Aluno (a): ________________________________________________ Série: 2° Ano Turma: ___ - Unidade: VV JP JC - Data: ___/___/2012. Sempre que necessário, considere a aceleração da gravidade: g = 10,0 m/s2 1. Um bloco é lançado para cima a partir da base de uma rampa. Se P, N e A são, respectivamente, o peso, a força normal e a força de atrito, os diagramas das forças que atuam no bloco, quando esse está subindo e quando está descendo, estão bem representados, respectivamente, por: 2. Na caixa da figura abaixo existem duas forças aplicadas, F1 e F 2 . O módulo da força F1 é constante e diferente de zero. Inicialmente, o módulo de F 2 é nulo, mas aumenta em seguida. Com relação a uma mudança em seu módulo, o que a presença da força F 2 provoca em cada uma das seguintes forças? a) Na força gravitacional sobre a caixa. b) Na força de atrito estático entre a caixa e o chão. 2011 – Física – 2° ano – 1º tri c) Na força normal que o chão faz na caixa. d) No módulo da força de atrito estático máximo entre a caixa e o chão. b) Justifique sua resposta. __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ 1 3. Um corpo, de massa 0,20 kg, é comprimido contra uma parede vertical por meio de uma força horizontal F de intensidade 8,0 N e fica, nessas condições, prestes a escorregar para baixo. b) o valor mínimo do coeficiente de atrito estático para que o bloco A não deslize sobre B. 2 Adote g = 10 m/s e calcule: a) o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a parede; 5. Um livro de massa 1,0 kg é mantido em repouso, pressionado por uma força F , perpendicular a uma parede vertical. Sabendo que o coeficiente de atrito entre o livro 2 e a parede vale 0,50 e adotando g = 10 m/s , determine a intensidade mínima da força F que mantém o livro em repouso. b) o valor da força de atrito se F passar a ter intensidade de 16 N. 2 6. Usar g = 10 m/s sempre que necessário. Uma caixa de massa 24 kg escorrega pela rampa de um caminhão com velocidade constante. 4. Dois blocos, A e B, com A colocado sobre B, estão em movimento sob ação de uma força horizontal de 4,5 N aplicada sobre A, como ilustrado na figura. Determine: a) a direção e o sentido da força exercida pela rampa na caixa; Considere que não há atrito entre o bloco B e o solo e que as massas são respectivamente m A = 1,8 kg e 2 mB = 1,2 kg. Tomando g = 10 m/s , calcule a) a aceleração dos blocos, se eles se locomovem juntos. 2 b) o módulo da força exercida pela rampa na caixa. 8. Um bloco de peso igual a 30 2 kgf desliza sobre um plano inclinado de 45º sob ação da gravidade. Sendo a a aceleração do bloco 2 (calculada em m/s ), determine o valor numérico de a 2 . (Considere g cos 45º 10m / s2 , = 0,1, sen 45º 2 e 2 2 ). 2 7. Deseja-se manter um bloco em repouso sobre um plano inclinado 30º com a horizontal. para isso, como os atritos entre o bloco e o plano inclinado são desprezíveis, é necessário aplicar sobre o bloco uma força. Numa primeira experiência, mantêm-se o bloco em repouso aplicando uma força horizontal F , cujo sentido está indicado na figura 1. 9. Um bloco sobe um plano inclinado. Na base do plano, possui velocidade v0. Ao chegar ao ponto B, a uma altura de 5 m do solo, ele retorna em direção ao ponto A (veja a figura). Numa segunda experiência, mantém-se o bloco em repouso aplicando uma força F paralela ao plano inclinado, cujo sentido está indicado na figura 2. Calcule a razão F ' / F . Com base nessas informações e nos dados, responda às questões a seguir. a) Qual o valor de v0? 3 b) Quanto tempo o bloco leva para ir de A até B? b) Duas cargas elétricas puntiformes separadas de uma distância de 7cm no ar são, posteriormente, colocadas dentro de um recipiente contendo glicerina. A que distância elas devem ser colocadas, dentro da glicerina (k ar = 49kglicerina), para que a interação (força) entre elas continue com a mesma intensidade de quando elas estavam no ar? c) Qual a velocidade do bloco quando está a 1,8 m de altura em relação ao solo? 11. Responda: a) Para testar as novidades que lhe foram ensinadas em uma aula de Ciências, Rafael faz algumas experiências, a seguir descritas. Inicialmente, ele esfrega um pente de plástico em um pedaço de flanela e pendura-o em um fio isolante. Observa, então, que uma bolinha de isopor pendurada próxima ao pente é atraída por ele, como mostrado na Figura I, abaixo. 