Lista de Exerccio 01

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    14-Jul-2015

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Lista de Exerccio 01 M.U. , M.U.V. ,M.C.U. , Leis de Newton1) Uma caixa de forma retangular de massa M est sobre uma superfcie horizontal. O coeficiente de atrito cintico . Aplica-se uma fora F fazendo um ngulo com a horizontal. a) Para qual valor do ngulo a acelerao da caixa mxima? b) Para quais valores de a caixa permanece parada?

2) Uma pessoa est na sacada de um prdio e joga uma pedra verticalmente para cima com velocidade inicial de mdulo v0. Depois, ela joga uma segunda pedra, s que agora verticalmente para baixo, com o mesmo mdulo de velocidade v0. Desprezando-se a resistncia do ar, podemos afirmar que, em relao situao em que elas atingem o cho, a pedra jogada para cima ter a) a mesma acelerao que a jogada para baixo, mas velocidade maior em mdulo. b) a mesma acelerao que a jogada para baixo, mas velocidade menor em mdulo. c) a mesma acelerao e velocidade que a jogada para baixo. d) a mesma velocidade que a jogada para baixo, mas uma acelerao maior em mdulo. e) a mesma velocidade que a jogada para baixo, mas acelerao menor em mdulo. Os estudantes da 1a srie resolveram realizar um concurso de pontaria. Todos deveriam abandonar uma esfera metlica do alto de uma ponte de altura 5 m, sobre um barco que tinha um X marcado no fundo. O barco est com o motor desligado, sendo levado pela correnteza do rio, cujas guas se deslocavam paralelamente em relao margem a uma velocidade de 28,8 km/h. Assinale a alternativa que fornece corretamente a distncia horizontal, medida em relao ponte, que o barco deveria estar quando a esfera fosse3)

solta para acertar o X: a) 2 m b) 144 m c) 5,76 m d) 6 m e) 8 m 4) Quando deixamos uma pedra cair de uma altura de 5 m, prximo superfcie da Terra, ela demora 1s para atingir o solo. Sabendo-se que a acelerao da gravidade na Lua seis vezes menor que na Terra, o tempo que uma pedra demora para atingir o solo lunar, caindo desta mesma altura a) 6 vezes menor b) 6 vezes maior. c) O mesmo

d) Aproximadamente 2, 5 vezes maior. e) Aproximadamente 2,5 vezes menor.

5) O planeta Terra gira em torno do Sol completando uma volta em 1 ano (3 x 107 s). Supondo que seu movimento se d numa rbita circular de raio r = 1,5 x 108 km, com velocidade de mdulo constante, a velocidade linear da Terra neste movimento de a) 10 m/s. b) 300 m/s. c) 30 km/s. d) 300.000 km/s. e) zero. 6) Deseja-se projetar uma pista para pouso e decolagens de avies a jato. Para decolar, o avio acelera com a1 = 4 m/s2 at atingir a velocidade de 100 m/s. Deve-se, porm, deixar espao para que o piloto possa interromper a decolagem, caso surja algum problema. Neste caso, o avio desacelera com a2 = 5 m/s2. O comprimento da pista para que o piloto possa interromper a decolagem no instante em que o jato atinge a velocidade de decolagem sem, no entanto, ter deixado o solo de a) 10000 m. b) 4450 m. c) 2250 m. d) 1000 m e) 250 m. 7) Um avio bombardeiro voa em alta velocidade em movimento retilneo e uniforme e solta uma bomba enquanto sobrevoa um vilarejo. Desprezando a resistncia do ar, sabendo que a bomba e o avio esto voando solidariamente quando a bomba solta, que a bomba no tem propulso, e mais, que o avio continua em movimento retilneo e uniforme, podemos afirmar que: a) o piloto do bombardeiro ver a bomba executando uma trajetria parablica. b) o piloto do bombardeiro ver a bomba caindo exatamente abaixo dele em linha reta na vertical. c) a bomba cai verticalmente sobre o vilarejo, destruindo-o, segundo um dos moradores do vilarejo d) a bomba no atinje o vilarejo, porque executa uma trajetria de 30o de inclinao em relao ao solo, quando visto por um morador do vilarejo. e) o piloto do bombardeiro v a bomba executando uma trajetria de 30o de inclinao em relao sua vertical. 8) Um estudante de ensino mdio est num carro que percorre um reto de uma rodovia uma velocidade de 40 m/s. Num determinado instante, comeam a cair, verticalmente, uns pingos de chuva. O estudante observa pela janela do carro e constata que, para ele, os pingos esto caindo fazendo um ngulo de 450 em relao vertical. Qual a

