Física – Professor Fernando 2ª série / 1º trimestre Questão 01) Em um parque de diversão, Carlos e Isabela brincam em uma gangorra que dispõe de dois lugares possíveis de se sentar nas suas extremidades. As distâncias relativas ao ponto de apoio (eixo) estão representadas conforme a figura a seguir. Sabendo-se que Carlos tem 70 kg de massa e que a barra deve permanecer em equilíbrio horizontal, assinale a alternativa correta que indica respectivamente o tipo de alavanca da gangorra e a massa de Isabela comparada com a de Carlos. a) Interfixa e maior que 70 kg. b) Inter-resistente e menor que 70 kg. c) Interpotente e igual a 70 kg. d) Inter-resistente e igual a 70 kg. e) Interfixa e menor que 70 kg. Questão 02) Um candidato, passando por uma rodovia, observa algo, no mínimo, inusitado: uma placa de outdoor sustentada por dois de seus quatro pilares. Para exercitar seus conhecimentos de física imaginou a placa de outdoor homogênea de massa 100 kg, como mostra a figura abaixo. Despreze os atritos entre a placa e os pilares e entre a placa e os parafusos; desconsidere também a massa dos pilares. Neste sentido, sabendo que a placa está em equilíbrio, assinale a alternativa correta que representa o vetor força aplicado pelos parafusos dos pilares (1) e (2) sobre a placa e seus módulos, respectivamente. a) - F1 = 50N ; - F2 = 150N b) - F1 = 150N ; - F2 = 50N c) - F1 = 1500N ; - F2 = 500N d) - F1 = 500N ; - F2 = 1500N Questão 04) Uma das condições de equilíbrio é que a soma dos momentos das forças que atuam sobre um ponto de apoio seja igual a zero. Figura 30: Modelo simplificado de um móbile Considerando o modelo simplificado de um móbile (Fig. 30), onde AC representa a distância entre o fio que sustenta m1 e 1 8 o fio que sustenta m2, e AB AC , qual a relação entre as massas m1 e m2? a) m1 = 1 m2 8 b) m1 = 7 m2 c) m1 = 8 m2 d) m1 = 21 m2 e) m1 = 15 m2 Questão 06) Uma barra homogênea com 3,0 m de comprimento e 120 N de peso está horizontalmente em equilíbrio, apoiada em um ponto distante 1,0 m de uma extremidade e com uma força de módulo F aplicada, verticalmente para baixo, a 0,5 m dessa extremidade. Considerando essas informações, assinale o que for correto. 01. O módulo F da força aplicada é de 120 N. 02. A barra estará em equilíbrio se substituirmos a força F por um corpo homogêneo de formato cúbico com 20 cm de aresta, com a face alinhada e posicionado a 20 cm daquela extremidade e com força peso de mesmo módulo da força F. 04. O centro de gravidade da barra está localizado na metade de seu comprimento. 08. O torque da força F é de 60 N.m. 16. O módulo da força normal que o apoio aplica sobre a barra é de 120 N. Questão 07) Duas forças F1 e F2 horizontais de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos são aplicadas em uma haste muito fina, rígida e de massa m que repousa sobre uma superfície horizontal sem atrito, conforme ilustrado na figura abaixo. Nestas condições, é correto afirmar-se que a) a haste não se moverá pela ação dessas forças, pois a soma F1 + F2 = 0. b) a soma dos momentos das forças F1 e F2 sobre a haste é nula. c) a soma dos momentos das forças F1 e F2 sobre a haste é diferente de zero. d) a haste se moverá pela ação dessas forças, pois a soma F1 + F2 0. Questão 08) Uma prancha homogênea de comprimento igual a 5,0 m e massa igual a 10,0 kg encontra-se apoiada nos pontos A e B, distantes 2,0 m entre si e equidistantes do ponto médio da prancha. Sobre a prancha estão duas pessoas, cada uma delas com massa igual a 50 kg. Observe a ilustração: Admita que uma dessas pessoas permaneça sobre o ponto médio da prancha. Nessas condições, calcule a distância