FÍSICA - 1o ANO
MÓDULO 03
PRINCÍPIOS DA
DINÂMICA
→
F
1° Caso: →
F1 →
F2 2° Caso:
→
F1
→
F2
R = F1 + F2
R = F1 - F2
3° Caso:
→
F1
4° Caso:
→
F1
→
R
→
F2
2
θ
→
F2
2
R2= F1 + F2
2
2
R2= F1 + F2 + 2F1F2 cos θ
→
a
→
R
→
a
m
M
→
→
R
→
→
a α R 1
→
a
R
1
→ –– 2
a α m
→
R
→
FBA
→
+
+
A
B
FAB
C
b
t
t
r
f
a
b
c
d
e
Como pode cair no enem?
Se o homem para sair da Terra e ir à Lua, preci-sasse, durante todo o trajeto queimar combustível, muito provavelmente nunca tivéssemos chegado lá. A desproporcionalidade entre o
tamanho do tanque de combustível com o tamanho do espaço de permanência dos astronautas,
tornaria a viagem improvável, aí é que entra nossos conhecimentos da Física Newtoniana para
resolver a questão. A ida do homem à Lua, no que diz respeito à economia de combustível só
foi possível graças:
a) a 2ª Lei de Newton
b) ao Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento.
c) ao Conceito de Inércia
d) ao Princípio da Conservação das cargas elétricas
e) à Lei da Gravitação Universal.
Fixação
1) Têm-se as seguintes proposições:
I) se nenhuma força externa atuar sobre um ponto material, com certeza ele estará em equilíbrio
estático ou dinâmico;
II) só é possível a um ponto material estar em equilíbrio se ele estiver em repouso;
III) inércia é a propriedade da matéria de resistir à variação de seu estado de repouso ou
movimento.
Assinale a alternativa correta:
a) somente a proposição I é correta;
b) somente a proposição II é correta;
c) somente a proposição III é correta;
d) as proposições I e II são corretas;
e) as proposições I e III são corretas.
Fixação
2) (CESGRANRIO) Sobre uma partícula agem as quatro forças representadas na figura.
8N
4N
2N
12N
O módulo da força resultante sobre a partícula é:
a) 6 N
d) 26 N
b) zero
e) 10 N
c) 14 N
Fixação
F
3) Na figura 1, aplica-se, separadamente, uma força horizontal de intensidade F sobre dois4
corpos de massas M1 e M2, respectivamente. Não havendo forças dissipativas, observa-se quea
os módulos das acelerações de cada corpo são, respectivamente, a e b.
r
M1
M2
→
F
→
F
Na figura 2, coloca-se preso um corpo ao outro, sob as mesmas condições, e aplica a
mesma força de intensidade F.
M1
M2
→
F
Determine o módulo da aceleração do conjunto na nova situação.
b
o
Fixação
4) Responda as questões a seguir:
a) Um ponto material realiza um movimento retilíneo uniforme. O que se pode dizer sobre a
resultante das forças que atuam sobre o ponto?
b) Se o sistema de forças da pergunta anterior fosse constituído de duas componentes apenas,
o que se poderia dizer sobre estas duas forças?
Fixação
5) Quando um ônibus freia, um passageiro é “jogado” para frente. Para o termo “jogado”, três
explicações são apresentadas:
1ª) o termo está correto e portanto não deveria se encontrar entre aspas;
2ª) o termo está errado pois nenhuma força para frente é aplicada ao passageiro;
3ª) o termo está errado, pois ele tende a ir para frente devido à propriedade da matéria chamada
inércia.
As explicações corretas são:
a) a 1ª e a 2ª apenas;
b) todas;
c) nenhuma;
d) a 1ª e a 3ª apenas;
e) a 2ª e a 3ª apenas.
