ATIVIDADE PARA 4UL
FÍSICA (1S14)
1 - Um corpo de 5 kg descreve uma trajetória retilínea que obedece à seguinte equação
horária S=3t2 + 2t + 1, onde S é medido em metros e t em segundos. Determine o
módulo da força resultante sobre o corpo.
2 - Em 13 de Janeiro de 1920 o jornal The New York Times publicou um editorial
atacando o cientista Robert Goddard por propor que os foguetes poderiam ser usados
em viagens espaciais. O editorial dizia: É de se estranhar que o prof. Goddard,
apesar de sua reputação científica internacional, não conheça a relação entre as
forças de ação e reação e a necessidade de ter alguma coisa melhor que o vácuo
contra a qual o foguete possa reagir. É claro que falta a ele o conhecimento dado
diariamente no colégio .Comente o editorial acima, indicando quem tem razão e por
quê, baseando sua resposta em algum princípio físico fundamental.
3
- Um automóvel, com uma massa de 1200 kg, tem uma velocidade de 72 km/h quando
os freios são acionados, provocando uma desaceleração constante e fazendo com
que o carro pare em 10s. Determine a intensidade da força aplicada ao carro pelos
freios, em newtons.
4 - Um trator, com velocidade constante, puxa horizontalmente um tronco de árvore por
meio de uma corrente, exercendo sobre ela uma força de 1000N. Considerando-se
que o tronco tem um peso 1500N, calcule a intensidade da força resultante sobre o
tronco.
5 - Uma das modalidades esportivas em que nossos atletas têm sido premiados em
competições olímpicas é a de barco a vela. Considere uma situação em que um barco
de 100 kg, conduzido por um velejador com massa de 60 kg, partindo do repouso, se
desloca sob a ação do vento em movimento uniformemente acelerado, até atingir a
velocidade de 18 km/h. A partir desse instante, passa a navegar com velocidade
constante. Se o barco navegou 25 m em movimento uniformemente acelerado, qual é
o valor da força aplicada sobre o barco? Despreze resistências ao movimento do
barco.
6 - Considere a figura a seguir
Determine o módulo da resultante das três forças, em N.
7 - 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,
determine a aceleração imprimida ao conjunto nos instantes iniciais de sua ascensão,
relativamente ao solo.
8 - Leia atentamente os quadrinhos a seguir.
A solução pensada pelo gato
Garfield para atender à ordem
recebida de seu dono está
fisicamente correta? Justifique sua
resposta.
9 - O peso de um corpo, próximo à superfície da Terra onde g=10m/s² é de 40N.
a) Qual é o seu peso na Lua, sabendo que gL=g/6?
b) Qual é a sua massa em Marte?
10 - Um quilograma padrão pesa cerca de 10N na Terra. Em um planeta X, o mesmo
quilograma padrão pesa 35N. Qual é a aceleração da gravidade no planeta X?
(1kgf=10N).
11 - Um astronauta, de pé sobre a superfície da Lua, arremessa uma pedra,
horizontalmente, a partir de uma altura de 1,25 m, e verifica que ela atinge o solo a
uma distância de 15 m. Considere que a aceleração da gravidade na sua superfície
vale 1,6 m/s². Com base nessas informações, CALCULE o módulo da velocidade com
que o astronauta arremessou a pedra.
12 - Uma força de intensidade 20N atua sobre os blocos A e B, de massas mA=3kg e
mB=1kg, como mostra a figura.
A superfície sobre a qual desliza o conjunto é horizontal e
sem atrito. Considere g=10m/s² e determine:
a) a intensidade da força que A aplica em B
b) a intensidade da força que B aplica em A
c) a intensidade da força resultante sobre cada bloco.
13 - Os três blocos P, Q e R da figura abaixo encontram-se em repouso sobre uma
superfície plana, horizontal e perfeitamente lisa.