máxima, em metros, que pode separar as duas pessoas sobre a prancha, mantendo o equilíbrio. Questão 09) Em uma experiência, a barra homogênea, de secção reta constante e peso 100 N, é suspensa pelo seu ponto C, por um fio ideal, e mantida em equilíbrio como mostra a figura. Nas extremidades da barra, são colocados os corpos A e B. Sabese que o peso do corpo B é 80 N. A tração no fio que sustenta essa barra tem intensidade a) 650 N b) 550 N c) 500 N d) 420 N e) 320 N Questão 10) No decorrer da história, o homem tem empregado princípios físicos para facilitar suas atividades cotidianas como, por exemplo, o uso de alavancas para reduzir seu esforço, o que implicou a construção de guindastes e outros tipos de máquinas. Considere o esquema abaixo, no qual uma pessoa exerce uma força de 50 N perpendicular à barra. Na outra extremidade da barra, há um bloco de 10 Kg cujo centro de massa encontra-se a 1m do ponto de apoio da barra. Desprezando o peso da barra, e com base na situação descrita, assinale a alternativa correta. a) A pessoa consegue levantar a caixa na outra extremidade. b) A pessoa só conseguirá levantar a caixa se aplicar uma força maior que 50 N. c) Se a caixa tivesse 5 kg de massa e a mesma força fosse aplicada, porém a 1,5m do ponto de apoio da barra, a pessoa não conseguiria levantá-la. d) Só é possível levantar a caixa se a barra estiver com ponto de apoio localizado em seu ponto médio. Questão 11) A figura abaixo mostra uma barra homogênea de peso 10 N e de comprimento 10 m que está apoiada sobre um suporte distante de 3,0 m da sua extremidade esquerda. Pendura-se um bloco de massa m = 2,0 kg na extremidade esquerda da barra e coloca-se um bloco de massa M = 4,0 kg sobre a barra do lado direito ao suporte. O valor de D, para que a barra esteja em equilíbrio, em metros, vale Dado: considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2. a) 4,5 b) 5,0 c) 5,5 d) 6,0 e) 6,5 Questão 12) Uma barra de peso desprezível está sobre um apoio situado no meio dela. Aplicam-se 3 forças sobre a barra como indicado na figura. Dados: considere cos 30° = 0,86 e sen 30° = 0,5 Para que a barra esteja em equilíbrio, o valor de F, em newtons, vale a) 17,2 b) 12,7 c) 10,0 d) 20,0 e) 18,0 Questão 13) Uma barra horizontal rígida e de peso desprezível está apoiada em uma base no ponto O. Ao longo da barra estão distribuídos três cubos homogêneos com pesos P1, P2 e P3 e centros de massa G1, G2 e G3 respectivamente. O desenho abaixo representa a posição dos cubos sobre a barra com o sistema em equilíbrio estático. O cubo com centro de massa em G2 possui peso igual a 4P1 e o cubo com centro de massa em G3 possui peso igual a 2P1. A projeção ortogonal dos pontos G 1, G2, G3, e O sobre a reta r paralela à barra são, respectivamente, os pontos C1, C2 C3 e O’. A distância entre os pontos C1 e O’ é de 40 cm e a distância entre os pontos C2 e O’ é de 6 cm. Nesta situação, a distância entre os pontos O’ e C3 representados no desenho, é de: a) 6,5 cm b) 7,5 cm c) 8,0 cm d) 12,0 cm e) 15,5 cm Questão 14) A figura abaixo ilustra um esquema de uma balança de pratos. Sobre o equilíbrio dessa balança assinale o que for correto. 