velocidade com que os pingos caem em relao a uma pessoa que esteja parada na beira da rodovia? a) 40 m/s. b) 68 m/s. c) 23,5 m/s. d) 20 m/s. e) 80 m/s. 9) Os avies da ponte area Rio-So Paulo percorrem a distncia entre as cidades, de 400 km, em 40 minutos. A velocidade mdia destes avies neste trajeto de a) 10 km/h. b) 1600 km/h. c) 400 km/h. d) 40 km/h e) 600 km/h 10) Um estudante de 50 kg est sobre uma balana dentro de um elevador que quando comea a subir leva 8 dcimos de segundo para partir do repouso e alcanar uma velocidade de 2 m/s, aumentando uniformemente. Durante esse tempo, o estudante vai ler no mostrador da balana um valor para sua massa igual a: a) 62,5 kg b) 50 kg c) 37,5 kg d) 100 kg e) 66 kg 11) Uma fora F= 100 N, inclinada de 30o em relao horizontal, puxa um corpo de 20 kg sobre uma superfcie horizontal com coeficiente de atrito cintico igual a 0,2. A cada segundo o corpo sofre uma variao de velocidade igual a:

a) 2,80 km/h b) 1,30 km/h c) 4,68 km/h d) 10,08 km/h e) zero 12) Um livro de Fsica est apoiado sobre uma mesa plana e horizontal. Em relao a este sistema, correto afirmar que

a) o peso do livro e a fora normal que a mesa exerce sobre ele formam uma par aoreao, anulando-se, portanto. b) quando o livro est em repouso sobre a mesa, a fora de atrito que age sobre ele devido ao contato com a mesa sempre nula. c) se empurrarmos o livro e o colocarmos em movimento, a fora que teremos que fazer para mant-lo com velocidade constante ser menor que aquela necessria para coloc-lo em movimento. d) aps colocado em movimento, o livro somente permanecer em movimento caso continuemos aplicando uma fora sobre ele. e) a fora de atrito entre o livro e a mesa a mesma qualquer que seja a massa do livro. 13) Num acidente de um carro de frmula 1, um carro, de massa m = 1000 kg e velocidade 216 km/h choca-se com um muro e demora 0,5 s para parar. Comparada com o peso do carro, a fora, considerada constante, que atua no carro, durante este intervalo de tempo a) 12 vezes maior b) 12 vezes menor c) igual d) 10 vezes maior. e) 10 vezes menor. 14) Um avio levanta vo porque a) mais leve do que o ar. b) uma fora vertical, apontando para cima, age sobre ele. c) os ventos feitos pelo motor o empurram para cima. d) o movimento das hlices cria vcuo, e qualquer objeto flutua no vcuo. e) no estando mais em contato com o cho, seu peso nulo. 15) Dois blocos, A e B, de massas diferentes, esto sobre uma mesa plana e horizontal e ligados por um fio inextensvel e de massa desprezvel. O bloco A puxado por uma fora F, retesando o fio que puxa ento o bloco B. Despreze o atrito com a superfcie. Nesta situao, podemos afirmar que a) a fora resultante que atua no bloco B igual que atua no bloco A. b) a fora resultante no bloco B igual fora F. c) a acelerao do bloco A maior que a acelerao do bloco B. d) os dois corpos tm a mesma acelerao. e) a tenso no fio nula 16) Um carro do futuro desce uma rampa plana de uma estrada feita na Lua. Sabendo que a acelerao da gravidade na Lua seis vezes menor que a da Terra, podemos afirmar que, em comparao com uma rampa idntica na Terra, a) a fora de atrito entre o solo e as rodas do carro menor. b) o carro chega mais rapidamente ao final da rampa. c) o carro demora o mesmo tempo para chegar ao final da rampa. d) a variao da energia potencial maior. e) o peso do carro o mesmo.