Suas massas são mP=6kg, mQ=4kg e mR=2kg. Uma
força de intensidade F=48N é aplicada sobre o bloco
P. Considere g=10m/s² e determine a intensidade,
direção e sentido da força que o bloco R aplica no
bloco Q.
14 - Dois blocos A e B de massas 10 kg e 20 kg, respectivamente, unidos por um fio de
massa desprezível, estão em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força,
também horizontal, de intensidade F = 60N é aplicada no bloco B, conforme mostra a
figura.
Determine o módulo da força de tração no fio que une os
dois blocos, em newtons.
15 - Dois corpos A e B de massas mA=3kg e mB=1kg estão ligados
por um fio flexível, como mostra a figura,a mover-se sob a ação da
gravidade, sem atrito. (considere g=10m/s²).
a) Determine a aceleração do conjunto e a intensidade da força de
tração no fio.
b) Supondo que num certo instante, após iniciado o movimento, o fio
de ligação se rompa, o que acontecerá com os movimentos dos
corpos A e B?
16 - Na figura abaixo os blocos 1, 2 e 3 tem massas m1=40kg, m2=20kg
e m3=60kg. Considere os fios A e B e a polia ideais, despreze todos os
atritos e calcule:
a) a aceleração do sistema
b) a intensidade da força de tração no fio B
17 - Um bloco de massa 5kg é arrastado ao longo de um plano
inclinado sem atrito, conforme a figura.
Para que o bloco adquira uma aceleração de 3m/s² para cima, qual
deverá ser a intensidade da força F? (g=10m/s², sen =0,8 e cos =0,6).
18 - Na montagem mostrada na figura, os corpos A e B estão em repouso e todos os atritos
são desprezíveis.
O corpo B tem uma massa de 8,0 kg e o ângulo do plano
inclinado é 45°. Qual é então o peso do corpo A em
newtons?
19 - Dois blocos A e B de massas mA=2kg e mB=3kg, ligados por um fio, são dispostos
conforme o esquema a seguir, num local onde
g=10m/s² e cujo ângulo do plano inclinado é 30°.
Desprezando-se os atritos e considerando ideais a
polia e o fio, determine a intensidade da força
tensora no fio. Considere sen30°=0,5 e cos30°=0,87.
20 - A mola da figura varia seu comprimento de 10cm para 22cm quando
penduramos em sua extremidade um corpo de 4N.
Determine o comprimento total dessa mola quando penduramos nela um
corpo de 6N.
21 - Um bloco de massa 5 kg está parado sobre um plano inclinado de um ângulo de 30° com a
horizontal, preso a uma mola, de constante elástica k = 100 N/m,
como mostra a figura. O atrito entre o bloco e o plano pode ser
desprezado.
a) Represente as forças que atuam na caixa e escreva quem
exerce cada uma das forças.
b) Calcule a deformação da mola nessa situação.
22 - Considere um bloco de massa 10kg, inicialmente em repouso sobre uma superfície reta e
horizontal com atrito e cujos coeficientes de atrito estático e dinâmico sejam respectivamente
iguais a me=0,5 e md=0,3. Aplica-se ao bloco uma força de intensidade crescente, a partir de
zero. Sabendo que g=10m/s², analise o que acontece com o bloco quando tiver intensidade:
a) F=0N
b) F=20N
c) F=40N
d) F=50N
e) F=60N
23 - Uma caixa cuja velocidade inicial é de 10 m/s leva 5 s deslizando sobre uma superfície
horizontal até parar completamente. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s²,
determine o coeficiente de atrito cinético que atua entre a superfície e a caixa.
24 - Um automóvel de massa 103kg, movendo-se inicialmente com velocidade de 72km/h é
freado (em movimento uniformemente desacelerado) e pára, após percorrer 50m. Calcule a
força, o tempo de freamento e o valor do coeficiente de atrito. (g=10m/s2).