01. A condição de equilíbrio exige que a resultante das forças que atuam sobre a parte móvel da balança seja zero. 02. Para que a balança esteja em equilíbrio o momento resultante das forças deve ser nulo. 04. A balança em questão não está em equilíbrio, pois, a resultante é diferente de zero. 08. Se o braço A for diferente do braço B a balança poderá estar em equilíbrio, porém, a massa medida não será confiável. Questão 15) Uma barra rígida e homogênea está em equilíbrio suspensa por uma corda, conforme está representado na figura. Na extremidade esquerda, a barra sustenta um peso de 40,0 N e na direita, um peso de 20,0 N. O peso da barra, em newtons, tem valor igual a: a) 5,0. b) 10,0. c) 20,0. d) 30,0. e) 40,0. Questão 16) Em uma sala de aula um professor de física propôs um problema experimental aos alunos: calcular o valor de uma massa m desconhecida, usando massas de valores conhecidos, uma haste uniforme, um apoio F e dois pratos iguais. Uma equipe de alunos solucionou o problema equilibrando a massa m, colocada no prato A, com outra massa conhecida m1, colocada no prato B (situação 1). Em seguida, transferiu a massa m para o prato B e a equilibrou com outra massa conhecida m2, colocada no prato A (situação 2), sem alterar a posição de F. O valor encontrado para m é igual a a) m1 m 2 2 b) (m2 – m1) c) m1 m 2 3 d) m1 m 2 e) m 2 m1 2 Questão 17) A coluna da esquerda apresenta os tipos de alavanca e da direita, exemplo de cada um. Numere a coluna da direita de acordo com a da esquerda. 1 Interfixa 2 Interpotente 3 Inter resistente ( ) ( ) ( ) Quebra - nozes Alicate Pinça Marque a seqüência correta. a) 3, 1, 2 b) 1, 3, 2 c) 1, 2, 3 d) 3, 2, 1 e) 2, 1, 3 Questão 18) Uma gangorra de um parque de diversão tem três assentos de cada lado, igualmente espaçados um do outro, nos respectivos lados da gangorra. Cinco assentos estão ocupados por garotos cujas respectivas massas e posições estão indicadas na figura. Assinale a alternativa que contém o valor da massa, em kg, que deve ter o sexto ocupante para que a gangorra fique em equilíbrio horizontal. a) 25 b) 29 c) 35 d)50 Questão 19) Usado no antigo Egito para retirar água do rio Nilo, o shaduf pode ser visto como um ancestral do guindaste. Consistia de uma haste de madeira onde em uma das extremidades era amarrado um balde, enquanto que na outra, uma grande pedra fazia o papel de contra-peso. A haste horizontal apoiava-se em outra verticalmente disposta e o operador, com suas mãos entre o extremo contendo o balde e o apoio (ponto P), exercia uma pequena força adicional para dar ao mecanismo sua mobilidade. Dados: Peso do balde e sua corda ........ 200 N Peso da pedra e sua corda ........ 350 N Para o esquema apresentado, a força vertical que uma pessoa deve exercer sobre o ponto P, para que o shaduf fique horizontalmente em equilíbrio, tem sentido a) para baixo e intensidade de 100 N. b) para baixo e intensidade de 50 N. c) para cima e intensidade de 150 N. d) para cima e intensidade de 100 N. e) para cima e intensidade de 50 N. Questão 20) Uma haste, com massa uniformemente distribuída ao longo do seu comprimento, encontra-se em equilíbrio, na horizontal, apoiada no ponto P, tendo duas massas M e M’ nas suas extremidades, conforme a figura abaixo. Nessas condições, é CORRETO afirmar: a) M’ < M b) M’ = M c) M < M’ < 2M d) M’ = 2M Questão 21) Uma régua homogênea encontra-se presa em um suporte triangular, no ponto central B, por meio de um rolamento fixo e perpendicular ao plano da régua. Se na régua forem aplicadas as forças F1 , F 2 e F3 , de iguais módulos e cujas linhas de ação pertencem ao plano da régua, pode-se afirmar que o sistema de forças provoca, na régua, no ponto a) A, movimento de rotação e translação. b) A, apenas movimento de translação. c) A, apenas movimento de rotação. d) B, movimento de rotação e translação. e) B, apenas movimento de translação. Questão 22) Num dos pratos de uma balança que se encontra em equilíbrio estático, uma mosca de massa m está em repouso no fundo de um frasco de massa M. Mostrar em que condições a mosca poderá voar dentro do frasco sem que o equilíbrio seja afetado.