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CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI
UNIDADE INDAIAL – CAMPUS INDAIAL
Professor: Cristian Bernardi
Mecânica
Lista de Exercícios 1
1) A respeito do conceito da inércia, assinale a frase correta:
a) Um ponto material tende a manter sua aceleração por inércia.
b) Uma partícula pode ter movimento circular e uniforme, por inércia.
c) O único estado cinemático que pode ser mantido por inércia é o repouso.
d) Não pode existir movimento perpétuo, sem a presença de uma força.
e) A velocidade vetorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a força é usada para
alterar a velocidade e não para mantê-la.
2) O Princípio da Inércia afirma:
a) Todo ponto material isolado ou está em repouso ou em movimento retilíneo em relação a
qualquer referencial.
b) Todo ponto material isolado ou está em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme em
relação a qualquer referencial.
c) Existem referenciais privilegiados em relação aos quais todo ponto material isolado tem
velocidade vetorial nula.
d) Existem referenciais privilegiados em relação aos quais todo ponto material isolado tem
velocidade vetorial constante.
e) Existem referenciais privilegiados em relação aos quais todo ponto material isolado tem
velocidade escalar nula.
3) (UNESP) As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para
prevenir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, a
função do cinto está relacionada com a:
a) Primeira Lei de Newton;
b) Lei de Snell;
c) Lei de Ampère;
d) Lei de Ohm;
e) Primeira Lei de Kepler.
4) Consideremos uma corda elástica, cuja constante vale 10 N/cm. As deformações da corda são
elásticas até uma força de tração de intensidade 300N e o máximo esforço que ela pode
suportar, sem romper-se, é de 500N. Se amarramos um dos extremos da corda em uma árvore e
puxarmos o outro extremo com uma força de intensidade 300N, a deformação será de 30cm. Se
substituirmos a árvore por um segundo indivíduo que puxe a corda também com uma força de
intensidade 300N, podemos afirmar que:
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a) a força de tração será nula;
b) a força de tração terá intensidade 300N e a deformação será a mesma do caso da árvore;
c) a força de tração terá intensidade 600N e a deformação será o dobro do caso da árvore;
d) a corda se romperá, pois a intensidade de tração será maior que 500N;
e) n.d.a.
5) Um ônibus percorre um trecho de estrada retilínea horizontal com aceleração constante. no
interior do ônibus há uma pedra suspensa por um fio ideal preso ao teto. Um passageiro observa
esse fio e verifica que ele não está mais na vertical. Com relação a este fato podemos afirmar
que:
a) O peso é a única força que age sobre a pedra.
b) Se a massa da pedra fosse maior, a inclinação do fio seria menor.
c) Pela inclinação do fio podemos determinar a velocidade do ônibus.
d) Se a velocidade do ônibus fosse constante, o fio estaria na vertical.
e) A força transmitida pelo fio ao teto é menor que o peso do corpo.
6) O air-bag é formado basicamente por 3 partes: um saco inflável de material plástico, um
gerador de gás dotado de sensores e um sistema de disparo elétrico. O uso desse equipamento
nos automóveis tem por finalidade:
a) eliminar quaisquer forças de ação e reação nos passageiros.
b) reduzir a aceleração do automóvel.
c) reduzir danos físicos aos passageiros pelo principio da inércia.
d) desacelerar violentamente os passageiros.
e) aumentar o conforto dos passageiros.
7) O corpo indicado na figura tem massa de 10kg e está em repouso sobre uma superfície
horizontal sem atrito. Aplica-se ao corpo uma força de 40N. Qual a aceleração adquirida por ele
?
R: 4m/s²
8) O corpo indicado na figura tem massa de 15kg está em repouso sobre uma superfície
horizontal sem atrito. Aplica-se ao corpo uma força de 120N. Qual a aceleração adquirida por
ele ?
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R: 8m/s²
9 ) Na questão abaixo, despreze os atritos e considere g=10m/s². Calcule a aceleração do bloco
abaixo:
R: a= 3m/s²
10) Na questão abaixo, despreze os atritos e considere g=10m/s². Calcule a aceleração do bloco
abaixo:
R: a= 10m/s²
11) Os blocos são empurrados por uma força de 50N .Calcule a aceleração dos blocos abaixo.
Dados ma=3kg e mb=2kg.
R: a=10m/s²
12) Os blocos são empurrados por uma força de 50N .Calcule a aceleração dos blocos abaixo.
Dados ma=7kg e mb=3kg.
