FÍSICA - 3 ANO
MÓDULO 05
o
ROLDANAS E
ELEVADORES
T
T
Como pode cair no enem?
(CEFET) Nos sistemas seguintes, em equilíbrio, as roldanas, os fios e as hastes têm massas
desprezíveis. Os dinamômetros D1 e D2 acusam leituras F1 e F2, respectivamente.
A razão F1/F2 vale:
a) 1
b) 2
c) 4
d) 1/2
e) 1/4
Fixação
1) O homem representado na figura deseja içar a carga. Se o peso da carga é 300N e o do
homem 700 N, determine:
a) A intensidade da força vertical mínima aplicada pelo homem ao fio, para que a carga suba.
b) A intensidade do maior peso da carga que o homem poderá içar.
c) No caso do homem tentar içar o maior peso que lhe é possível, qual a força que o chão exercerá sobre ele?
Fixação
2) (UERJ) A figura ao lado representa um sistema composto por uma roldana
com eixo fixo e três roldanas móveis, no qual um corpo R é mantido em
equilíbrio pela aplicação de uma força F, de uma determinada intensidade.
Considere um sistema análogo, com maior número de roldanas móveis
e intensidade de F inferior a 0,1% do peso de R. O menor número possível
de roldanas móveis para manter esse novo sistema em equilíbrio deverá
ser igual a:
a) 8
b) 9
c) 10
d) 11
Fixação
3) (UFMG) Antônio precisa elevar um bloco até uma altura h. Para isso, ele dispõe de uma
roldana e de uma corda e imagina duas maneiras para realizar a tarefa, como mostrado nas
figuras:
FI
FII
Despreze a massa da corda e a da roldana e considere que o bloco se move com velocidade constante.Sejam FI o módulo da força necessária para elevar o bloco e TI o trabalho
realizado por essa força na situação mostrada na Figura I. Na situação mostrada na Figura II,
essas grandezas são, respectivamente, FII e TII.
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que:
a) 2FI = FII e TI = TII
b) FI = 2FII e TI = TII
c) 2FI = FII e 2TI = TII
d) FI = 2FII e TI = 2TII
Fixação
4) Na figura ao lado, temos uma combinação de roldanas móveis e fixas,
constituindo uma talha expo-nencial. A força de ação (FA) a ser aplicada
para erguer e manter em equilíbrio uma força de resistência (FR) de 500
kgf será de:
a) 125 kgf
b) 250 kgf
c) 62,5 kgf
d) 100 kgf
e) 50 kgf
FA
FR
Fixação
5) (PUC) Responda à questão com base na figura, na qual R1 representa
uma roldana móvel, R2 uma roldana fixa e o sistema está em repouso. As
massas das cordas e das roldanas, bem como os atritos, são desprezíveis.
A relação entre as massas m1 e m2 é:
a) m1 = m2
b) m1 = 2m2
c) m1 = 3m2
d) m2 = 2m1
e) m2 = 3m1
R
R1
m2
m1
Proposto
1) Um corpo de peso P encontra-se em equilíbrio, devido à ação da força F, como indica a
figura abaixo. Determine as trações nos fios A, B e C.
AB C
Proposto
2) No esquema abaixo, despreze os atritos e considere a polia e os fios como sendo ideais.
Adote g = 9,8 m/s2.
Determine:
a) a aceleração adquirida pelos blocos;
b) a tração no fio 1;
c) a tração no fio 2.
Proposto
3) (UEBA) O elevador da figura ao lado tem massa 1.000 kg e a força de tração
in-dicada tem intensidade 10.000 N. Sendo a aceleração da gravidade local g =
10m/s2, podemos afirmar que o elevador:
a) está obrigatoriamente em repouso;
b) pode estar em movimento;
c) está em movimento acelerado;
d) está em movimento retardado;
e) tem velocidade escalar variável;
T
Proposto
4) (UERJ) Uma balança, na portaria de um prédio, indica que o peso de Chiquinho é de
600 newtons. A seguir, outra pesagem é feita na mesma balança, no interior de um elevador, que sobe com aceleração de sentido contrário ao da aceleração da gravidade e módulo
a = g/10, em que g = 10 m/s2.
