FÍSICA
Prof. Bruno
LEIS DE NEWTON, FORÇA CENTRÍPETA, TRABALHO E ENERGIA
Leis de Newton
1. Um trabalhador empurra um conjunto formado por dois blocos A
e B de massas 4 kg e 6 kg, respectivamente, exercendo sobre o
primeiro uma força horizontal de 50 N, como representado na
figura a seguir.
Admitindo-se que não exista atrito entre os blocos e a superfície,
o valor da força que A exerce em B, em newtons, é
a) 50.
c) 20.
b) 30.
d) 10.
2. (G1 - cftmg) Na figura, os blocos A e B, com massas iguais a 5 e 20 kg, respectivamente, são ligados
por meio de um cordão inextensível.
Desprezando-se as massas do cordão e da roldana e qualquer tipo de atrito, a
2
aceleração do bloco A, em m/s , é igual a
a) 1,0.
b) 2,0.
c) 3,0.
d) 4,0.
3. Dois blocos, de massas m1=3,0 kg e m2=1,0 kg, ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem
atrito sobre um plano horizontal. Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6
N, conforme a figura a seguir.
(Desconsidere a massa do fio).
A tensão no fio que liga os dois blocos é
a) zero.
b) 2,0 N.
c) 3,0 N.
d) 4,5 N.
e) 6,0 N.
2014_Física_1° ano
4. Dado: g = 10 m/s², mA = mB = 2 kg, F = 38N e m = 0,1. Determine a aceleração do conjunto e a tração
no fio.
5. (Unimontes) A figura abaixo mostra um bloco de massa M que é arrastado a partir do repouso, por um
cabo, quando uma força de módulo F é aplicada. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a
horizontal é . Considerando que o módulo da aceleração da gravidade é g, a velocidade do bloco em
função do tempo,V(t), durante a atuação de F, é igual a
F
F
a)
c) t
gt.
gt.
M
M
F
g.
b) Ft
d) t
gt.
M
1
6. Vamos supor que temos um bloco de massa m = 5 kg sobre uma superfície plana. Suponhamos que o
coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície plana seja igual a 0,2, determine o valor da força de
atrito para uma força que puxa o bloco com intensidade igual a 50 N.
a) 5 N
b) 10 N
c) 50 N
d) 0
e) 100 N
3
7. Um bloco de madeira pesa 2,0 . 10 N. Para deslocá-lo sobre uma mesa horizontal, com
velocidade
2
constante, é necessário aplicar uma força horizontal de intensidade 1,0 . 10 N. O coeficiente de atrito
dinâmico entre o bloco e a mesa vale:
-2
-3
-1
a) 5,0 . 10
c) 2,0 . 10
e) 5,0 . 10
-1
-1
b) 1,0 . 10
d) 2,5 . 10
8. (UNIFOR) Um bloco de massa 20 kg é puxado horizontalmente por um barbante. O coeficiente de atrito
2
entre o bloco e o plano horizontal de apoio é 0,25. Adota-se g = 10 m/s . Sabendo que o bloco tem
2
aceleração de módulo igual a 2,0 m/s , concluímos que a força de atração no barbante tem intensidade
igual a:
a) 40N
c) 60N
e) 90N
b) 50N
d) 70N
9. (G1 - ifce 2014) Na figura abaixo, o fio inextensível que une os corpos A e B e
a polia têm massas desprezíveis. As massas dos corpos são mA = 4,0 kg e
mB = 6,0 kg. Desprezando-se o atrito entre o corpo A e a superfície, a
2
aceleração do conjunto, em m/s , é de (Considere a aceleração da gravidade
2
10,0 m/s )
a) 4,0.
d) 10,0.
b) 6,0.
e) 12,0.
c) 8,0.
10. (G1 - cftmg 2010) Um bloco de massa M é puxado por uma força F sobre uma superfície horizontal com
atrito cinético de coeficiente igual a ì, conforme a figura a seguir.
Se a aceleração da gravidade for igual a g, então, o módulo da aceleração do bloco será expresso por
a) F + ìMg
b) M (F + ìg)
c) F/(M – ìMg)
(F μMg)
d)
M
11. (Mackenzie 2010) Um balde de 400 g é suspenso por um fio ideal que
tem uma extremidade presa a um bloco de massa 12 kg. O conjunto
está em repouso, quando se abre a torneira, que proporciona uma
vazão de água ( ρ = 1 kg/L), constante é igual a 0,2 L/s.
Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a
superfície horizontal que o suporta μ E = 0,4 e que a polia é ideal, esse
bloco iniciará seu deslocamento no instante imediatamente após
2
Dado: g =10 m/s
a) 22 s
c) 18 s
e) 14 s
b) 20 s
d) 16 s
GABARITO
1.