10. Responda as perguntas. a) Pelo simples fato de mudar a visão de um lado para outro, verificam-se mais de 500 reações e combinações e químicas originadas pela variação das cargas de fótons sobre a retina. Cada uma dessas reações comporta uma “carga elétrica”. Se a carga elétrica de cada reação –6 química é de 3,2 x 10 C (carga elétrica média – de cada reação), quantos elétrons (e = 1,6 x 10 19 C) são “recombinados” numa mudança de visão de um lado para outro, envolvendo 500 reações? Explique por que, nesse caso, a bolinha de isopor é atraída pelo pente. 4 b) Em seguida, enquanto o pente ainda está eletricamente carregado, Rafael envolve a bolinha de isopor com uma gaiola metálica, como mostrado na Figura II, abaixo, e observa o que acontece. 12. Na figura, estão representadas duas pequenas esferas de mesma massa, m = 0,0048 kg, eletrizadas com cargas de mesmo sinal, repelindo-se, no ar. Elas estão penduradas por fios isolantes muito leves, inextensíveis, de mesmo comprimento, l = 0,090 m. Observa-se que, com o tempo, essas esferas se aproximam e os fios tendem a tornar-se verticais. RESPONDA: A bolinha de isopor continua sendo atraída pelo pente? JUSTIFIQUE sua resposta. a) O que causa a aproximação dessas esferas? Durante essa aproximação, os ângulos que os fios formam com a vertical são sempre iguais ou podem tornar-se diferentes um do outro? Justifique. c) Para concluir, Rafael envolve o pente, que continua eletricamente carregado, com a gaiola metálica, como mostrado na Figura III, abaixo, e, novamente, observa o que acontece. b) Suponha que, na situação da figura, o ângulo a é tal que sen a = 0,60; cos a = 0,80; tg a = 0,75 e as esferas têm cargas iguais. Qual é, nesse caso, a carga elétrica de cada esfera? 2 9 2 2 (Admitir g = 10 m/s e k = 9,0 . 10 N . m /C .) RESPONDA: Nessa situação, a bolinha de isopor é atraída pelo pente? JUSTIFIQUE sua resposta. 5 13. Na figura abaixo temos q1 = +2C, q2 = +8C. A separação entre estas cargas d = 39m. Calcule a distância x (em metros) entre a carga q (posicionada entre q1 e q2) e que q1,d e tal forma que q fique em equilíbrio. 16. A figura mostra três cargas elétricas puntiformes positivas, presas a fios de massas desprezíveis, separadas por uma distância d. As cargas estão apoiadas e em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. x q q 1 q d q 2 q 2 q d d Calcule o módulo da força de tração em cada um dos fios. 14. Duas cargas elétricas positivas, cujos módulos são 4,3 C e 2,0 C, estão separadas por 30 cm. Qual o fator de aumento da força entre as cargas, se elas forem colocadas a 5,0 cm de distância entre si? 17. Antes da teoria da Relatividade Restrita, elaborada por Einstein, os físicos propunham que a luz requeria um meio material para se propagar, o éter, que era a denominação do meio que deveria suportar a luz para ela viajar desde as estrelas distantes até a Terra. Se o éter tivesse um índice de refração igual a 1,50, qual deveria ser a duração da viagem de um feixe de luz desde sua emissão pela estrela Alfa de Centauro até a sua chegada na Terra? Sabese, hoje em dia, que não há este meio chamado de éter e que a distância entre a estrela Alfa de Centauro a Terra é de 4,0 anos-luz. 1 ano-luz = distância percorrida pela luz no vácuo durante um ano. 8 c = 3,00 10 m/s = velocidade da luz no vácuo. 15. Duas cargas elétricas puntiformes positivas estão separadas por 4 cm e se repelem com -5 uma força de 27 x 10 N. Suponha que a distância entre elas seja aumentada para 12 cm. Qual é o novo valor da força de repulsão entre -5 as cargas, em unidades 10 N? 6