R: a=5m/s²
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13) Um bloco de madeira pesa 4000N. Para desloca-lo sobre uma mesa horizontal, com
velocidade constante, é necessário aplicar uma força horizontal de intensidade de 200N. O
coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a mesa vale:
R: μ=0,05.
14) Um corpo desliza sobre um plano horizontal solicitado por uma força de 100 N. Um
observador determina a aceleração do corpo: a= 1 m/s². Sabendo que o coeficiente de atrito
dinâmico entre o plano de apoio é 0,1 calcule massa do corpo.Adote g=10m/s².
R: m=100kg
14) Um corpo desliza sobre um plano horizontal solicitado por uma força de 100 N. Um
observador determina a aceleração do corpo: a= 3 m/s². Sabendo que o coeficiente de atrito
dinâmico entre o plano de apoio é 0,1 calcule massa do corpo.Adote g=10m/s².
R: m=50kg
15) Um engradado possui massa m = 15 kg. Um homem puxa o engradado por meio de uma
corda que faz um ângulo de 30º acima da horizontal. (a) Se o coeficiente de atrito estático vale
0,45, qual a tensão necessária na corda para que o engradado comece a se mover?
R: T=61,6N
16)A mola do esquema abaixo, de constante elástica K=400N/cm, é tencionada por uma força
de 4000N. Determine a deformação da mola.
R: x = 10cm ou 0,1m.
17) Certa mola helicoidal, presa num suporte vertical, tem comprimento de 16cm. Quando se
prende a mola uma massa de 200g ela passa a medir 22cm. A constante elástica da mola vale,
em N/m:
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R: K=33,3 N/m
18) Um bloco de massa m está sendo arrastado por uma força F, sobre um plano horizontal com
velocidade constante. Nessa situação pode-se afirmar que o trabalho:
a) resultante realizado sobre o bloco é negativo.
b) resultante realizado sobre o bloco é positivo.
c) realizado pela força é nulo.
d) realizado pela força é positivo.
e) realizado pela força F é igual a variação da energia cinética.
19) Calcule o trabalho realizado por uma força de 40 N no bloco da figura abaixo:
R: w=311,8J
20) A figura representa o gráfico do modulo F de uma força que atua sobre um corpo em função
do seu deslocamento x. Sabe-se que a força atua sempre na mesma direção e sentido do
deslocamento.
R: w=10J
21) A figura representa o gráfico do modulo F de uma força que atua sobre um corpo em função
do seu deslocamento x. Sabe-se que a força atua sempre na mesma direção e sentido do
deslocamento. O trabalho realizado por essa força para mover a caixa da posição x=0 m até a
posição x=6 m vale:
R: w=50J
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22) Um homem ergue um bloco de 200N a uma altura de 2 m, em 4 s, com velocidade
constante. Qual a potencia em watts, desenvolvida pelo homem?
R: P=100W
23) Um operário aplicou ao fio uma força constante de 200N para levantar uma carga a uma
altura de 5,0 m, em um intervalo de tempo de 20s. A potencia útil foi de:
R: P=50W
24) Calcule a potencia realizada por uma força de 50 N no bloco da figura abaixo durante um
tempo de 10s.
R: P=38,9 W
25) Um motor utiliza uma potencia útil de 800W para erguer um carro, lembrando que a
potencia fornecida foi de 1100W. Calcule a potencia do motor.
R; η = 0,73 ou 73%
26) Um motor tem potencia total ou fornecia de 12000W e rendimento de 60%. Qual é a
potencia útil que o motor possui?
R: P=7200W.
27) Determine a energia cinética de um móvel de massa 10 kg e velocidade 20 m/s.
R: Ec=2000J ou 2 kJ.
28) Uma força constante age sobre um objeto de 5kg e eleva a sua velocidade de 4m/s para
10m/s no intervalo de tempo de 5 s. Qual a potencia em, W, devido a força?
R: P=42W.
29) A foto mostra uma etapa de uma das provas da competição O Homem Mais forte do mundo:
o atleta deve carregar dois halteres ao longo de um pequeno percurso reto, plano e horizontal em
um determinado tempo mínimo. Suponha que cada haltere tenha massa de 100 kg e que, nesse
momento, o atleta caminhe com velocidade constante. Nessa situação, determine a força que o
atleta faz em cada haltere. (Adote g = 10 m/s2)
R: F = 1000N
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30) Um corpo é lançado para o espaço sideral, longe das estrelas e planetas. Em relação a sua
massa e ao peso é correto afirmar que:
a) sua massa e peso variam.
b) apenas o seu peso varia.
c) sua massa e seu peso não variam.
d) apenas sua massa varia.
