Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

2014


As três leis de Newton




01-(FMJ-SP-014)

Um avião, de massa m, está decolando inclinado de um ângulo αcom a horizontal, com velocidade

constante e aceleração da gravidadelocal igual a g. Para continuar subindo nessas condições,a força resultante sobre o avião deverá ter intensidade igual a

(A) m.g.senα. (B) m.g.tgα. (C) m.g.cosα. (D) zero. (E) m.g.


02-(IFPE-PE-014)

Um bloco desliza sobre um piso horizontal liso (sem atrito) com velocidade de 20 m/s quando atinge

uma região áspera muito extensa, cujo coeficiente de atrito cinético vale μ = 0,4 (ver figura).

A distância percorrida pelo bloco sobre o piso com atrito, até ele parar, vale em metros: (Adote g = 10 m/s2)

a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 e) 50


03-(FATEC-SP-014)

Os aviões voam porque o perfil aerodinâmico de suas asas faz com que o ar que passa por cima e por baixo delas ocasione uma diferença de pressão que gera o empuxo.

Esta força de empuxo é que permite ao avião se sustentar no ar. Logo, para que o avião voe, as hélices ou turbinas do avião é que empurram o ar para trás, e o ar reage impulsionando a aeronave para a frente. Desta forma, podemos dizer que o avião se sustenta no ar sob a ação de 4 forças:

- a motora ou propulsão;

- de resistência do ar ou arrasto;

- a peso;

- a de empuxo ou sustentação.

Caso um avião voe em velocidade constante e permaneça à mesma altitude, é correto afirmar que a somatória das

(A) forças verticais é nula e a das horizontais, não nula.

(B) forças horizontais é nula e a das verticais, não nula.

(C) forças horizontais e verticais é nula.

(D) forças positivas é nula.

(E) forças negativas é nula


04-(UERJ-RJ-014)

A imagem abaixo ilustra uma bola de ferro após ser disparada por um canhão antigo.

Desprezando-se a resistência do ar, o esquema que melhor representa as forças que atuam sobre a bola de ferro é:


05-(EsPCEx-SP-014)

 

Um portão maciço e homogêneo de 1,60m de largura e 1,80m de comprimento, pesando 800N está fixado em um muro por meio das dobradiças "A", situada a 0,10m abaixo do topo do portão, e "B", situada a 0,10 m de sua parte inferior. A distância entre as dobradiças é de 1,60m conforme o desenho abaixo.

Elas têm peso e dimensões desprezíveis, e cada dobradiça suporta uma força cujo módulo da componente vertical é metade do peso do portão.

Considerando que o portão está em equilíbrio, e que o seu centro de gravidade está localizado em seu centro geométrico, o módulo da componente horizontal da força em cada dobradiça "A" e "B"

vale, respectivamente:

a) 130 N e 135 N b) 135 N e 135 N c) 400 N e 400 N d) 450 N e 450 N e) 600 N e 65ON


06-(UERJ-RJ-014)

O corpo de um aspirador de pó tem massa igual a 2,0 kg. Ao utilizá-lo, durante um dado intervalo de tempo, uma pessoa faz um esforço sobre o tubo 1 que resulta em uma força de intensidade constante igual a 4,0 N aplicada ao corpo do aspirador. A direção dessa força é paralela ao tubo 2, cuja inclinação em relação ao solo é igual a 60º, e puxa o corpo do aspirador para perto da pessoa.

Considere sen 60º = 0,87, cos 60º = 0,5 e também que o corpo do aspirador se move sem atrito.

Durante esse intervalo de tempo, a aceleração do corpo do aspirador, em m/s2, equivale a:

(A) 0,5 (B) 1,0 (C) 1,5 (D) 2,0


07-(UNESP-SP-013)

O bungeejumpé um esporte radical no qual uma pessoa salta no ar amarrada pelos tornozelos ou pela cintura a uma corda elástica.