2.
3.
4.
B
B
D
4 m/s² e 28N
5.
6.
7.
8.
C
A
A
E
9. B
10. D
11. A
2
Força Resultante Centrípeta
1. (Ibmecrj 2013) Um avião de acrobacias descreve a seguinte trajetória descrita na
figura abaixo:
Ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória a força exercida pelo banco da
aeronave sobre o piloto que a comanda é
a) igual ao peso do piloto.
b) maior que o peso do piloto.
c) menor que o peso do piloto.
d) nula.
e) duas vezes maior do que o peso do piloto.
2. (Ufla 2010) Um corpo desliza sem atrito ao longo de uma trajetória circular no
plano vertical (looping), passando pelos pontos, 1, 2, 3 e 4, conforme figura a
seguir. Considerando que o corpo não perde contato com a superfície, em
momento algum, é correto afirmar que os diagramas que melhor representam
as direções e sentidos das forças que agem sobre o corpo nos pontos 1,2,3 e
4 são apresentados na alternativa:
a)
b)
c)
d)
3. (Pucsp 2010) Um automóvel de massa 800 kg, dirigido por
um motorista de massa igual a 60 kg, passa pela parte mais
baixa de uma depressão de raio = 20 m com velocidade
escalar de 72 km/h. Nesse momento, a intensidade da força
2
de reação que a pista aplica no veículo é: (Adote g = 10m/s ).
a) 231512 N
d) 25800 N
b) 215360 N
e) 24000 N
c) 1800 N
4. (Upe 2010) Um coelho está cochilando em um carrossel parado, a uma distância de 5 m do centro. O
carrossel é ligado repentinamente e logo atinge a velocidade normal de funcionamento na qual
completa uma volta a cada 6s. Nessas condições, o coeficiente de atrito estático mínimo entre o coelho
e o carrossel, para que o coelho permaneça no mesmo lugar sem escorregar, vale:
2
Considere π = 3 e g = 10 m/s .
a) 0,2
c) 0,4
e) 0,7
b) 0,5
d) 0,6
5. (Enem 2009) O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto grupo das
nações que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes prevê o lançamento do edital de
licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem ligará
os 403 quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da capital paulista,
em uma hora e 25 minutos.
Disponível em: http://oglobo.globo.com. Acesso em: 14 jul. 2009.
Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo
trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os
passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a
2
10 m/s ), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que
as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente,
a) 80 m.
b) 430 m.
c) 800 m.
d) 1.600 m.
e) 6.400 m.
3
6. (Udesc 2009) Um carro de massa m = 1000 kg com velocidade
escalar constante de 72 km/h trafega por uma pista horizontal
quando passa por uma grande ondulação, conforme figura a seguir
e mantém a mesma velocidade escalar. Considerando que essa
ondulação tenha o formato de uma circunferência de raio R = 50 m.
Calcule, no ponto mais alto da pista:
2
(Dado: g = 10 m/s )
a) A força centrípeta no carro.
b) A força normal.
7. (Pucsp 2006) Um automóvel percorre uma curva circular e horizontal de raio 50 m a 54 km/h.
2
Adote g = 10 m/s . O mínimo coeficiente de atrito estático entre o asfalto e os pneus que permite a esse
automóvel fazer a curva sem derrapar é
a) 0,25
c) 0,45
e) 0,54
b) 0,27
d) 0,50
8. (Pucrj 2006) Um carro de massa m = 1000 kg realiza uma curva de raio R = 20 m com uma velocidade
angular w = 10 rad/s. A força centrípeta atuando no carro em newtons vale:
6
6
5
a) 2,0 10 .
c) 4,0 10 .
e) 4,0 10 .
6
5
b) 3,0 10 .
d) 2,0 10 .
9. (Pucsp 2003) Um avião descreve, em seu movimento, uma trajetória
circular, no plano vertical (loop), de raio R = 40 m, apresentando no ponto
mais baixo de sua trajetória uma velocidade de 144km/h.
