2010 ESCOLA ________________________________________________________ ALUNO ________________________________________________________ LEIS DE NEWTON 1. (Faap) A terceira Lei de Newton é o princípio da ação e reação. Esse princípio descreve as forças que participam na interação entre dois corpos. Podemos afirmar que: a) duas forças iguais em módulo e de sentidos opostos são forças de ação e reação b) enquanto a ação está aplicada num dos corpos, a reação está aplicada no outro c) a ação é maior que a reação d) ação e reação estão aplicadas no mesmo corpo e) a reação, em alguns casos, pode ser maior que a ação 2. (Vunesp) Em 1992/3, comemoraram-se os 350 anos do nascimento de Isaac Newton, autor de marcantes contribuições à ciência moderna. Uma delas foi a Lei da Gravitação Universal. Há quem diga que, para isso, Newton se inspirou na queda de uma maçã. Suponha que F1 seja intensidade de força exercida pela maça sobre a Terra e F2 a intensidade da força exercida pela terra sobre a maçã. então, a) b) c) d) e) 4. a) b) c) d) e) 3. (Uece) Três corpos A, B e C, de massas mA=2kg, mB = 6kg e mC =12kg, estão apoiados em uma superfície plana, horizontal e idealmente lisa. Ao bloco A é aplicada a força horizontal F = 10N. A força que B exerce sobre C vale, em newtons: a) b) c) d) 5. 2N 6N 8N 10 N 16 N 2 4 6 10 (Vunesp) Dois blocos A e B, de massas 2,0kg e 6,0kg, respectivamente, e ligados por um fio, estão em repouso sobre um plano horizontal. Quando puxado para a direita pela força ù mostrada na figura, o conjunto adquire aceleração de 2,0m/s2. Nestas condições, pode-se afirmar que o modulo da resultante das forças que atuam em A e o módulo da resultante das forças que atuam em B valem, em newtons, respectivamente: F1 será muito maior que F2. F1 será um pouco maior que F2. F1 será igual a F2. F1 será um pouco menor que F2. F1 será muito menor que F2. (Unirio) Uma força F vetorial de módulo igual a 16N, paralela ao plano, está sendo aplicada em um sistema constituído por dois blocos, A e B, ligados por um fio inextensível de massa desprezível, como representado na figura a seguir. A massa do bloco A é igual a 3kg, a massa do bloco B é igual a 5kg, e não há atrito entre os blocos e a superfície. Calculando-se a tensão no fio, obteremos: 1 a) 4 e 16. b) 16 e 16. c) 8 e 12. d) 4 e 12. e) 1 e 3. 6. (Ufmg) Dois blocos M e N, colocados um sobre o outro, estão se movendo para a direita com velocidade constante, sobre uma superfície horizontal sem atrito. www.amofisica.xpg.com.br Fernando Alves Desprezando-se a resistência do ar, o diagrama que melhor representa as forças que atuam sobre o corpo M é: 7. Os blocos A e B têm massas mA= 5,0kg e mB = 2,0kg e estão apoiados num plano horizontal perfeitamente liso. Aplica-se ao corpo A a força horizontal F, de módulo 21N. A força de contato entre os blocos A e B tem módulo, em newtons, a) b) c) d) e) 8. (Uelondrina) Os três corpos, A, B e C, representados na figura a seguir têm massas iguais, m=3,0kg. O plano horizontal, onde se apóiam A e B, não oferece atrito, a roldana tem massa desprezível e a aceleração local da gravidade pode ser considerada g =10m/s2. A tração no fio que une os blocos A e B tem módulo: a) b) c) d) e) 9. 21 11,5 9,0 7,0 6,0 10 N 15 N 20 N 25 N 30 N (Ufrj) Dois blocos de massa igual a 4kg e 2kg, respectivamente, estão presos entre si por um fio inextensível e de massa desprezível. Deseja-se puxar o conjunto por meio de uma força ù cujo módulo é igual a 3N sobre uma mesa horizontal e sem atrito. O fio é fraco e corre o risco de romper-se. Qual o melhor modo de puxar o conjunto sem que o fio se rompa, pela massa maior ou pela menor? Justifique sua resposta. 2010 10. (Vunesp) No "globo da morte", um clássico do espetáculo circense, a motocicleta passa num determinado instante pelo ponto mais alto do globo, como mostra a figura adiante. Supondo que, nesse trecho, a trajetória é circular e o módulo da velocidade é constante, no sentido antihorário, indique a alternativa que apresenta corretamente a direção e sentido da força resultante que atua sobre a motocicleta nesse ponto. 