Considere que a corda elástica tenha comprimento natural (não deformada) de 10 m. Depois de saltar, no instante em que a pessoa passa pela posição A, a corda está totalmente na vertical e com seu comprimento natural. A partir daí, a corda é alongada, isto é, tem seu comprimento crescente até que a pessoa atinja a posição B, onde para instantaneamente, com a corda deformada ao máximo.

Desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que, enquanto a pessoa está descendo pela primeira vez depois de saltar, ela

(A) atinge sua máxima velocidade escalar quando passa pela posição A.

(B) desenvolve um movimento retardado desde a posição A até a posição B.

(C) movimenta-se entre A e B com aceleração, em módulo, igual à da gravidade local.

(D) tem aceleração nula na posição B.

(E) atinge sua máxima velocidade escalar numa posição entre A e B

08-(UNESP-SP-014)

Ao tentar arrastar um móvel de 120 kg sobre uma superfície plana e horizontal, Dona Elvira percebeu que, mesmo exercendo sua máxima força sobre ele, não conseguiria movê-lo, devido à força de atrito entre o móvel e a superfície do solo.

Chamou, então, Dona Dolores, para ajudá-la. Empurrando juntas, elas conseguiram arrastar o móvel



em linha reta, com aceleração escalar constante de módulo 0,2 m/s2.

Sabendo que as forças aplicadas pelas duas senhoras tinham a mesma direção e o mesmo sentido do movimento do móvel, que Dona Elvira aplicou uma força de módulo igual ao dobro da aplicada por Dona Dolores e que durante o movimento atuou sobre o móvel uma força de atrito de intensidade

constante e igual a 240 N, é correto afirmar que o módulo da força aplicada por Dona Elvira, em newtons, foi igual a

(A) 340. (B) 60. (C) 256. (D) 176. (E) 120.


09-(ACAFE-SC-014)

O tratamento de tração é a aplicação de uma força de tração sobre uma parte do corpo. A tração

ainda é usada principalmente como uma prescrição em curto prazo até que outras modalidades,

como a fixação externa ou interna, sejam possíveis. Isso reduz o risco da síndrome do desuso.

Seja um paciente de massa 50 kg submetido a um tratamento de tração como na figura abaixo, que

está deitado em uma cama onde o coeficiente de atrito entre a mesma e o paciente é μ=0,26.

Sabendo-se que o ângulo entre a força de tração e a horizontal é 30o, a alternativa correta que

apresenta a máxima massa, em kg, que deve ser utilizada para produzir tal força de tração sem que

o paciente se desloque em cima da cama é:

A) 25 B) 13 C) 10 D) 50


10-(CEDERJ-RJ-014)

Um pequeno bloco de madeira é lançado com velocidade inicial sobre uma superfície horizontal,

conforme ilustra a figura. O bloco desliza sobre esta superfície, parando depois de percorrer uma determinada distância sob ação de uma força de atrito constante


11-(CEFET-MG-014)

Uma caixa, inicialmente em repouso, sobre uma superfície horizontal e plana, é puxada por um operário que aplica uma força variando linearmente com o tempo. Sabendo-se que há atrito entre a caixa e a superfície, e que a rugosidade entre as áreas em contato é sempre a mesma, a força de atrito, no decorrer do tempo, está corretamente representada pelo gráfico


12-(MACKENZIE-SP-014)

Ao montar o experimento abaixo no laboratório de Física, observa-se que o bloco A, de massa 3 kg, cai com

aceleração de 2,4 m/s2, e que a mola ideal, de constante elástica 1240 N/m, que suspende o bloco C, está distendida de 2 cm. O coeficiente de atrito entre o bloco B e o plano inclinado é 0,4. Um aluno determina acertadamente a massa do bloco B como sendo

a) 1,0 kg b) 2,0 kg c) 2,5 kg d) 4,0 kg e) 5,0 kg


13-(PUC-MG-014)

Um pequeno bloco desce um plano inclinado com velocidade constante. Sobre essa situação, é CORRETO

afirmar:

a) A força resultante que age sobre o bloco é nula.

b) A força de atrito entre o bloco e a superfície do plano é desprezível.

c) O peso do bloco interfere na velocidade com que ele desce pelo plano inclinado.

d) Na realidade é impossível que um bloco desça um plano inclinado com velocidade constante devido à

aceleração da gravidade.





