua posição de equilíbrio. Na extremidade livre da mola, é fixado o bloco A, de massa M. À frente do bloco A, encontra-se o bloco B, de massa m. Os blocos A e B estão em contato, porém não ligados. Após a mola ser liberada, o bloco B é lançado sobre o plano horizontal. Considere-se que o atrito com o plano é desprezível. A velocidade final do bloco B é de:

12) (UFMG-2006) José aperta uma tachinha entre os dedos, como mostrado nesta figura. A cabeça da tachinha está apoiada no polegar e a ponta, no indicador. Sejam F(i) o módulo da força e p(i) a pressão que a tachinha faz sobre o dedo indicador de José. Sobre o polegar, essas grandezas são, respectivamente, F(p) e p(p).

a) d m)(k/M +

b) d m)-(k/M

c) 2 d m)(k/M +

d) d m)-(2k/M

e) d/M m)(Mmk/M +

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que: a) F(i) > F(p) e p(i) = p(p) b) F(i) = F(p) e p(i) = p(p) c) F(i) > F(p) e p(i) > p(p) d) F(i) = F(p) e p(i) > p(p)

13) (PUCPR-2005) Duas esferas rígidas 1 e 2, de mesmo diâmetro, estão em equilíbrio dentro de uma caixa, como mostra a figura a seguir.

Considerando nulo o atrito entre todas as superfícies, assinale o diagrama que representa corretamente as forças de contato que agem sobre a esfera 2, nos pontos A, B e C.

14) (PUCSP-2006) Um corpo de massa 2,0 kg é amarrado a um elástico de constante elástica 200 N/m que tem a outra extremidade fixa ao teto. A 30 cm do teto e a 20 cm do chão, o corpo permanece em repouso sobre um anteparo, com o elástico em seu comprimento natural, conforme representado na figura. Retirando-se o anteparo, qual será o valor da velocidade do corpo, em m/s, ao atingir o chão?

15) (ITA-2006) Um anel de peso 30 N está preso a uma mola e desliza sem atrito num fio circular situado num plano vertical, conforme mostrado na figura. Considerando que a mola não se deforma quando o anel se encontra na posição P e que a velocidade do anel seja a mesma nas posições P e Q, a constante elástica da mola deve ser de:

a) 0 b) 1,0 c) 2,0 d) 3,0 e) 4,0

a) 3,0 × 103 N/m b) 4,5 × 103 N/m c) 7,5 × 103 N/m d) 1,2 × 104 N/m e) 3,0 × 104 N/m

16) (UFG-2005) No sistema representado na figura abaixo, as duas molas são iguais, têm 1 m de comprimento e estão relaxadas. Quando o fio é cortado, a esfera de massa 5,1 kg desce 1 m até parar momentaneamente.

17) (UFPE-2006) Um bloco A homogêneo, de massa igual a 3,0 kg, é colocado sobre um bloco B, também homogêneo, de massa igual a 6,0 kg, que por sua vez é colocado sobre o bloco C, o qual apoia-se sobre uma superfície horizontal, como mostrado na figura a seguir. Sabendo-se que o sistema permanece em repouso, calcule o módulo da força que o bloco C exerce sobre o bloco B, em newton.

18) (UFV-2004) Cada uma das figuras a seguir ilustra a trajetória (linha pontilhada) de um projétil (círculo preto), lançado da superfície da Terra. Desprezando a resistência do ar, em

qual das figuras estão mostrados CORRETAMENTE o vetor velocidade (Vr

) do projétil e o

vetor força ( F

r) que age sobre o projétil?

Dados: 2 = 1,41 g = 10 m/s2

Calcule: a) o valor da constante elástica k das molas; b) a energia cinética da massa após ter descido 75 cm.

19) (UFRRJ-2005) Um banco e um bloco estão em repouso sobre uma mesa conforme sugere a figura. Identifique todas as forças que atuam no banco, calculando seus valores. Adote g = 10 m/s2

20) (UFPEL-2005) "A palavra 'pesado', em latim, é 'gravis'. Vem daí o termo "mulher grávida". É por isso que a força peso é chamada gravitacional".