11. (Fuvest) A figura a seguir mostra, num plano vertical, parte dos trilhos do percurso circular de uma "montanha russa" de um parque de diversões. A velocidade mínima que o carrinho deve ter, ao passar pelo ponto mais alto da trajetórias, para não desgrudar dos trilhos vale, em metros por segundos: a) b) c) d) e) √20. √40. √80. √160. √320. 12. (PUC-SP) Garfield, o personagem da história a seguir, é reconhecidamente um gato malcriado, guloso e obeso. Suponha que o bichano esteja na Terra e que a balança utilizada por ele esteja em repouso, apoiada no solo horizontal. Considere que, na situação de repouso sobre a balança, Garfield exerça sobre ela uma força de compressão de intensidade 150N. A respeito do descrito, são feitas as seguintes afirmações: I. O peso de Garfield, na terra, tem intensidade de 150N. II. A balança exerce sobre Garfield uma força de intensidade 150N III. O peso de Garfield e a força que a balança aplica sobre ele constituem um par ação-reação. 2 www.amofisica.xpg.com.br Fernando Alves É (são) verdadeira (s): a) b) c) d) e) 2010 elástica k=2000N/m, descreve um movimento circular e uniforme de raio r = 0,50m com velocidade v=10m/s sobre uma mesa horizontal e sem atrito. A outra extremidade da mola esta presa a um pino em O, segundo a figura a seguir. somente I. somente II. somente III. somente I e II. todas as afirmações. 13. (ITA) No campeonato mundial de arco e flecha dois concorrentes discutem sobre a Física que está contida na arte do arqueiro. Surge então a seguinte dúvida: quando o arco está esticado, no momento do lançamento da flecha, a força exercida sobre a corda pela mão do arqueiro é igual à: Força exercida pela sua outra mão sobre a madeira do arco. II. Tensão da corda. III. Força exercida sobre a flecha pela corda no momento em que o arqueiro larga a corda. a) Determine o valor da força que a mola aplica na bola para que esta realize o movimento descrito. b) Qual era o comprimento original da mola antes de ter sido esticada? I. Neste caso: a) b) c) d) e) todas as afirmativas são verdadeiras todas as afirmativas são falsas somente I e III são verdadeiras somente I e II são verdadeiras somente II é verdadeira a) b) c) d) e) 14. (Puc-SP) Um avião de brinquedo é posto para girar num plano horizontal preso a um fio de comprimento 4,0m. Sabe-se que o fio suporta uma força de tração horizontal máxima de valor 20N. Sabendo-se que a massa do avião é 0,8kg, a máxima velocidade que pode ter o avião, sem que ocorra o rompimento do fio, é: a) b) c) d) e) 10 m/s 8 m/s 5 m/s 12 m/s 16 m/s 15. (Ufes) O bloco da figura a seguir está em movimento em uma superfície horizontal, em virtude da aplicação de uma força ù paralela à superfície. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é igual a 0,2. A aceleração do objeto é dado: g =10,0 m/s2. a) b) c) d) e) 17. (Fatec) O corpo A, de massa 10kg, apoiado sobre uma superfície horizontal, está parado, prestes a deslizar, preso por um fio ao corpo B, de massa 2,0kg. Considerando-se o fio e a roldana ideais e adotando-se g = 10m/s2, o coeficiente de atrito estático entre o corpo A e a superfície vale: 20,0 m/s2 28,0 m/s2 30,0 m/s2 32,0 m/s2 36,0 m/s2 2,0 0,10 0,20 0,40 0,50 18. (Unaerpe) Em um SPA, a balança para a medida do peso dos clientes é colocada dentro de um elevador. Podemos dizer que: a) A indicação da balança será sempre a mesma, tanto quando o elevador subir, como quando o elevador descer. b) Como a balança mede o peso do corpo, só a aceleração da gravidade influenciará a medida. c) O cliente ficará com massa maior quando o elevador estiver subindo acelerado. d) O cliente ficará feliz com a indicação da balança na descida do elevador. e) O cliente terá o seu peso aumentado na subida do elevador. 19. (Vunesp) Dois corpos, de peso 10N e 20N, estão suspensos por dois fios, P e Q, de massas desprezíveis, da maneira mostrada na figura. As intensidades (módulos) das forças que tensionam os fios P e Q são respectivamente, de: a) b) c) d) e) 10 N e 20 N 10 N e 30 N 30 N e 10 N. 30 N e 20 N. 30 N e 30 N. 16. (Unicamp) Uma bola de massa 1,0kg, presa à extremidade livre de uma mola esticada de constante 3 www.amofisica.xpg.com.br Fernando Alves 2010 20. (UFPE) No sistema mostrado na figura a seguir, o bloco tem massa igual a 5,0kg. A constante elástica da mola vale 2,0N/cm. Considere que o fio, a mola e a roldana são ideais. na situação de equilíbrio, qual a deformação da mola, em centímetros? dado: g =10m/s2. 