Fixação
s6) Analise as afirmativas a seguir:
I) Um corpo em movimento retilíneo está em equilíbrio;
II) Para que um corpo mantenha seu movimento retilíneo e uniforme, o sistema de forças que
age sobre ele deve apresentar resultante diferente de zero;
III) Duas forças que sejam de mesmo módulo, sentidos opostos e mesma linha de ação formarão
um par ação e reação se atuarem em corpos diferentes;
IV) A reação de uma força de contato só pode ser uma força de contato;
V) A aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional à resultante das forças que
agem sobre ele e inversamente proporcional à sua massa.
São VERDADEIRAS:
a) II, IV e V apenas; d) todas menos a I;
b) IV e V apenas; e) nenhuma.
c) todas menos a III;
Fixação
F
7) Considere que um corpo de massa 4,0 kg esteja sujeito apenas às quatro forças indicadas8
abaixo. Qual a aceleração adquirida por esse corpo sob a ação desse sistema de forças?
→
F1
→
F4
1N
→
F4
→
F3
1N
C
Fixação
8) Determine o módulo, direção e sentido da resultante do sistema de forças da figura abaixo.
y
F2 = 150 N
F1 = 200 N
x
F3 = 200 N
Considere: cos 53o = 0,60 e sen 53o = 0,80
Proposto
P
1) Ao chutar uma bola, quando vai bater um pênalti, o jogador exerce uma grande força sobre2
ela com a chuteira. Essa força deforma bastante a bola. Nenhuma deformação é sensível no
bico da chuteira. Compare a força aplicada sobre a bola pela chuteira com a força exercida
pela bola sobre a chuteira, dizendo se a primeira é maior, menor ou igual à segunda. Justifique
sua resposta.
Proposto
2) Analise o seguinte texto e indique se é verdadeiro ou falso:
Toda vez que um corpo está em movimento sobre ele, necessariamente está atuando
uma força. Se esta última deixar de ser aplicada sobre o corpo, ele para. Portanto, para que
um movimento se perpetue, é preciso que uma força atue sobre o corpo indefinidamente.
Proposto
P
3) Em cada uma das figuras a seguir é representada uma partícula com todas as forças que4
agem sobre ela. Essas forças constantes são representadas por vetores; todas elas têm oq
mesmo módulo.
d
I
II
III
IV
a) Em que caso (ou casos) a força resultante na partícula é nula?
b) Em que caso (ou casos) a partícula pode estar em repouso?
c) Em que caso (ou casos) a partícula pode estar em movimento retilíneo uniforme?
d) Em que caso (ou casos) a partícula pode ter aceleração constante e não nula?
Proposto
4) Para que um carrinho de massa m adquira uma certa aceleração de módulo a, é necessário
que a força resultante tenha módulo F. Qual é o módulo da força resultante para um carrinho
de massa 2m adquirir uma aceleração de módulo 3a?
Proposto
P
5) (UERJ) Uma sonda meteorológica é constituída de um balão e uma caixa com equipamentos,6
conforme a figura a seguir, que mostra a sonda presa ao solo.
c
q
solo
→
|E | = módulo resultante de todas as forças que elevam o balão.
→
|P | = módulo resultante de todas as forças que puxam o balão.
a
Quando largada, a sonda sobe até uma altura máxima, onde o balão solta a caixa, que cai.b
→
Represente, em função de |→
E | e |P |, o módulo da resultante de todas as forças que atuam
sobre a sonda, ao iniciar o movimento de subida.
Proposto
6) No interior de um avião que se desloca horizontalmente em relação ao solo, com velocidade
constante de 1000 km/h, um passageiro deixa cair um copo. Observe a ilus-tração abaixo, na
qual estão indicados quatro pontos no piso do corredor do avião e a posição desse passageiro.
