Módulo – Dinâmica Prof. Jacomini 1 - Uma partícula em MCU realiza um percurso de 250 cm em π segundos, com aceleração de 500 cm/s². Qual é o período de seu movimento? 2 – Um automóvel realiza uma curva de raio 20 m com velocidade constante de 72 km/h. Qual é a sua aceleração durante a curva? a) 0 m/s2 b) 5 m/s2 c) 10 m/s2 d) 20 m/s2 e) 3,6 m/s2 3 - Um móvel parte do repouso e percorre uma trajetória circular de raio 100 m, assumindo movimento uniformemente acelerado de aceleração escalar 1m/s2. a) As competentes tangencial e centrípeta da aceleração valem, respectivamente, após 10s: a) 1 m/s2 e 10 m/s2 b) 10m/s2 e 1 m/s2 c) 10 m/s2 e 10 m/s2 d) 10 m/s2 e 100 m/s2 e) 1 m/s2 e 1 m/s2 b) O ângulo formado entre a aceleração total e o raio da tragetória no instante t = 10s vale: a) 180º b) 90º c) 60º d) 45º e) 30º 4 – Dadas as afirmações: I. Um corpo pode permanecer em repouso quando solicitado por forças externas. II – As forças de ação e reação têm resultante nula, provocando sempre o equilíbrio do corpo em que atuam. III - A força aplicada sobre um corpo, pela Segunda Lei de Newton, é o produto de sua massa pela aceleração que o corpo possui. É (são) correta(s). a) I e II b) I e III c) II e III d) I e) todas 5) Em seu livro Viagem ao céu, Monteiro Lobato , pela boca de uma personagem, faz a seguinte afirmação: “ Quando jogamos uma laranja para cima, ela sobe enquanto a força que produziu o movimento é maior do que a força da gravidade. Quando esta se torna maior, a laranja cai”. (Despreze a resistência do ar.) A afirmação está: a) correta, porque está de acordo com o Princípio da Ação e Reação. b) errada, porque a força exercida para elevar a laranja, sendo constante, nunca será maior que a da gravidade. c) errada, porque, após ser abandonada no espaço, a única força que age sobre a laranja é a da gravidade. d) correta, pois, em F = m.a, temos que a = 0 quando F = 0, indicando que as duas forças se equilibram no ponto mais alto da trajetória. 6 - Um físico acha-se encerrado dentro de uma caixa hermeticamente fechada que é transportada para algum ponto do espaço cósmico sem que ele saiba. Então, abandonando um objeto dentro da caixa ele percebe que o mesmo cai com movimento acelerado. Baseado em sua observação ele pode afirmar com segurança que: a) Estou parado num planeta que exerce força gravitacional sobre os objetos de minha caixa; b) Estou caindo sobre um planeta e é por isso que vejo o objeto caindo dentro da caixa. c) Minha caixa está acelerada no sentido contrário ao do movimento do objeto; d) Não tenho elementos para julgar se o objeto cai porque a caixa sobe com o movimento acelerado ou se o objeto cai porque existe um campo gravitacional externo; e) qualquer das afirmações acima que o físico tenha feito está errada. 7) Um dinamômetro possui suas duas extremidades presas a duas cordas. Duas pessoas puxam as cordas na mesma direção e sentidos opostos, com força de mesma intensidade F = 100 N. Quanto marcará o dinamômetro? a) 200 N b) 0 Considere uma caravela com massa de 20.000 kg. a) Utilizando uma régua, reproduza o diagrama de forças no caderno de respostas e determine módulo, direção e sentido da força resultante. b) Calcule a aceleração da caravela. 10) De acordo com a figura, o bloco A de massa 100 kg desloca-se com velocidade constante de 40 m/s. A partir do ponto 1, situado a 10 m do ponto 2, começa a agir uma força constante de mesma direção. A intensidade mínima da força, para que o bloco não ultrapasse o ponto 2, é, em newtons, de: c) 100 N d) 50 N e) 400 N 8) Um corpo de massa 200 g é submetido à ação das forças F1, F2 e F3, coplanares, de módulos F1 = 5,0 N, F2 = 4,0 N e F3 = 2,0 N, conforme a figura a seguir. A aceleração do corpo vale, em m/s2: a) 0,025 b) 0,25 c) 2,5 d) 25 e) 250 9) Na viagem do descobrimento, a frota de Cabral precisou navegar contra o vento uma boa parte do tempo. Isso só foi possível graças à tecnologia de transportes marítimos mais moderna da época: as caravelas. Nelas, o perfil das velas é tal que a direção do movimento pode formar um ângulo agudo com a direção do vento, como indicado pelo diagrama de forças abaixo: a) 80 b) 18 000 c) 8 000 d) 2 000 e) 12 000 11) Considere um avião a jato, com massa total de 100 toneladas (1,0x105 kg), durante a decolagem numa pista horizontal. Partindo do repouso, o avião necessita de 2000m de pista para atingir a velocidade de 360km/h, a partir da qual ele começa a voar. Adote a aceleração da gravidade g =10m/s2. a) Qual é a força de sustentação, na direção vertical, no momento em que o avião começa a voar? b) Qual é a força média horizontal sobre o avião enquanto ele está em contato com o solo durante o processo de aceleração? 12 - Um móvel, de F(N) massa 5,0 kg, tem movimento retilíneo 20 uniforme quando recebe a ação de uma força, na mesma 0 direção e sentido da 4,0 t(s) velocidade, que varia com o tempo conforme o gráfico a a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 seguir. A aceleração média produzida pela força, no tempo considerado, em m/s², é igual a: b) a aceleração do conjunto é igual a 5,0m/s2. c) a força exercida pelo bloco B sobre o bloco A tem intensidade igual a 9,0N. d) a força exercida pelo bloco A sobre o bloco B tem intensidade igual a 15,0N. e) a força exercida pelo bloco A sobre o bloco B e a força exercida pelo bloco B sobre o bloco A têm intensidades diferentes. 