Leis de newton ii, Exercícios de Física
Muriel.Ramos
Muriel.Ramos15 de Fevereiro de 2016

Leis de newton ii, Exercícios de Física

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Exercícios sobre LEIS DE NEWTON
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LEIS DE NEWTON II

01) UFRJ- Um professor de Educação Física pediu a um dos seus alunos que deslocasse um aparelho de massa m, com velocidade constante, sobre uma superfície horizontal, representado na figura a seguir.

O aluno arrastou o aparelho usando uma força F. Sendo μ o coeficiente de atrito entre as superfícies de contato do aparelho e o chão, é correto afirmar que o módulo da força de atrito é a) μ . (m . g + F . sen α). b) μ . (F - m . g). c) F . sen α. d) F . cos α. e) F . μ

02) PUCPR- A figura representa um corpo de massa 10 kg apoiado em uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito entre as superfícies em contato é 0,4. Em determinado instante, é aplicado ao corpo uma força horizontal de 10 N.

Considere g = 10 m/s2 e marque a alternativa correta: a) A força de atrito atuante sobre o corpo é 40 N. b) A velocidade do corpo decorridos 5 s é 10 m/s. c) A aceleração do corpo é 5 m/s2.

d) A aceleração do corpo é 2 m/s2 e sua velocidade decorridos 2 s é 5 m/s. e) O corpo não se movimenta e a força de atrito é 10 N.

03) UFPR- A figura abaixo mostra um sistema utilizado em laboratórios de física para se demonstrar a aplicação das leis de Newton.

A massa do bloco A é 2,0 kg e do bloco B é 5,0 kg. Após o sistema entrar em movimento no sentido indicado na figura, determinou-se que a aceleração do conjunto vale 6,0 m/s2. Supondo que a corda seja inextensível e de massa desprezível, e que a aceleração da gravidade seja de 10 m/s2, avalie as seguintes afirmativas: I. A força de tração no fio que liga os blocos vale 20N. II. A força resultante sobre o bloco A vale 12 N. III. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e a mesa é 0,2. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente a afirmativa II é verdadeira. d) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras.

04) PUCSP- Um bloco de borracha de massa 5,0 kg está em repouso sobre uma superfície plana e horizontal. O gráfico representa como varia a força de atrito sobre o bloco quando sobre ele atua uma força F de intensidade variável paralela à superfície.

O coeficiente de atrito estático entre a borracha e a superfície, e a aceleração adquirida pelo bloco quando a intensidade da força F atinge 30N são, respectivamente, iguais a a) 0,3; 4,0 m/s2 b) 0,2; 6,0 m/s2

c) 0,3; 6,0 m/s2 d) 0,5; 4,0 m/s2 e) 0,2; 3,0 m/s2

05) UEM- Em um pêndulo cônico (representado na figura abaixo), a bolinha descreve um movimento circular uniforme no plano horizontal. O comprimento da trajetória da bolinha é de aproximadamente 62,8 m e o ângulo formado entre o fio pendular e a vertical é de 45º. Considere g =10,0m/s2 e π = 3,14 . Nessas condições, a velocidade escalar da bolinha é, aproximadamente,

a) 12,0 m/s. b) 10,0 m/s. c) 5,0 m/s. d) 15,0 m/s. e) 1,0 m/s.

06) UEM- Um bloco de peso igual a 30 kgf desliza sobre um plano inclinado de 45o sob ação da gravidade. Sendo aa aceleração do bloco (calculada em m/s2), determine o valor numérico dea . (Considere g = 10 m/s2; μ = 0,1; sen45o = cos45o = /2). Gabarito: 09

07) UEM- Observando as leis da física e os aspectos biológicos que regem os movimentos dos seres humanos, assinale a alternativa correta. a) Pela lei da inércia, espera-se que um jogador de futebol, ao tropeçar na bola, caia para trás. b) Para que uma dona-de-casa mova uma geladeira, terá que aplicar uma força maior do que a força de atrito cinético, porém menor do que a força de atrito estático. c) Na contração muscular dos processos respiratórios e dos batimentos cardíacos involuntários, não há consumo de ATP. d) As atividades físicas aumentam o tônus muscular, ou seja, aumentam o grau de contração parcial da musculatura esquelética. e) A segunda lei de Newton diz que, quanto maior for a massa de um corpo, menor será sua inércia.

08) UEM- Uma caixa contendo ferramentas está em repouso sobre uma superfície horizontal áspera. Uma pessoa está tentando colocá-la em movimento, empurrando-a com uma força paralela à superfície, mas não está conseguindo. Qual a razão para isso? a) A força que a mão da pessoa faz sobre a caixa é a mesma que a caixa faz sobre a mão.

b) A força que o solo faz sobre a caixa devido ao atrito cinético é muito maior do que a força que a pessoa faz sobre a caixa. c) A força de atrito estático que o solo exerce sobre a caixa é de mesma intensidade da força que a mão faz sobre a caixa. d) A quantidade de momento que a caixa possui. e) O fato de o torque que a mão imprime à caixa ser menor do que a força de atrito estático que o solo exerce sobre a caixa.