21. (Puc-SP) A mola da figura tem constante elástica 20N/m e encontra-se deformada de 20cm sob a ação do corpo A cujo peso é 5N. Nessa situação, a balança, graduada em newtons, marca: 25. (Mackenzie) Num local onde a aceleração gravitacional tem módulo 10m/s2, dispõe-se o conjunto a seguir, no qual o atrito é desprezível, a polia e o fio são ideais. Nestas condições, a intensidade da força que o bloco A exerce no bloco B é: Dados: m (A) = 6,0 kg, m (B) = 4,0 kg, m (C) = 10 kg, cos α = 0,8 e sen α = 0,6 a) b) c) d) e) 22. (Fei) Na montagem a seguir, sabendo-se que a massa do corpo é de 20kg, qual é a reação Normal que o plano exerce sobre o corpo? a) b) c) d) e) 50 N 100 N 150 N 200 N 200 kgf 23. (Uelondrina) Um corpo de massa 2,0 kg é abandonado sobre um plano perfeitamente liso e inclinado de 37° com a horizontal. Adotando g=10m/s2, sen37° = 0,60 e cos37° = 0,80, conclui-se que a aceleração com que o corpo desce o plano tem módulo, em m/s2, a) b) c) d) e) a) 20 N b) 32 N c) 36 N d) 72 N e) 80 N 1N 2N 3N 4N 5N 4,0 5,0 6,0 8,0 10 24. (Vunesp) No sistema a seguir, A tem massa mA=10kg. B tem massa mB =15kg. α = 45°. Qual será o coeficiente de atrito entre as superfícies em contacto, do corpo A com o plano, para que o corpo se desloque com movimento uniforme? Observações: g = 10m/s2; o peso da corda, o atrito no eixo da roldana e a massa da roldana são desprezíveis. 4 26. (Uelondrina) Um pequeno bloco de granito desce por um plano inclinado de madeira, que forma um angulo θ com a horizontal. O coeficiente de atrito dinâmico entre o granito e a madeira é µ e a aceleração local da gravidade é g. Nessas condições, a aceleração do movimento do bloco é dada por: a) b) c) d) e) g(sen θ - µ cos θ) g(cos θ - μ sen θ) g cos θ g sen θ g 27. (Puccamp) Um bloco de massa 5,0 kg é arrastado para cima, ao longo de um plano inclinado, por uma força ù, constante, paralela ao plano e de intensidade 50N, como mostra a figura a seguir. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano vale 0,40 e a aceleração da gravidade 10 m/s2. A aceleração do bloco, em m/s2, vale: a) b) c) d) e) 0,68 0,80 1,0 2,5 6,0 28. (Puccamp) Um corpo de massa 20kg é colocado num plano inclinado de 53° com a horizontal. Adote 0,20 para o coeficiente de atrito entre ambos, g =10m/s2, sen53° = www.amofisica.xpg.com.br Fernando Alves 2010 0,80 e cos53° = 0,60. Quando uma força F, de intensidade 100N e paralela ao, plano inclinado é aplicada no corpo, a aceleração adquirida por ele tem módulo, em m/s2 igual a: a) b) c) d) e) 0,72 1,8 3,6 6,0 8,0 29. (Unirio) Considere as duas situações a seguir, representadas na figura, para um cabo ideal e uma roldana de atrito desprezível, estando o sistema em equilíbrio. I. Um bloco de massa m preso em uma das extremidades do cabo e a outra presa no solo. Um bloco de massa m preso em cada extremidade do cabo. II. A probabilidade de o cabo partir-se é: a) igual nas duas situações, porque a tração é a mesma tanto em I como em II. b) maior na situação I, porque a tração no cabo é maior em I do que em II. c) maior na situação I, mas a tração no cabo é igual tanto em I como em II. d) maior na situação II, porque a tração no cabo é maior em II do que em I. e) maior na situação II, mas a tração no cabo é igual em I e em II. 30. (Puccamp) O esquema representa um sistema que permite deslocar o corpo Y sobre o tampo horizontal de uma mesa, como conseqüência da diferença das massas dos corpos X e Z. Nesse esquema, considere desprezíveis as massas dos fios e das polias, bem como as forças passivas nas polias e nos corpos X e Z. Sendo g =10,0m/s2 e sabendo-se que, durante o movimento, o corpo Y tem uma aceleração igual a 1,6m/s2, o coeficiente de atrito entre Y e o tampo da mesa é igual a: a) b) c) d) e) 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 5 31. (Ufmg) A figura 1 a seguir mostra um bloco que está sendo pressionado contra uma parede vertical com força horizontal ù e que desliza para baixo com velocidade constante. O diagrama que melhor representa as forças que atuam nesse bloco é: A figura 1 a seguir mostra um bloco que está sendo pressionado contra uma parede vertical com força horizontal ù e que desliza para baixo com velocidade constante. O diagrama que melhor representa as forças que atuam nesse bloco é: 32. Num determinado instante, o número total de forças no universo é ímpar ou par? Justifique. 