17) No clssico problema de um burro puxando uma carroa, um estudante conclui que o burro e a carroa no deveriam se mover, pois a fora que a carroa faz no burro igual em intensidade fora que o burro faz na carroa, mas com sentido oposto. Sob as luzes do conhecimento da Fsica, pode-se afirmar que a concluso do estudante est errada porque: a) ele esqueceu-se de considerar as foras de atrito das patas do burro e das rodas da carroa com a superfcie. b) considerou somente as situaes em que a massa da carroa maior que a massa do burro, pois se a massa fosse menor, ele concluiria que o burro e a carroa poderiam se mover. c) as leis da Fsica no podem explicar este fato. d) o estudante no considerou que mesmo que as duas foras possuam intensidades iguais e sentidos opostos, elas atuam em corpos diferentes. e) na verdade, as duas foras esto no mesmo sentido, e por isto elas se somam, permitindo o movimento. 18) Um corpo executa um movimento circular uniforme. Em relao a esta situao, podemos afirmar que a) como sua velocidade constante, a fora que age sobre ele nula. b) a fora resultante que atua sobre ele a fora centrpeta. c) como a fora centrpeta cancela a fora centrfuga, ento a fora resultante que atua sobre ele nula. d) a fora resultante que atua sobre ele a fora centrfuga. e) a fora resultante sempre igual fora peso. 19) Um esquim com massa de 60 Kg parte do repouso de um ponto A, situado a uma altura de 20 m em relao ao solo, no topo de uma rampa inclinada coberta de gelo. Desprezando as foras de atrito, calcule o mdulo da velocidade com que o esquim chega ao ponto B.

a) No possvel calcular sem o valor do ngulo de inclinao do plano. b) 10 m/s. c) 20 m/s. d) 25 m/s. e) 30 m/s. 20) Um sistema composto de uma mola, de comprimento natural l0 e constante elstica k, e um bloco de massa M preso a uma das extremidades pendurado no teto. Aps o sistema entrar em equilbrio, a distncia do bloco em relao ao teto passa a ser x0. Podemos afirmar, que no caso de se deslocar o bloco por uma distncia x em relao ao teto, o mesmo executar um movimento oscilatrio em torno de: a) l0, o comprimento natural da mola.

b) x0, a posio de equilbrio do sistema massa-mola em relao ao teto. c) x - x0, deslocamento do bloco em relao a posio de equilbrio do sistema massamola. d) x - l0, deslocamento do bloco em relao ao comprimento natural da mola. e) o bloco no executar um movimento oscilatrio. 21) A figura abaixo mostra a viso por cima de uma bola metlica de massa 2 kg que rola numa pista horizontal com velocidade constante 5 m/s. Quando a bola atinge o ponto P, um dispositivo eltrico acionado de modo que comea a agir sobre a bola uma fora constante de intensidade 2 N perpendicular sua trajetria.