R: b
31) Em feiras livres é muito comum esse tipo de diálogo:
Comprador: Moço, por favor, quanto pesa esse pedaço de queijo?
Vendedor: Mais ou menos 2 quilos.
Do ponto de vista da física, os termos em itálico, utilizados nesse dialogo são:
a) corretos, massa e peso são apenas denominações diferentes para uma mesma grandeza física.
b) corretos, pois embora massa e peso tenham significados diferentes, ambos podem ser
medidos através das mesmas unidades.
c) incorretos, pois o comprador pergunta sobre a quantidade de massa, e o vendedor responde
em peso, que é uma força da gravidade.
d) corretos, uma vez que há correspondência 1 kg = 9,81 N, igual a duas grandezas com as
mesmas dimensões.
e) incorretos, pois o comprador pergunta sobre peso, que é uma força, e o vendedor responde
em quantidade de massa.
R:e
32) Uma locomotiva, desenvolvendo uma aceleração de 2 m/s2, puxa três vagões ao longo de
uma ferrovia retilínea, conforme a figura. Se o vagão 3 pesa 2 x 104 N, a força exercida sobre
ele pelo vagão 2 é:
R: F= 4000 N
33) Em uma experiência realizada para determinação da constante elástica da mola, k, de uma
mola, mediu-se a força, F, exercida sobre o corpos de massas diferentes, suspensos na
extremidade da mola, em função do seu alongamento, Δx. Os dados obtidos desse experimento
são representados no gráfico a seguir. Sabendo que a mola obedece a lei de hook, calcule o
valor da constante k para essa mola.
R: K = 50 N/m
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34 Na pesagem de um caminhão, no posto fiscal de uma estrada, são utilizadas três balanças.
Sobre cada balança, são posicionadas todas as rodas de um mesmo eixo. As balanças indicaram
30.000 N, 20.000 N, e 10.000 N. A partir desse procedimento, é possível concluir que o peso do
caminhão é de:
R: P= 60000N
35) Leia atentamente os quadrinhos a segui.
A solução pensada pelo Garfield para atender a ordem recebida de seu dono está fisicamente
correta? Justifique a sua resposta.
R:
36) No conjunto da figura abaixo, o bloco B tem mB= 9,0 kg e está sobre um plano horizontal
sem atrito. O bloco A tem massa mA= 1,0 kg. Admitindo o fio inextensível, de massa
desprezível, assim como a massa da polia, e adotando g= 10m/s2.
a) o módulo das acelerações do conjunto; R: a= 1m/s2
b) o módulo das trações. T=9,0N
37) Na figura abaixo os blocos A, B e C têm massas mA= 3,0 kg, mB= 5,0 kg e mC= 2,0 kg. O
bloco B está apoiado sobre um plano horizontal sem atrito. Os fios são inextensíveis e as suas
massas, assim como a das polias, são desprezíveis. Adotando g= 10m/s2, determine em módulo:
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a) a aceleração; R: a= 1m/s2
b) a tração no fio que liga A e B; R: T=27N
c) a tração no fio que liga B e C. TBC= 22N
38) O bloco representado na figura a seguir tem massa m= 1 kg e está sobre uma mesa
horizontal. Os coeficientes de atrito entre o bloco e a mesa são µe= 0,5 e µc=0,4. Determine a
aceleração adquirida pelo bloco quando sobre ele é exercida uma força horizontal F de módulo:
(adote g= 10m/s2)
a) F=20N
b) F= 6,0 N
R: a) a=0 , b) a= 2 m/s2
39) No conjunto da figura abaixo, mA= mB= 2,0 kg. Os coeficientes de atrito entre o bloco B e o
plano são µe= 0,5 e µc=0,2. Admitindo o fio inextensível, de massa desprezível, assim como a
massa da polia, e adotando g= 10m/s2.Determine:
a) o módulo das acelerações do conjunto; R: a= 4m/s2
b) o módulo das trações do fio. T=12 N
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40) Um caixote está apoiado sobre a carroceria plana e horizontal de um caminhão, parado
numa estrada também plana e horizontal, como mostra a figura. Sabendo-se que o coeficiente de
atrito estático entre o caixote e a carroceria é 0,5, determine o módulo da máxima aceleração
com que o caminhão pode sair sem que o caixote escorregue. (Adote g= 10m/s2)
R: a= 5m/s2
41) Uma caixa com a forma de um paralelepípedo, que se encontrava em repouso no ponto A de
um piso plano e horizontal, sofre um empurrão “instantâneo” de um menino. Após percorrer
3,2 m, a caixa para no ponto B.