09) UTFPR- No esquema da figura a seguir, o bloco A tem massa igual ao dobro da masa do bloco B e a roldana apresenta massa e atrito desprezíveis. Se o sistema permanece em repouso, o coeficiente de atrito entre o bloco A e a superfície horizontal tem um valor mínimo igual a:

a) 0,25. b) 0,50. c) 1,00. d) 1,50. e) 2,00.

10) UNIOESTE- Um dos métodos que podem ser usados para medir experimentalmente o coeficiente de atrito estático entre um corpo e uma superfície consiste em colocar o corpo sobre uma superfície que pode ser elevada em torno de um eixo posicionado em uma de suas extremidades, conforme mostra a figura abaixo.

Deve-se elevar a extremidade livre até que o corpo esteja na eminência de escorregar e, então, anotar o ângulo θ. Supondo que o corpo tem peso P e realizando o procedimento conforme descrito, qual deve ser o valor do coeficiente de atrito estático? a) tg θ b) cos θ c) sen θ d) sen θ + cos θ e) sen θ - cos θ

11) UTFPR- Um bloco de massa 5 kg repousa sobre um plano inclinado de altura 3 m e comprimento horizontal 4 m. Considerando o coeficiente de atrito estático igual a 0,8 e a aceleração da gravidade local igual a 10 m/s2, assinale a alternativa correta. a) A intensidade da força de atrito existente entre o bloco e o plano inclinado é igual a 32 N.

b) A força resultante exercida sobre o bloco pelo plano inclinado tem intensidade igual a 40 N. c) A força resultante exercida sobre o bloco pelo plano inclinado é vertical e dirigida para cima. d) As forças peso e normal formam um par ação- reação. e) A intensidade da força de atrito existente entre o bloco e o plano inclinado pode ser determinada pela expressão Fat = µe.N.

12) UTFPR- O sofá de Dona Amélia pesa 300 N. Durante uma limpeza, ela teve de deslocá-lo sobre o piso da sala com velocidade constante. Para tal, foi necessário aplicar uma força horizontal de intensidade de 1,0 x 102 N. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o piso da sala vale: a) 3,0 x 10 b) 3,3 x 10 c) 3,3 x 10–1 d) 1,5 x 10–1 e) 2,0 x 10–1

13) CEFETCE- Na figura a seguir, temos a vista de cima de um disco circular horizontal que gira no sentido horário com velocidade angular constante em torno de um eixo vertical que passa pelo seu centro. O círculo escurecido representa um pequeno cilindro que repousa sobre o disco, enquanto este gira.

Suponha que o cilindro possua massa igual a 40g, que o coeficiente de atrito estático entre o disco e o cilindro seja 0,18, que a distância do cilindro ao eixo valha 20cm e que a aceleração da gravidade seja de 10 m/s2. A máxima velocidade angular com que o disco pode girar, sem que o cilindro deslize, vale, em rad/s: a) 0,9 b) 1,0 c) 1,8 d) 2,0

e) 3,0

14) UEM- A figura a seguir representa um bloco de massa igual a 0,2 Kg, apoiado sobre um plano inclinado. O ângulo θ, entre o plano inclinado e o plano horizontal, é igual a 45o. Sabe-se que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano inclinado é igual a 0,5 e que a aceleração da gravidade local é 10,0 m/s2. Qual deverá ser o menor valor da força F (em N) para que o bloco fique em repouso sobre o plano inclinado? Gabarito:01

15) UEM- Sobre um satélite artificial, de massa m, ao redor da Terra, é exercida uma força centrípeta F, dada por F = (mv2)/R, em que R é o raio da órbita e v a velocidade do artefato. Analisando a força centrípeta com relação ao tempo gasto para uma volta completa, em um movimento circular uniforme (MCU), e considerando uma constante k que envolve a massa m e o raio R, a expressão dessa força em função do tempo T e o gráfico que a representa são, respectivamente: a) F = (T2/k) e seu gráfico com respeito ao tempo é:

b) F = k T2 e seu gráfico com respeito ao tempo é:

c) F = k sen(T) e seu gráfico com respeito ao tempo é:

d) F = (k/T2) e seu gráfico com respeito ao tempo é:

e) F = k – T e seu gráfico com respeito ao tempo é:

16) UEM- Um motociclista descreve uma circunferência num "globo da morte" de raio 4 m, em movimento circular uniforme, no sentido indicado pela seta curva, na figura abaixo. A massa total (motorista + moto) é de 150 kg. Considere g = 10 m/s2 e assinale V ou F.

( V ) A velocidade do motociclista em B é tangente à circunferência e dirigida para baixo (↓). ( V ) A aceleração do motociclista no ponto C é dirigida para o centro da circunferência.