a) Depois de quanto tempo a bola atinge o ponto A na face oposta da pista ? b) Qual a distncia horizontal "x" percorrida pela bola ? c) Esboce a trajetria da bola entre o incio da ao da fora e o ponto onde ela atinge o outro lado da pista. 22) Dois carros movem-se no mesmo sentido em uma estrada retilnea com velocidades vA = 108 km/h e vB = 72 km/h, respectivamente. Quando a frente do carro A est a uma distncia de 10 m atrs da traseira do carro B, o motorista do carro A freia, causando uma desacelerao a = 5 m/s2. a) Calcule a distncia percorrida pelo carro A at que ele colida com p carro B. b) Repita o clculo do tem anterior, mas agora supondo que a velocidade inicial do carro A de 90 km/h. Interprete seu resultado. 23) Um homem, de massa 60 kg, encontra-se sobre uma balana, dentro de uma caixa que escorrega a partir do repouso, da altura H, ao longo da pista esboada na figura abaixo. Desprezando possveis foras de resistncia, determine o valor de H de modo que a balana acuse um valor de 54 kg para a massa do homem quando a caixa dentro da qual ele se encontra passar pelo ponto mais alto da trajetria circular de raio R = 2 m.

24) Um cachorro est preso por uma corda num poste quando v um gato e, obviamente, decide ir atrs dele. O cachorro, porm, por mais fora que faa, no consegue romper a corda, que suporta uma trao de at 1000 N. Sendo ele o cachorro de um cientista, ele sabe que pode tentar romper a corda girando em torno do poste. Supondo que o tamanho da corda seja 1 m, a massa do cachorro m = 20 kg, e o movimento seja circular uniforme, determine

a) qual deve ser a velocidade linear mnima que o cachorro deve ter para que consiga romper a corda. b) quanto tempo o cachorro demora para dar uma volta completa em torno do poste, com esta velocidade. De posse destes resultados, comente se possvel supor que o cachorro conseguir arrebentar a corda. 25) Um estudante de ensino mdio est na sala de estudos de sua casa numa noite de vero bastante mida. Para refrescar-se, mantm sobre a mesa uma jarra de suco de laranja bem gelada. A mesa apresenta uma pequena inclinao. O estudante coloca o suco num copo de vidro e esquece-se do mesmo. Devido umidade, forma-se uma fina pelcula de gua nas superfcies do copo, resultado da condensao do vapor de gua. Com isso, o copo desliza e pra aps percorrer 10 cm. Se, quando o copo comea a deslizar, o coeficiente de atrito cintico entre o copo e a mesa for 0/2, com 0 sendo o coeficiente de atrito cintico entre o copo e a mesa quando o copo est seco, e sabendo que o coeficiente de atrito cintico varia quadraticamente com a distncia percorrida, x, tal que = 0 no final do movimento, determine em funo da distncia percorrida, x. 26) Voc j deve ter observado em corridas de circuitos ovais que as curvas so inclinadas. Esta inclinao das curvas, tambm observadas em rodovias, para aumentar a segurana e diminuir o risco de derrapagens. Considere que um automvel realiza uma curva de raio R e ngulo de inclinao . Considere tambm que a pista est muito escorregadia e o coeficiente de atrito esttico entre os pneus do carro e a pista desprezvel, podendo o carro derrapar ao realizar a curva.

a) Represente, num diagrama de foras, as foras que atuam no carro durante a curva, identificando-as. b) Calcule o mdulo da velocidade mxima com a qual o carro pode realizar a curva sem risco de derrapar, em funo do raio R e do ngulo de inclinao . 27) Um corpo de massa 1kg parte do repouso de um ponto A, a uma altura de 5m, sobre uma rampa curva e com atrito desprezvel. No final da rampa tem um trecho horizontal BC com 9m de comprimento. Neste trecho, o coeficiente de atrito cintico entre o corpo e a superfcie 0,2. No final deste trecho est uma mola de constante elstica 400 N/m. O corpo choca-se com a mola comprimindo-a de uma distncia x. Durante a compresso no existe atrito entre o bloco e a superfcie

a) Calcule o mdulo da velocidade com que o corpo chega em B. b) Calcule o mdulo da velocidade com que o corpo atinge a mola em C. c) Calcule a compresso x da mola.

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