Admitindo que o retardamento tenha sido constante e causado somente pelo atrito entre as
superfícies de contato (µc=0,25), a velocidade imprimida na caixa no ponto A foi de: (Adote g=
10m/s2)
R: a= 4 m/s2
42) A dinâmica de Newton relaciona os movimentos a sua causas, as forças. Considere um
corpo de 18 kg, apoiado numa superfície horizontal com a qual o coeficiente de atrito é 0,25,
sendo puxado por uma força F de intensidade de 100 N, formando um ângulo de 37° com a
horizintal. (Adote g= 10m/s2).
R: a= 2,8 m/s2
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43) Para certificar-se da segurança do filho ao andar pelo piso da lajota de sua residência, uma
pessoa resolve comparar os coeficientes de atrito estático, µ1 e µ2, de dois modelos de calçados
do filho. Para fazê-lo, ela usa uma mola qualquer e procede da seguinte maneira:
1) Pendura cada modelo na mola e mede a sua distensão, obtendo os seguintes resultados:
2) coloca os sapatos sobre o piso e puxa cada um deles com a mola horizontal, medindo, com
uma régua no chão, a distensão máxima até que os sapatos entrem em movimento, obtendo os
seguintes resultados:
Com base nos resultados das comparações feitas, conclui-se:
a) Ser mais seguro a criança usar o modelo 1, pois µ1 é menor do que µ2, conforme os
experimentos atestam.
b) Ser recomendável a criança usar o modelo 2, por µ2 ser maior que µ1.
c) Ser indiferente a criança usar um dos dois modelos, pois o experimentos feitos mostram que
µ1= µ2.
d) Ser mais seguro a criança utilizar o modelo 2, por este oferecer menor risco de escorregão e
queda, por µ2 ser menor que µ1.
e) Ser mais seguro a criança utilizar o modelo 1, pois µ1 é maior do que µ2.
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44) O caixote da figura abaixo, de massa de 50 kg, está sendo empurrado por um homem que
exerce uma força F, paralela ao plano horizontal, com velocidade constante, num deslocamento
de 5,0 m. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre o caixote e o plano é µc=0,25,
determine:
a) o trabalho realizado pelo homem; R: W=500J
b) o trabalho da força de atrito; W= 500J
c) o trabalho da força normal. W= 0
45) A caixa da figura ao lado é arrastado ao longo de um plano horizontal por uma força F e de
módulo de 20N, exercida num direção que forma 60° com a horizontal. Sobre o bloco é
exercida uma força de atrito constante é de módulo de 2,0 N. Se o deslocamento do bloco é d= 5
m, determine:
a) o trabalho da força F; R: W= 50 J
b) o trabalho da força de atrito; R: W= -10 J
c) o trabalho do peso do bloco. R:W=0
46) O gráfico abaixo representa o módulo da força F exercida na mesma direção do
deslocamento d. Determine o trabalho dessa força nos seguintes trechos:
a) de 0 a 10 m b) 10 a 20 m c) 0 a 30 m
R:a) W= 2500J, b) W= 3000J e c) W= 7500 J
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47) Um automóvel tem velocidade de 90km/h em uma estrada plana e retilínea. Supondo que a
resultante das forças de resistência ao movimento do automóvel tenha módulo de 3000N, qual a
potência desenvolvida pelo motor?
R: P=75000 W
48) O monumento de Stonehenge, na Inglaterra, é uma construção que impressiona pela sua
grandiosidade, sobre tudo por ter sido construído por volta de 2800A.C. A maior pedra de
Stonehenge mede cerca de 10 m e tem massa de 50000 kg, tendo sido retirada de uma pedreira a
30 km de distancia do local. Uma das hipóteses a respeito de como um povo primitivo teria sido
capaz de realizar tamanha façanha supõe que a pedra teria sido arrastada em algum tipo de treno
primitivo.
Considerando um coeficiente de atrito cinético de 0,2 e que 500 pessoas teriam participado do
arraste da enorme pedra de 50000kg, realizado na horizontal e a velocidade constante, ao longo
dos 30 km, e adotando g=10m/s2, pode-se afirmar que o valor médio para o trabalho realizado
por cada individuo seria de:
R: W: 6000kJ
Gabarito
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
1 1
6 7
e
21
d
22
a
23
b
24
d
25
c
26
27
28
29
30
31
c
32
33
34
35
3 3
6 7
b
e
41
42
18
19
20
c
38
39
40
43 44 45
e
35) Sim, porque a massa é invariável, se o Garfield for para um planeta com menor gravidade o
seu peso diminuirá, pois P=m.g