25 - Determine a massa de um avião viajando a 720km/h, a uma altura de 3.000 m do
solo, cuja energia mecânica total é de 70,0.106 J. Considere a energia potencial
gravitacional como zero no solo.(g=10m/s²)
26 - Uma pedra, deixada cair de um edifício, leva 4s para atingir o solo. Desprezando a
resistência do ar e considerando g = 10 m/s2, escolha a opção que indica a altura do
edifício em metros.
27 - Um bloco de 4,0 kg de massa, e velocidade de 10m/s, movendo-se sobre um plano
horizontal, choca-se contra uma mola, como mostra a figura.
Sendo a constante elástica da mola igual a
10000N/m, determine o valor da deformação
máxima que a mola poderia atingir, em cm.
28 - Um brinquedo que muito agrada às crianças são os lançadores de objetos em uma pista.
Considere que a mola da figura a seguir possui uma constante elástica k = 8000 N/m e massa
desprezível. Inicialmente, a mola está comprimida de 2,0 cm e, ao ser liberada, empurra um
carrinho de massa igual a 0,20 kg. O carrinho abandona a mola quando esta atinge o seu
comprimento relaxado, e percorre uma pista que termina em uma rampa. Considere que não
há perda de energia mecânica por atrito
no movimento do carrinho.
a) Qual é a velocidade do carrinho
quando ele abandona a mola?
b) Na subida da rampa, a que altura o
carrinho tem velocidade de 2,0 m/s?
29 - Uma bolinha de massa m = 200 g é largada do repouso de uma altura h,
acima de uma mola ideal, de constante elástica k = 1240 N/m, que está fixada
no piso (ver figura).
Ela colide com a mola comprimindo-a por Dx = 10 cm. Calcule, em metros, a
altura inicial h. Despreze a resistência do ar.(g=10m/s2)
30 - A figura mostra o instante em que uma esfera de 4 kg
é constante elástica 200 N/m. Determine a maior valor da
velocidade atingida por essa esfera, no seu movimento
descendente.
31 - Idéia para a campanha de redução de acidentes: enquanto um narrador exporia fatores de
riscos nas estradas, uma câmera mostraria o trajeto de um sabonete que, a partir do repouso
de um ponto sobre a borda de uma banheira, escorregaria para o interior da mesma, sofrendo
um forte impacto contra a parede vertical oposta.
Para a realização da filmagem, a equipe
técnica, conhecendo a aceleração da
gravidade (10m/s²) e desconsiderando
qualquer atuação de forças contrárias ao
movimento, estimou que a velocidade do sabonete, momentos antes de seu impacto contra a
parede da banheira, deveria ser um valor, em m/s. Que valor é este?
32 - No esporte conhecido como "ioiô humano", o praticante, preso à extremidade de uma
corda elástica, cai da beira de uma plataforma para as águas de um rio. Sua queda é
interrompida, a poucos metros da superfície da água, pela ação da corda elástica, que tem a
outra extremidade firmemente presa à beira da plataforma. Suponha que, nas condições
citadas acima, a distensão máxima sofrida pela corda, quando usado por um atleta de peso
750 N, é de 10 metros, e que seu comprimento, quando não distendida, é de 30 metros. Nestas
condições:
a) A que distância da plataforma está o atleta, quando chega ao ponto mais próximo da água?
b) Qual o valor da constante elástica da corda?
(Despreze o atrito com o ar e a massa da corda, e considere igual a zero o valor da velocidade
do atleta no início da queda.)
33 - Um objeto com massa 1,0 kg, lançado sobre uma superfície plana com velocidade inicial
de 8,0 m/s, se move em linha reta, até parar. Determine o trabalho total realizado pela força de
atrito sobre o objeto, em J.
34 - Suponha que o coração, em regime de baixa atividade física, consiga bombear 200 g de
sangue, fazendo com que essa massa de sangue adquira uma velocidade de 0,3 m/s e que,
com o aumento da atividade física, a mesma quantidade de sangue atinja uma velocidade de
0,6 m/s. Calcule o trabalho realizado pelo coração, decorrente desse aumento de atividade
física, em joules.
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