Forças no MCU


01-(UNESP-SP-014)

Em um show de patinação no gelo, duas garotas de massas iguais giram em movimento circular uniforme em torno de uma haste vertical fixa, perpendicular ao plano horizontal.

Duas fitas, F1 e F2, inextensíveis, de massas desprezíveis e mantidas na horizontal, ligam uma garota à outra, e uma delas à haste. Enquanto as garotas patinam, as fitas, a haste e os centros de massa das garotas mantêm-se num mesmo plano perpendicular ao piso plano e horizontal.

Considerando as informações indicadas na figura, que o módulo da força de tração na fita F1 é igual a 120 N e desprezando o atrito e a resistência do ar, é correto afirmar que o módulo da força de tração, em newtons, na fita F2 é igual a

(A) 120. (B) 240. (C) 60. (D) 210. (E) 180.


02-(FUVEST-SP-014)

Para passar de uma margem a outra de um rio, uma pessoa se pendura na extremidade de um cipó

esticado,formando um ângulo de 30°com a vertical, e inicia, com velocidade nula, um movimento pendular. Do outro lado do rio, a pessoa se solta do cipó no instante em que sua velocidade fica novamente igual a zero. Imediatamente antes de se soltar, sua aceleração tem

a) valor nulo.

b) direção que forma um ângulo de 30°com a vertical e módulo 9 m/s2.

c) direção que forma um ângulo de 30°com a vertical e módulo 5m/s2.

d) direção que forma um ângulo de 60°com a vertical e módulo 9m/s2.

e) direção que forma um ângulo de 60°com a vertical e módulo 5m/s2.


 

03-(AFA-014)

Um motociclista, pilotando sua motocicleta, move-se com velocidade constante durante a realização do looping da figura abaixo.

Quando está passando pelo ponto mais alto dessa trajetóriacircular, o motociclista lança, para trás, um objeto de massa

desprezível, comparada à massa de todo o conjunto motocicleta-motociclista. Dessa forma, o objeto cai, em relação à superfície da Terra, como se tivesse sido abandonado em A, percorrendo uma trajetória retilínea até B. Ao passar, após esse lançamento, em B, o motociclista consegue recuperar o objeto imediatamente antes dele tocaro solo.

Desprezando a resistência do ar e as dimensões do conjunto motocicleta-motociclista, e considerando π2 = 10, a razão entre a normal (N), que age sobre a motocicleta no instante em que passa no ponto A, e o peso (P) do conjunto

motocicleta-motociclista, (N/P), será igual a

a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 3,5


04-(CEDERJ-RJ-014)

Um pêndulo é constituído por um pequeno corpo de massa m preso a um fio inextensível, de comprimento d e de massa desprezível. Esse pêndulo oscila em um plano vertical em torno do ponto P ao qual o fio está preso. As posições I e II especificam, respectivamente, os pontos mais alto e

mais baixo da trajetória do pequeno corpo. Sabendo que a altura máxima que o corpo atinge em relação ao ponto II é h, calcule (em função de m, d, h e do valor g da aceleração da gravidade):

a) a velocidade do corpo ao passar pelo ponto II. Sugestão: Utilize a conservação da energia mecânica;

b) a tensão T no fio do pêndulo ao passar pelo ponto II.



Trabalho- Energia


01-(UFSCAR-SP-014)

Para realizar uma reforma na laje de um edifício, uma empreiteira instalou um pequeno guindaste a uma

altura de 15 m do chão. Ao descer uma carga de entulho, o guindaste necessita de 60 s e emprega

uma potência de 900 W, fazendo com que a velocidade de descida seja constante. Sabendo que a aceleração da gravidade é 10 m/s2 e supondo que toda a potência seja empregada para realizar o movimento da carga, a massa de entulho, em kg, é

(A) 120. (B) 180. (C) 300. (D) 360. (E) 540.