"Aprendendo Física 1" - Chiquetto e outros - pág. 136-243. Ed. Scipione. Um jogador chuta a bola: uma das forças é aplicada na bola e a outra no pé, conforme figura 1. Satélite: uma força é aplicada no satélite e a outra, na Terra, conforme figura 2.

Observe, agora, a situação a seguir, que envolve a mesma lei física presente nos exemplos anteriores. Sobre uma mesa horizontal, repousa um livro de Física de 1,2 kg de massa. Sobre ele, está um livro de Geografia, também em equilíbrio, de massa igual a 0,8 kg. Considere a aceleração da gravidade na Terra igual a 10 m/s2 e, na Lua, aproximadamente um sexto desse valor. Em relação à situação apresentada, é correto afirmar que: a) o módulo da força exercida, na Terra, pelo livro de Física sobre o de Geografia vale 12 N. b) o módulo da força exercida, na Terra, pelo livro de Física sobre a mesa vale 4 N. c) o módulo da força exercida, na Terra, pelo livro de Física sobre a mesa vale 20 N. d) o módulo da força exercida, na Lua, pelo livro de Física sobre o de Geografia é zero. e) o módulo da força exercida pelo livro de Física sobre o livro de Geografia será menor na Lua, já que suas massas diminuem.

21) (ITA-1998) Considere uma partícula maciça que desce uma superfície côncava e sem atrito, sob a influência da gravidade, como mostra a figura. Na direção do movimento da partícula, ocorre que:

22) (CESGRANRIO-1991) Em uma das missões científicas do Programa Apolo, os astronautas determinaram o período de oscilação de um pêndulo simples na superfície da Lua. As figuras das opções a seguir reproduzem a oscilação deste pêndulo desde um dos pontos mais altos de sua trajetória (M) até um outro ponto (N). Em qual destas opções está corretamente representada a resultante R de todas as forças que atuam sobre a massa do pêndulo simples quando esta passa pelo ponto N?

23) (CESGRANRIO-1994) Uma esfera de massa m suspensa por um fio a um ponto O, é solta, a partir do repouso, de um ponto A, descrevendo um arco de circunferência e passando a oscilar entre as posições extremas A e E. A figura a seguir ilustra esse movimento. Com base nas opções apresentadas, o vetor que representa a aceleração da esfera, ao passar pelo ponto D, é:

24) (UFPI-2003) A figura a seguir mostra, sobre uma superfície horizontal lisa, o bloco de massa m1 = 1,0 kg, em repouso, e o bloco de massa m2 = 2,0 kg, cuja velocidade é v2 = 10 m/s, para a direita. No tempo t = 0 ambos os blocos passam a sofrer a ação de forças idênticas, F, de módulo igual a 5,0 N, apontando para a direita.

Em que instante de tempo posterior os dois blocos terão a mesma velocidade vetorial? a) t = 1,0 s. b) t = 2,0 s. c) t = 3,0 s. d) t = 4,0 s. e) t = 5,0 s.

a) a velocidade e a aceleração crescem. b) a velocidade cresce e a aceleração decresce. c) a velocidade decresce e a aceleração cresce. d) a velocidade e a aceleração decrescem. e) a velocidade e a aceleração permanecem constantes.

a) I b) II c) III d) IV e) V

RESPOSTAS 1) A 2) D 3) C 4) C 5) a) Ação e reação b) v = ∆S/∆t ⇒ (100/3,6) = ∆S/0,2 ⇒ ∆S = 27,77.0,2 = 5,5 m 6) E 7) 4 + 16 = 20 8) C 9) C 10) E 11) A 12) D 13) A 14) A 15) C 16) a) k ≅ 300 N/m b) EC = 19,5 J 17) 90 N 18) C 19) 20) C 21) B 22) B 23) C 24) D