( F ) A força resultante sobre o motociclista no ponto A é dirigida para fora da circunferência e perpendicular à mesma (↑). ( V ) Se a velocidade do motociclista no ponto mais alto da circunferência for 12 m/s, a força exercida sobre o globo nesse ponto será 3900 N. ( F ) No ponto mais baixo da circunferência, a força exercida sobre o globo é a mesma que a da parte mais alta. ( V ) A velocidade mínima que o motociclista deve ter no ponto mais alto da circunferência para que ele consiga fazer a volta completa sem cair é 6,3 m/s.

17) UEM- Um corpo A parte do repouso descrevendo um movimento retilíneo uniformemente variado e percorre, no tempo t, o espaço equivalente ao comprimento de um círculo de raio R. Um corpo B, com a mesma massa m do corpo A, descrevendo um movimento circular uniforme, completa, no mesmo tempo t, uma volta descrevendo uma trajetória circular de raio R. Com base nessas afirmações, desprezando o atrito entre os corpos e as superfícies e os efeitos relacionados à resistência do ar, é correto afirmar que 01. O vetor deslocamento do corpo B é nulo. 02. O vetor aceleração do corpo B é nulo. 04. O módulo da velocidade do corpo A, no final do percurso, é o dobro do módulo da velocidade do corpo B. 08. A força resultante que atua no corpo A é . 16. A força resultante que atua no corpo B é maior que a força resultante que atua no corpo A. Gabarito: 29

18) UEM- A corda de um pêndulo cônico tem 5 metros de comprimento. Uma de suas extremidades está fixada no teto de uma sala e contém, na outra extremidade, uma esfera maciça com massa de 7 kg. O pêndulo está realizando um movimento circular de raio R e completa uma volta a cada dois segundos. Com base nessas informações, assinale a (s) alternativa(s) correta(s). 01. A velocidade tangencial linear da massa é πR m/ s. 02. A força centrípeta sobre a massa é 7π2.RN. 04. O raio do círculo horizontal descrito pela massa é menor do que 5,1 m. 08. A tração na corda é 35π2 N. 16. Se o pêndulo passar a realizar uma volta por segundo, o período do movimento será quatro vezes maior. Gabarito: 15

19) UEM- A queda de uma gota de chuva que se desprende de uma nuvem não é livre, pois sobre a gota atua a força de resistência do ar (o empuxo do ar sobre a gota está sendo desprezado). A velocidade da gota aumenta até atingir uma velocidade-limite no instante em que a força de resistência do ar e o peso da gota se equilibram. A partir desse instante, a velocidade permanece constante. Em geral, a força Fresde resistência do ar é associada ao coeficiente de arrasto aerodinâmico (Cx), de acordo com a equação , em que v é a velocidade do objeto, A é a área da superfície do objeto voltada para o movimento, e dé a densidade do ar. Para o que segue, considere constante e igual a 8 x 10-4 (unidades do sistema internacional). Considere, também, que a intensidade da aceleração da gravidade seja g =10m/s2, que a velocidade-limite da gota seja de 18 km/h e, ainda, que a forma da gota seja a junção de uma semiesfera com um cone circular reto, como ilustra a figura abaixo.

Em relação ao exposto, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. O movimento de uma gota de chuva a partir do instante em que ela atinge a velocidade-limite é retilíneo e uniforme. 02. A velocidade-limite de uma gota de chuva é de 5 m/s. 04. Em situação de equilíbrio, uma gota de chuva com coeficiente de arrasto Cx igual a 150 tem massa igual a 0,2 g. 08. Se uma gota de chuva estivesse em queda livre a partir de uma altura de 500 m, atingiria o solo com uma velocidade igual a 30 vezes a velocidade-limite. 16. Uma gota de chuva que tenha volume da parte cônica igual ao volume da parte em forma de uma semiesfera é tal que o raio do círculo de junção é igual à metade da altura do cone. Gabarito: 19

20) UEM- Uma pista de corrida circular possui um raio de 250 m. Considere g = 10 m/s2 e assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Se a pista possuir um ângulo de inclinação com a horizontal de 45o, a velocidade máxima que um piloto pode imprimir a uma moto de corridas de massa 200 kg, para que a mesma se mantenha na trajetória circular sem se importar com o atrito entre os pneus da moto e a pista é 50 m/s. 02. Se a pista possuir um ângulo de inclinação com a horizontal de 45o, a força centrípeta experimentada por uma moto de corridas de 200 kg, quando essa

corre na pista a uma velocidade de 50 m/s, é 3000 N, sem depender da força de atrito. 04. Se a pista não for inclinada e o coeficiente de atrito estático entre os pneus da moto e a pista for 0,36, a máxima velocidade com que a moto de massa 200 kg poderá circular nessa pista será 30 m/ s. 08. Se a pista não for inclinada, a força centrípeta experimentada por uma moto de 200 kg, que corre nessa pista com uma velocidade de 20 m/s, é 380N. 16. Se a pista possuir um ângulo de inclinação com a horizontal, a velocidade máxima com a qual uma moto pode circular dependerá do raio da pista. Gabarito: 21

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