15 – 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 ù 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. 13 - A velocidade de um automóvel de massa M = 800 kg numa avenida entre dois sinais luminosos é dada pela curva adiante. a) Qual é a força resultante sobre o automóvel em t = 5 s, em t = 40 s e t = 62 s? b) Qual é a distância entre os dois sinais luminosos? 14 - Dois blocos, A e B, de massa mA = 2,0 kg e mB = 3,0 kg estão sobre uma superfície perfeitamente lisa, conforme a figura a seguir. O atrito entre os blocos e a superfície é desprezível. Sobre o corpo A é aplicada uma força F, horizontal e constante, de intensidade igual a 15,0N. Assinale a alternativa correta. a) a aceleração do bloco B é igual à aceleração do bloco A, porque as forças resultantes sobre os blocos A e B são de mesma intensidade. Qual o melhor modo de puxar o conjunto sem que o fio se rompa, pela massa maior ou pela menor? Justifique sua resposta. 16 - No conjunto a seguir, de fios e polias ideais, os corpos A, B encontram-se inicialmente em repouso. Num dado instante esse conjunto é abandonado. A aceleração adquirida pelos blocos, em m/s2, vale: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 17 - Uma mola de constante elástica k e comprimento natural L está presa, por uma de suas extremidades, ao teto de um elevador e, pela outra extremidade, a um balde vazio de massa M que pende na vertical. Suponha que a mola seja ideal, isto é, que tenha massa desprezível e satisfaça à lei de Hooke a) Calcule a elongação x0 da mola supondo que tanto o elevador quanto o balde estejam em repouso, situação ilustrada na figura 1, em função de M, k e do módulo g da aceleração da gravidade. b) Considere, agora, uma situação na qual o elevador se mova com aceleração constante para cima e o balde esteja em repouso relativamente ao elevador. Verifica-se que a elongação da mola é maior do que a anterior por um valor d, como ilustra a figura 2. Calcule o módulo da aceleração do balde em termos de k, M e d. 18 - Durante os exercícios de força realizados por um corredor, é usada uma tira de borracha presa ao seu abdome. Nos arranques, o atleta obtém os seguintes resultados: O máximo de força atingido pelo atleta, sabendo-se que a constante elástica da tira é de 300 N/m e que obedece à lei de Hooke, é, em N, a) 23520 b) 17600 c) 1760 d) 840 e) 84 19 - Um dinamômetro é construído utilizandose uma mola cuja constante elástica é K=800N/m. Pode-se afirmar que um deslocamento de 1,0cm, na escala desse dinamômetro, corresponde a uma força, em newtons, de: a) 60 b) 8,0 c) 800 d) 40 20 - A figura mostra uma mola que obedece à lei de Hooke. Uma das extremidades da mola está presa em um bloco, o qual está sobre uma superfície horizontal, cujo coeficiente de atrito estático μe é maior que o coeficiente de atrito cinético μc, e ambos são constantes em toda a superfície. Quando a mola está no seu comprimento normal, a outra extremidade coincide com a origem do referencial Ox. Se, a partir dessa posição, puxarmos essa extremidade com velocidade constante para a direita, assinale qual dos gráficos a seguir representa as forças de atritos Fa (estático e cinético), aplicadas entre as superfícies do bloco e do plano, em função do tempo t. Considere t = 0 na origem do referencial. 21 - Em abril deste ano, foi anunciada a descoberta de G581c, um novo planeta fora de nosso sistema solar e que tem algumas semelhanças com a Terra. Entre as várias características anunciadas está o seu raio, 1,5 vezes maior que o da Terra. Considerando que a massa específica desse planeta seja uniforme e igual à da Terra, utilize a lei da gravitação universal de Newton para calcular a aceleração da gravidade na superfície de G581c, em termos da aceleração da gravidade g, na superfície da Terra. 22 - Numa dada balança, a leitura é baseada na deformação de uma mola quando um objeto é colocado sobre sua plataforma. Considerando a Terra como uma esfera homogênea, assinale a opção que indica uma posição da balança sobre a superfície terrestre onde o objeto terá a maior leitura. a) Latitude de 45°. b) Latitude de 60°. c) Latitude de 90°. d) Em qualquer ponto do Equador. e) A leitura independe da localização da balança já que a massa do objeto é invariável. 23 - Considere o sistema constituído por um ponto material de massa m e a Terra de massa MT. Admita que d é a distância do centro da Terra a m e que e formam um par de forças, conforme a figura, devido à interação gravitacional entre as massas m e MT. Assim sendo, some a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (01) Pm é uma força do ponto material de massa m sobre si próprio. (02) Pm é uma força da Terra sobre o ponto material de massa m. (04) A intensidade de Pm é maior que a intensidade de PT . (08) A intensidade de Pm não depende da distância entre os dois corpos. (16) A intensidade de Pm depende das massas MT e m. (32) A intensidade de Pm depende somente da massa m. Gabarito 1) T= 1s 2) d 3 – a) e ; b) d 4-d 5-c 6-d 7-c 8-d 9-a) 1000 N, b) 0,05m/s2 10-c 11) a) 1.106 N b)2,5.105 N 12) a 13) a) 1200 o 2400, b) 862,5m 14) c 15) R.: Pelo bloco de maior massa. A tração é proporcional à massa que esta puxando. 16) b 17) a) x0 = Mg/k b) a = kd/M 18) E 19) B 20) d 21) g(G581c) = 1,5 g 22) c 23) soma = 18