Nessa nova situação, o ponteiro da balança aponta para o valor que está indicado corretamente
na seguinte figura:
b)
a)
540N
c)
570N
d)
630N
660N
Proposto
5) (UFF) O elevador de passageiros começou a ser utilizado em meados do século XIX, favorecendo o redesenho arquitetônico das grandes cidades e modificando os hábitos de moradia. Suponha que o elevador de um prédio suba com aceleração constante de 2,0 m/s2,
transportando passageiros cuja massa total é 5,0 x 102 kg.
Durante esse movimento de subida, o piso do elevador fica submetido à força de:
a) 5,0 x 102 N d) 5,0 x 103 N
b) 1,5 x 103 N e) 6,0 x 103 N
c) 4,0 x 103 N
Proposto
6) (CEFET) Um corpo de massa igual a 2,0 kg está dependurado, por uma mola, no teto de
um elevador que sobe com velocidade igual a 5,0 m/s2. Considerando g = 10 m/s2, determine:
a) A força exercida pela mola sobre o corpo.
b) A força exercida pela mola sobre o corpo, se o elevador estivesse subindo com a aceleração
igual a 1,0 m/s2.
Proposto
7) No arranjo representado no esquema ao lado, considere as
polias e os fios ideais. Considere também os valores indicados
no esquema.
Cortando-se o fio 2, o corpo Y sobe com aceleração, cujo
valor, em m/s2, é mais próximo de:
a) 0,6
b) 1,1
c) 1,8
mX = 5,0 kg
d) 2,1
g = 10 m/s2
e) 2,8
teto
fio 1
Y mY = 2,0 kg
X
fio 2
solo
Proposto
8) (UFRRJ) Observe a figura:
Os dois blocos da figura estão ligados por um fio ideal que passa por uma polia. Desprezando o atrito, sendo (g) o módulo da aceleração da gravidade e (m2 = 2m1), podemos concluir
que a aceleração dos blocos é:
a) 2g
b) g/3
c) 2g/3
d) 3g
e) 3g/2
Proposto
9) (UFRRJ) Examine a figura.
Através do arranjo experimental visualizado na figura acima, onde são desprezados todos
os tipos de atrito, a tração que une os corpos A, de massa 2,0 kg, e B, de massa 3,0 kg, considerando a gravidade local como 10 m/s2, é de:
a) 8,0N d) 11N
b) 9,0N e) 12N
c) 10N
Proposto
10) (UNIRIO) Duas esferas A e B estão interligadas por uma corda inextensível e de massa
desprezível que passa por polias ideais. Sabe-se que a esfera B é de ferro, e que a soma das
massas das esferas é igual a 5,0kg. As esferas estão na presença de um ímã, o qual aplica
sobre a B uma força vertical de intensidade F, conforme a figura.
A
B
imã
Nessa situação, o sistema está em repouso. Quando o ímã é retirado, o sistema
passa a se mover com ace-leração uniforme e igual a 2,0m/s 2. O campo gravitacional local é de 10m/s2.
Desprezando-se todos os atritos, o módulo da força F, em N, e o valor da massa da esfera
A, em kg, são, respectivamente:
a) 10 N e 2,5 kg
b) 10 N e 3,0 kg
c) 12 N e 2,0 kg
d) 12 N e 3,0 kg
e) 50 N e 2,0 kg
Proposto
11) A figura abaixo representa, esquematicamente, um elevador E, com massa 800 kg, e um
contrapeso B, também de 800 kg, acionados por um motor M. A carga interna do elevador é
de 500 kg.
Qual a força aplicada pelo motor, através do cabo, para acelerar o elevador em ascensão,
à razão de 0,5 m/s2?
Proposto
12) (UFPE) Um sistema de polias, composto de duas polias móveis e uma
fixa, é utilizado para equilibrar os corpos A e B. As polias e os fios possuem massas desprezíveis e os fios são inextensíveis.