O copo, ao cair, atinge o piso do avião próximo ao ponto indicado pela seguinte letra:
a) P
c) R
b) Q
d) S
Proposto
P
7) (CESGRANRIO) Duas forças concorrentes de 6,0 N e 8,0 N admitem como resultante uma8
força R. Das hipóteses que se seguem, a única impossível é:
c
p
a) R < 14 N
b) R > 2,0 N
c) R > 14 N
d) R = 14 N
e) 2,0 N ≤ R ≤14 N
Proposto
8) O Superman, famoso herói das histórias em quadrinhos e do cinema, acelera seu próprio
corpo, freia e faz curvas sem utilizar sistemas propulsores, tais como asas, foguetes etc. É
possível a existência de um herói como o Superman? Fundamente sua resposta em leis físicas.
Proposto
P
9) Quando uma pessoa corre na areia, observa-se que a cada passada uma certa quantidade1
de areia é jogada para trás. Explique.
g
e
s
I
a
I
a
e
I
a
b
c
d
e
Proposto
10) (PUC) Você é passageiro num carro e, imprudentemente, não está usando o cinto de segurança. Sem variar o módulo da velocidade, o carro faz uma curva fechada para a esquerda
e você se choca contra a porta do lado direito do carro. Considere as seguintes análises da
situação:
I) Antes e depois da colisão com a porta, há uma força para a direita empurrando você contra
a porta;
II) Por causa da Lei da Inércia, você tem a tendência de continuar em linha reta, de modo que
a porta, que está fazendo uma curva para a esquerda, exerce uma força sobre você para a
esquerda no momento da colisão;
III) Por causa da curva, sua tendência é cair para a esquerda.
Assinale a resposta correta:
a) nenhuma das análises é correta;
b) as análises II e III são verdadeiras;
c) somente a análise I é verdadeira:
d) somente a análise II é verdadeira;
e) somente a análise III é verdadeira.
Proposto
P
11) Assinale a alternativa correta:
1
m
a) A terceira Lei de Newton somente é aplicada a corpos em equilíbrio.
f
b) É possível um corpo permanecer em repouso enquanto está sendo empurrado por forças
externas.
c) O movimento de um corpo sempre se faz no sentido da força resultante.
d) Se a resultante das forças que atuam em um corpo é nula, este estará, fatalmente, em repouso.
e) A velocidade e um corpo num certo instante depende das forças que, naquele instante,
estejam atuando no corpo.
Proposto
12) Sejam dois corpos com massas desconhecidas m1 e m2. Uma força de 10 N imprime na
massa m1 uma aceleração de 5 m/s2 e na massa m2 uma aceleração de 20 m/s2 . Se a mesma
força atuar agora sobre os dois corpos reunidos, qual será a aceleração em m/s2 do conjunto?
Proposto
13) Aplicando-se diferentes forças resultantes aos corpos C1 e C2 de massas constantes,
obteve-se acelerações que são dadas pelas retas 1 e 2 do gráfico.
Sobre a razão entre as massas do corpo 1(m1) e do corpo 2(m2), foram feitas as seguintes
afirmações:
a’
I) É igual a –––
a”
a”
II) É igual a –––
a’
F’
III) É igual a –––
F”
(2)
F
F"
(1)
F'
a'
Assinale a alternativa correta:
a) somente I é verdadeira;
b) somente II é verdadeira;
c) somente III é verdadeira;
d) somente I e a III são verdadeiras;
e) somente I e a II são verdadeiras.
a"
a
Proposto
14) Determine o módulo, direção e sentido da resultante do sistema de forças da figura mostrada
a seguir.
y
F2 = 100 N
F3= 100 N
37O
F1 = 200 N
53O
x
F3 = 200 N
Considere: cos 53o = 0,60
sen 53o = 0,80
Proposto
15) Um prego encontra-se cravado perpendicularmente numa tábua que está na horizontal.
Para arrancá-lo, o martelo exerce sobre ele uma força de 400 N, que forma um ângulo de 30°
com a reta vertical que passa pelo prego. Considerando sen 30° = 0,50 e cos 30° = 0,87;
a) Qual o módulo da componente da força que arranca o prego?
b) Qual o módulo da componente da força que entorta o prego?