Sabendo-se que o piloto do avião tem massa de 70 kg, a força de reação
normal, aplicada pelo banco sobre o piloto, no ponto mais baixo, tem
intensidade
a) 36 988 N
d) 2 800 N
b) 36 288 N
e) 700 N
c) 3 500 N
1. B
2. A
3. D
GABARITO
4. B
5. E
6. a) 8000 N b) 2000N
7. C
8. A
9. C
Trabalho, Potência e Energia
1. (Espcex (Aman) 2011) Um bloco, puxado por meio de uma corda inextensível e de massa desprezível,
desliza sobre uma superfície horizontal com atrito, descrevendo um movimento retilíneo e uniforme. A
corda faz um ângulo de 53° com a horizontal e a tração que ela transmite ao bloco é de 80 N. Se o
bloco sofrer um deslocamento de 20 m ao longo da superfície, o trabalho realizado pela tração no bloco
será de:
(Dados: sen 53° = 0,8 e cos 53° = 0,6)
a) 480 J
c) 960 J
e) 1600 J
b) 640 J
d) 1280 J
2. (Pucrj 2010) O Cristo Redentor, localizado no Corcovado, encontra-se a 710 m do nível no mar e pesa
2
1.140 ton. Considerando-se g = 10 m/s , é correto afirmar que o trabalho total realizado para levar todo
o material que compõe a estátua até o topo do Corcovado foi de, no mínimo:
a) 114.000 kJ
c) 1.010.750 kJ
e) 8.094.000 kJ
b) 505.875 kJ
d) 2.023.500 kJ
3. (Uece 2010) Em um corredor horizontal, um estudante puxa uma mochila de rodinhas de 6 kg pela
o
haste, que faz 60 com o chão. A força aplicada pelo estudante é a mesma necessária para levantar um
2
peso de 1,5 kg, com velocidade constante. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s , o
trabalho, em Joule, realizado para puxar a mochila por uma distância de 30 m é
a) Zero.
c) 389,7.
b) 225,0.
d) 900,0.
4
4. (Unesp 2009) Suponha que os tratores 1 e 2 da figura arrastem toras de mesma massa pelas rampas
correspondentes, elevando-as à mesma altura h. Sabe-se que ambos se movimentam com velocidades
constantes e que o comprimento da rampa 2 é o dobro do comprimento da rampa 1.
Chamando de τ1 e τ2 os trabalhos realizados pela força gravitacional sobre essas toras, pode-se
afirmar que:
a) τ1 2τ2 ; τ1 0 e τ2 0.
d) 2τ1 τ2 ; τ1 0 e τ2 0.
b) τ1
c) τ1
2τ2 ; τ1 0 e τ2 0.
τ2 ; τ1 0 e τ2 0.
e) 2τ1
τ2 ; τ1
0 e τ2
0.

5. (Ufpel 2007) Um corpo de massa m se move ao longo do eixo x sob a ação de uma força F , cujo

módulo é representado no gráfico a seguir, em função do módulo do deslocamento. Tanto a força F
quanto o deslocamento x possuem a mesma direção e o mesmo sentido.
A partir da análise do gráfico, pode-se afirmar que o trabalho realizado pela força ao deslocar o corpo
desde a origem até a posição x' é
2014_Física_1° ano
6. (Unifesp 2006) A figura representa o gráfico do módulo 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.
Pode-se afirmar que o trabalho dessa força no trecho representado pelo
gráfico é, em joules,
a) 0.
d) 7,5.
b) 2,5.
e) 10.
c) 5,0.
7. (G1 - cps 2006) Com o auxílio de um guindaste, uma plataforma de massa
5 kg é utilizada para erguer, desde o solo até a altura de 5 m, a atriz que
será destaque de um dos carros alegóricos da escola de samba Unidos da
Lua Cheia, cuja fantasia tem massa de 25 kg.
2
Dado: g = 10 m/s
Se o trabalho que o peso do conjunto atriz + fantasia + plataforma realiza
durante esse deslocamento tiver módulo igual a 4 500 J, a massa da atriz
será, em kg, igual a
a) 90.
d) 55.
b) 75.
e) 40.
c) 60.
5
8. (G1 - cps 2004) Nos primeiros tempos de desenvolvimento da
cidade de São Paulo, os habitantes desciam de barco no rio
Tamanduateí e subiam a pé até a igreja do Pátio do Colégio,
localizado no alto do morro.
Para um habitante da cidade, de massa m, o trabalho resistente
realizado pela força peso para subir o morro é:
Dados:
g: aceleração da gravidade trabalho da força peso
ô = mgh
ô < 0: resistente
ô > 0: motor
a) ô = - mgdcosè
b) ô = - mgdsenè
c) ô= - mgdtgè
d) ô = - mgd
e) ô = - mgd/2
9. (Pucrj 2001) Durante a Olimpíada 2000, em Sidney, um atleta de salto em altura, de 60kg, atingiu a
altura máxima de 2,10m, aterrizando a 3m do seu ponto inicial. Qual o trabalho realizado pelo peso
2
durante a sua descida? (g=10m/s )
a) 1800 J
c) 300 J
e) 21 J
b) 1260 J
d) 180 J
10. (Uel 2001) Um objeto de 2,0kg cai da janela de um apartamento até uma laje que está 4,0m abaixo do
2
ponto de início da queda. Se a aceleração da gravidade for 9,8m/s , o trabalho realizado pela força
gravitacional será:
a) -4,9 J
c) -39,2 J
e) 156,8 J
b) 19,6 J
d) 78,4 J
11. (Fgv 2013) A montadora de determinado veículo produzido no Brasil apregoa que a potência do motor
que equipa o carro é de 100 HP (1HP 750W) . Em uma pista horizontal e retilínea de provas, esse
veículo, partindo do repouso, atingiu a velocidade de 144 km/h em 20 s. Sabendo que a massa do carro
é de 1 000 kg, o rendimento desse motor, nessas condições expostas, é próximo de
a) 30%.
c) 45%.
e) 53%.
b) 38%.
d) 48%.