Sabendo-se que o peso do corpo A é igual a 340 N, determine o peso
do corpo B, em newtons.
B
A
Proposto
13) (UFPE) Um corpo de massa 25 kg está sendo içado por uma força vertical F, aplicada em
uma corda inextensível e de massa desprezível. A corda passa através de uma roldana de
massa também desprezível, que está presa ao teto por um cabo de aço. O cabo de aço se
romperá se for submetido a uma força maior do que 950 N. Calcule a aceleração máxima que
o corpo pode atingir, em m/s2, sem romper o cabo de aço.
a
Proposto
14) (UFCE) A figura abaixo mostra dois blocos de mas-sas m = 2,5 kg e M = 6,5 kg, ligados
por um fio que passa sem atrito por uma roldana. Despreze as massas do fio e da roldana e
suponha que a aceleração da gravidade vale g = 10 m/s2. O bloco de massa M está apoiado
sobre a plataforma P e a força F aplicada sobre a roldana é suficiente apenas para manter o
bloco de massa m em equilíbrio estático na posição indicada.
F
m
P
M
Sendo F a intensidade dessa força e R a intensidade da força que a plataforma exerce sobre M, é correto afirmar que:
a) F = 50N e R = 65N
b) F = 25N e R = 65N
c) F = 25N e R = 40N
d) F = 50N e R = 40N
e) F = 90N e R = 65N
Proposto
15) (CESGRANRIO) Suponha um sistema constituído por roldanas e fios ideais
(sem atrito e de massas desprezíveis), carregadas eletricamente com cargas de sinais
contrários e módulos q1 e q2, dispostos conforme a figura ao lado.
Sobre esse sistema, é correto afirmar que:
a) se mantém em equilíbrio quaisquer que sejam os valores de q1 e q2
b) se mantém em equilíbrio somente se q1 = q2
c) se mantém em equilíbrio somente se q1 = 2q2
d) se mantém em equilíbrio somente se q2 = 2q1
e) não se mantém em equilíbrio
Proposto
16) Um sistema mecânico é formado por duas polias ideais que suportam três corpos A, B e C
de mesma massa m, suspensos por fios ideais como representado na figura. O corpo B está
suspenso simultaneamente por dois fios, um ligado a A e outro a C.
g
AB
C
Podemos afirmar que a aceleração do corpo B será:
a) zero d) 2g/3 para baixo
b) g/3 para baixoe) 2g/3 para cima
c) g/3 para cima
Proposto
17) (PUC) A figura mostra um bloco, de peso igual a 700N, apoiado num plano horizontal, sustentando um corpo de 400N de peso, por meio de uma corda inextensível, que passa por um
sistema de roldanas consideradas ideais.
O módulo da força do plano sobre o bloco é:
a) 1100N
b) 500N
c) 100N
d) 300N
e) 900N
Proposto
18) (UFRJ) Dois blocos de massa igual a 4 kg e 2 kg, respectivamente, estão presos entre si
por um fio inextensível e de massa desprezível. Deseja-se puxar o conjunto, por meio de uma
força F cujo módulo é igual a 3 N, 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 reposta.
2 kg
4 kg
4 kg
2 kg
Proposto
19) No sistema a seguir, a massa do corpo A é 11 kg e o coeficiente de atrito estático entre
esse corpo e a superfície de apoio é 0,5. Para que o sistema permaneça em equilíbrio, a maior
massa que o corpo pode ter é:
Dados: cos 37° = 0,8
sen 37° = 0,6
a) 2kg
b) 3kg
c) 4kg
d) 5kg
e) 6kg
Proposto
20) O cursor A pode deslizar livremente sobre o eixo horizontal, sem atrito. A mola presa ao
cursor tem constante elástica 80 N/m e elongação nula, quando o cursor está diretamente embaixo
do suporte B. Determine a intensidade da força P necessária para manter o equilíbrio,
quando c = 305 mm. Use: √2=1,41.
C
B
305 mm
A
P