33. (Fei) Quanto à figura a seguir, podemos afirmar que: a) não existe atrito b) a aceleração do corpo B é o dobro da aceleração do corpo A c) a força normal do corpo A é o dobro da força normal em B d) a força que o fio exerce no corpo A é o dobro da força que o fio exerce no corpo B e) a aceleração do corpo B é a metade da aceleração do corpo A 34. (Uelondrina)Um carro consegue fazer uma curva plana e horizontal, de raio 100m, com velocidade constante de 20m/s. Sendo g = 10m/s2, o mínimo coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista deve ser: www.amofisica.xpg.com.br Fernando Alves a) b) c) d) e) 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 35. (Uelondrina)Em uma estrada, um automóvel de 800 kg com velocidade constante de 72km/h se aproxima de um fundo de vale, conforme esquema a seguir. Dado: g = m/s2. Sabendo que o raio de curvatura nesse fundo de vale é 20m, a força de reação da estrada sobre o carro é, em newtons, aproximadamente, a) b) c) d) e) 2,4.105 2,4.104 1,6.104 8,0.103 1,6.103 2010 38. (Uelondrina) Os corpos A e B são puxados para cima, com aceleração de 2,0m/s2, por meio da força F, conforme o esquema a seguir. Sendo mA= 4,0kg, mB = 3,0kg e g =10m/s2, a força de tração na corda que une os corpos A e B tem módulo, em N, de: a) b) c) d) e) 14 30 32 36 44 39. (Uelondrina) Um corpo de massa 200g é submetido à ação das forças F1, F2‚ e F3, coplanares, de módulos F1=5,0N, F2=4,0N e F3=2,0N, conforme a figura a seguir. A aceleração do corpo vale, em m/s2, 36. Uma partícula de massa igual a 0,5kg teve sua velocidade aumentada linearmente de 4,0m/s para 8,0m/s durante 2,0 segundos. Nesse caso, a força resultante que atuou sobre ela foi de: a) b) c) d) 6,0 N 1,5 N 4,0 N 1,0 N 37. Uff) Um fazendeiro possui dois cavalos igualmente fortes. Ao prender qualquer um dos cavalos com uma corda a um muro (figura 1), observa que o animal, por mais que se esforce, não consegue arrebentá-la. Ele prende, em seguida, um cavalo ao outro, com a mesma corda. A partir de então, os dois cavalos passam a puxar a corda (figura 2) tão esforçadamente quanto antes. A respeito da situação ilustrada pela figura 2, é correto afirmar que: a) b) c) d) e) 40. (COVEST) Um físico, atendendo à sua esposa, tenta mudar a localização da sua geladeira empurrando-a horizontalmente sobre o chão, mas não consegue movêla. Pensando sobre o assunto, ele imagina como sua vida seria mais fácil num planeta de gravidade menor que a da Terra. Considerando que a força que o físico faz sobre a geladeira vale 1200N, a massa da geladeira é 300kg, e o coeficiente de atrito estático entre a geladeira e o chão é 1/2, indique entre os planetas a seguir aquele com maior aceleração da gravidade, g, no qual ele ainda conseguiria mover a geladeira. a) b) c) d) e) a) a corda arrebenta, pois não é tão resistente para segurar dois cavalos b) a corda pode arrebentar, pois os dois cavalos podem gerar, nessa corda, tensões até duas vezes maiores que as da situação da figura 1 c) a corda não arrebenta, pois a resultante das forças exercidas pelos cavalos sobre ela é nula d) a corda não arrebenta, pois não está submetida a tensões maiores que na situação da figura 1 e) não se pode saber se a corda arrebenta ou não, pois nada se disse sobre sua resistência 6 0,025 0,25 2,5 25 250 Plutão, g = 0,3 m/s2 Marte, g = 3,7 m/s2 Urano, g = 7,8 m/s2 Vênus, g = 8,6 m/s2 Saturno, g = 9,0 m/s2 41. (ITA) Fazendo compras num supermercado, um estudante utiliza dois carrinhos. Empurra o primeiro, de massa m, com uma força F, horizontal, o qual, por sua vez, empurra outro de massa M sobre um assoalho plano e horizontal. Se o atrito entre os carrinhos e o assoalho puder ser desprezado, pode-se afirmar que a força que está aplicada sobre o segundo carrinho é: a) F b) MF/(m + M) c) F(m + M)/M www.amofisica.xpg.com.br Fernando Alves 2010 d) F/2 e) outra expressão diferente. “O que sabemos é uma gota; o que ignoramos é um oceano” Isaac Newton 7 www.amofisica.xpg.com.br