12. (G1 - ifsp 2013) O Engenheiro de Obras Dejair observa um guindaste que ergue uma viga de cimento
de 500 kg até uma altura de 3 metros do chão. Nesse mesmo intervalo de tempo, o seu operário
consegue içar, por meio de uma roldana fixa, até uma altura de 8 metros do chão, 10 sacos de cimento
de 20 kg cada.
2
A partir desses dados e adotando a aceleração da gravidade de 10 m/s , ele faz as
seguintes afirmações:
I. A potência média desenvolvida pelo operário é maior do que a do guindaste.
II. A potência média desenvolvida pelo guindaste é de 15.000 W.
III. Cada saco de cimento armazena 16.000 joules de energia potencial aos 8 m de altura.
Está(ão) correta(s) apenas
a) I.
b) II.
c) I e II.
d) I e III.
e) II e III.
13. (Upe 2013) Considerando-se um determinado LASER que emite um feixe de luz cuja potência vale
6,0 mW, é CORRETO afirmar que a força exercida por esse feixe de luz, quando incide sobre uma
superfície refletora, vale
8
Dados: c = 3,0 x 10 m/s
4
6
-11
a) 1,8 x 10 N
c) 1,8 x 10 N
e) 2,0 x 10 N
5
11
b) 1,8 x 10 N
d) 2,0 x 10 N
14. (G1 - cftmg 2013) Um motor é capaz de desenvolver uma potência de 500 W. Se toda essa potência for
usada na realização do trabalho para a aceleração de um objeto, ao final de 2,0 minutos sua energia
cinética terá, em joules, um aumento igual a
2
3
a) 2,5.10 .
c) 3,0.10 .
3
4
b) 1,0.10 .
d) 6,0.10 .
6

15. (Espcex (Aman) 2012) Uma força constante F de intensidade
25 N atua sobre um bloco e faz com que ele sofra um
deslocamento horizontal. A direção da força forma um ângulo de
60° com a direção do deslocamento. Desprezando todos os atritos,
a força faz o bloco percorrer uma distância de 20 m em 5 s.
A potência desenvolvida pela força é de:
Dados: Sen60 0,87; Cos60º 0,50.
a) 87 W
b) 50 W
c) 37 W
d) 13 W
e) 10 W
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Para transportar os operários numa obra, a empresa construtora montou um
elevador que consiste numa plataforma ligada por fios ideais a um motor
instalado no telhado do edifício em construção. A figura mostra, fora de escala,
um trabalhador sendo levado verticalmente para cima com velocidade constante,
2
pelo equipamento. Quando necessário, adote g = 10 m/s .
16. (G1 - ifsp 2012) Considerando que a massa total do trabalhador mais plataforma é igual a 300 kg e
sabendo que com esse elevador o trabalhador sobe um trecho de 6 m em 20 s, pode-se afirmar que,
desconsiderando perdas de energia, a potência desenvolvida pelo motor do elevador, em
watts, é igual a
a) 2 000.
d) 900.
b) 1 800.
e) 300.
c) 1 500.
17. (G1 - col.naval 2011) De acordo com a lei da conservação da energia, a energia não pode ser criada
nem destruída, podendo apenas ser transformada de uma forma em outra. Baseado nesse princípio,
algumas equipes de fórmula 1 usaram, durante a temporada de 2009, um Sistema de Recuperação da
Energia Cinética (em inglês KERS)que proporcionava uma potência extra ao carro de cerca de 80 CV
durante 6 segundos, melhorando assim as ultrapassagens. Essa energia era acumulada durante as
frenagens usando parte da energia cinética do carro, que seria dissipada pelos freios em forma de calor.
Se toda a energia acumulada pelo KERS pudesse ser integralmente utilizada por um elevador para
erguer uma carga total de 1000 kg, qual seria, aproximadamente, a altura máxima atingida por esse
elevador, desprezando-se todos os atritos envolvidos?
Dados: 1 CV = 735 W
2
g = 10 m/s
a) 20m
d) 35m
b) 25m
e) 40m
c) 30m
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
C
E
B
C
A
C
C
B
B
GABARITO
10. D
11. E
12. A
13. E
14. D
15. B
16. D
17. D
7