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ENSINO MÉDIO

TC FÍSICA

TURNO DATA ___/___/__

_

ALUNO(A)

TURMA

Nº

SÉRIE

PROFESSOR JOSÉ CARLOS F. BASTOS

LEIS DE NEWTON

01. O gráfico a seguir mostra a variação do módulo da aceleração (a) de duas partículas A e B com a intensidade (F) da força resultante que atua sobre elas.

Determine a relação mA/mB entre as massas de A e de B.

02. Aplica-se a mesma força resultante em duas

partículas A e B de massas respectivamente iguais a M e a 4M. Qual a relação entre as intensidades das acelerações adquiridas por A e B?

03. Uma caixa contendo livros, com massa igual a 25

kg, será arrastada a partir do repouso sobre o solo plano e horizontal sob a ação de uma força

constante F

de intensidade 160 N, representada na figura abaixo:

Sabendo-se que ao longo do deslocamento a caixa receberá do solo uma força de atrito de intensidade 50 N, pede-se determinar:

a) a intensidade da aceleração que será

adquirida pela caixa; b) o intervalo de tempo que ela gastará para

percorrer os primeiros 2,4 m. 04. Um robô foi projetado para operar no planeta

Marte, porém ele é testado na Terra, erguendo verticalmente a partir do repouso e ao longo de um comprimento d um pedaço de rocha de massa igual a 5,0 kg com aceleração constante de módulo 2,0 m/s

2. Remetido ao seu destino e

trabalhando sempre com a mesma calibração, o robô iça verticalmente, também a partir do repouso e ao longo do mesmo comprimento d, uma amostra do solo marciano de massa idêntica à do pedaço de rocha erguido na Terra. Sabendo que na Terra e em Marte as acelerações da gravidade têm intensidades respectivamente iguais a 10,0 m/s

2 e 4,0 m/s

2, determine:

a) a intensidade da força que o robô exerce para

erguer o pedaço de rocha na Terra; b) o módulo da aceleração adquirida pela

amostra do solo marciano; c) a relação entre os tempos de duração da

operação em Marte e na Terra. 05. Considere o esquema abaixo, em que estão

representados um elevador E de massa igual a 1,0 x 10

3 kg (incluída a massa do seu conteúdo),

um contrapeso B de massa igual a 5,0 x 102 kg e

um motor elétrico M que exerce no cabo conectado em E uma força vertical constante F . Os dois cabos têm massas desprezíveis, são flexíveis e inextensíveis e as polias são ideais. No local, a influência do ar é desprezível e adota--se g = 10 m/s

2.

São conhecidos o ângulo α, o módulo da aceleração da gravidade (g) e a massa da esfera (m) atada ao fio ideal. a) Qual o módulo da aceleração a do veículo? b) O módulo de a depende de m?

06. Em um salto de paraquedismo, identificam-se

duas fases do movimento de queda do paraquedista. Nos primeiros instantes do movimento, ele é acelerado. Devido à força de resistência do ar, porém, o seu movimento passa rapidamente a ser uniforme com velocidade v1, com o paraquedas ainda fechado. A segunda fase tem início no momento em que o paraquedas é aberto. Rapidamente, ele entra novamente em um regime de movimento uniforme, com velocidade v2. Supondo-se que a

LEIS DE NEWTON

densidade do ar é constante, a intensidade da força de resistência do ar sobre um corpo é proporcional à área sobre a qual atua a força e ao quadrado de sua velocidade. Se a área efetiva aumenta 100 vezes no momento em que o paraquedas se abre, pode--se afirmar que:

a) v2/v1 = 0,08. b) v2/v1 = 0,10. c) v2/v1 = 0,15. d) v2/v1 = 0,21. e) v2/v1 = 0,30.

07. Um caminhão-guincho em movimento retilíneo numa pista horizontal tem aceleração constante de intensidade a. Ele transporta uma carga de massa M sustentada por uma corda leve presa em sua traseira. Nessas condições, o pêndulo, constituído pela carga e a corda, permanece deslocado em um ângulo θ em relação à vertical, conforme representa a figura:

a) 3

2g.

b) 2

1g.

c) 3

3g.

d) 2

3g.

e) 3 g. 08. O gráfico seguinte descreve o deslocamento

vertical y, para baixo, de um surfista aéreo de massa igual a 75 kg, em função do tempo t. A origem y = 0, em t = 0, é tomada na altura do salto. Nesse movimento, a força R de resistência do ar é proporcional ao quadrado da velocidade v do surfista (R = k.v

2, em que k é uma constante

que depende principalmente da densidade do ar e da geometria do surfista). A velocidade inicial do surfista é nula; cresce com o tempo, por aproximadamente 10 s; e tende para uma velocidade constante denominada velocidade-limite (vL). Adotando g = 10 m/s

2, determine:

a) o valor da velocidade-limite vL; b) o valor da constante k no SI;

c) a aceleração do surfista quando sua velocidade é a metade da velocidade-limite.

09. Um garoto está em repouso dependurado na extremidade A de uma corda elástica de massa desprezível, como ilustra a figura 1. Nesse caso, o alongamento sofrido pela corda é igual a x1. O garoto sobe, então, permanecendo em repouso dependurado no ponto B, como ilustra a figura 2. Nesse caso, o alongamento sofrido pela corda é igual a x2.

Se a intensidade da aceleração da gravidade é constante, a expressão que relaciona corretamente x2 e x1 é:

a) x2 = 4x1; b) x2 = 2x1; c) x2 = x1; d) x2 =x1/2; e) x2 =x1/4.

10. O bloco da figura, de massa m = 4,0 kg, desloca-se sob a ação de uma força horizontal constante de intensidade F. A mola ideal, ligada ao bloco, tem comprimento natural (isto é, sem

deformação) 0 = 14,0 cm e constante elástica K

= 160 N/m.

LEIS DE NEWTON

Desprezando-se as forças de atrito e sabendo-se que as velocidades escalares do bloco em A e B são, respectivamente, iguais a 4,0 m/s e 6,0 m/s, qual é, em centímetros, o comprimento da mola durante o movimento?

11. A figura abaixo representa o corte de um dos compartimentos de um foguete, que acelera verticalmente para cima nas proximidades da Terra. A figura abaixo representa o corte de um dos compartimentos de um foguete, que acelera verticalmente para cima nas proximidades da Terra.

No teto do compartimento, está fixado um dinamômetro ideal, que tem preso a si um bloco de massa 4,0 kg. Adotando g = 10 m/s2 e admitindo que a indicação do dinamômetro seja 60 N, determine o módulo da aceleração do foguete.

12. Uma mola de constante elástica K = 1,5 x 103

N/m é montada horizontalmente em um caminhão, ligando um bloco B de massa m = 30 kg a um suporte rígido S. A superfície de contato entre o bloco B e a base C é perfeitamente lisa. Observa-se que, quando o caminhão se desloca sobre uma superfície plana e horizontal com

aceleração a

, dirigida para a direita, a mola sofre

uma compressão Δx = 10 cm. Determine o

módulo de a

em m/s2.

GABARITO 01. mA/mB = 3 02. aA/aB = 4 03. a) 1,2 m/s2; b) 2,0 s 04. a) 6,0 m/s2; b) 48 N 05. a) a = g.tg α; b) O módulo de a não depende de m. 06. B 07. C 08. a) 50 m/s; b) 0,30 Ns

2/m

2; c) 7,5 m/s

2

09. D 10. 16,5 cm 11. 5,0 m/s

2

12. 5,0 m/s

2