02-(UERJ-RJ-014)

Em um experimento, são produzidos feixes de átomos de hidrogênio, de hélio, de prata e de

chumbo. Estes átomos deslocam-se paralelamente com velocidades de mesma magnitude.

Suas energias cinéticas valem, respectivamente, EH, EHe, EAg e EPb.

A relação entre essas energias é dada por:

A) EHe > EH > E Pb > EAg B) E Ag > EPb > EH > EHe

C) EH > EHe > E Ag > EPb D) EPb > EAg > EHe > EH


03-(UNICAMP-SP-014)

Andar de bondinho no complexo do Pão de Açúcar no Rio de Janeiro é um dos passeios aéreos urbanos mais famosos do mundo. Marca registrada da cidade, o Morro do Pão de Açúcar é constituído de um único

bloco de granito, despido de vegetação em sua quase totalidade e tem mais de 600 milhões de anos.

A altura do Morro da Urca é de 220 m e a altura do Pão de Açúcar é de cerca de 400 m, ambas em relação

ao solo. A variação da energia potencial gravitacional do bondinho com passageiros de massa total M = 5000 kg, no segundo trecho do passeio, é (Use g = 10 m/s2)

a) 9.106 J. b) 11.106 J c) 20.106 J d) 31.106 J


04-(UNICAMP-SP-014)

O ar atmosférico oferece uma resistência significativa ao movimento dos automóveis. Suponha que

um determinado automóvel movido a gasolina, trafegando em linha reta a uma velocidade constante de

V=72km/h com relação ao ar, seja submetido a uma força de atrito de Far= 380 N.

Em uma viagem de uma hora, aproximadamente quantos litros de gasolina serão consumidos somente para “vencer” o atrito imposto pelo ar?

Dados: calor de combustão da gasolina: 35 MJ/ℓ . Rendimento do motor a gasolina: 30%.


05-(FUVEST-SP-014)

Em uma competição de salto em distância, um atletade70kgtem, imediatamente antes do salto, uma

velocidade na direção horizontal de módulo10m/s. Aosaltar, o atleta usa seus músculos para empurrar o chão na direção vertical, produzindo uma energia de 500J, sendo 70% desse valornaformadeenergia cinética.Imediatamente apósseseparardochão,omódulodavelocidadedoatleta é maispróximode

a) 10,0m/s b) 10,5m/s c) 12,2m/s d) 13,2m/s e) 13,8m/s


06-(FGV-SP-014)

Com a velocidade crescendo de modo constante, em função do tempo, é correto afirmar que a distância

entre os dois radares é de

(A) 450 m. (B) 675 m. (C) 925 m. (D) 1,075 km. (E) 1,350 km.


07-(FGV-SP-014)

O trabalho realizado pela resultante das forças agentes sobre o automóvel foi, em joules, mais próximo de

(A) 1,5·104. (B) 5,2·104. (C) 7,5·104. (D) 1,7·105. (E) 3,2·105.


08-(AFA-014)

Um bloco, de massa 2 kg, desliza sobre um plano inclinado, conforme a figura 1. O gráfico v x t, figura 2, representa a

velocidade desse bloco em função do tempo, durante sua subida, desde o ponto A até o ponto B.

Considere a existência de atrito entre o bloco e o plano inclinado e despreze quaisquer outras formas de resistência

ao movimento. Sabendo que o bloco retorna ao ponto A, a velocidade com que ele passa por esse ponto, na descida,

em m/s, vale

a) 4 b) 2√2 c) 2 d) √3


09-(ACAFE-SC-014)

Sem proteção adequada, uma queda com skate pode causar sérias lesões, dependendo da velocidade que ocorre a queda. Um menino em repouso no seu skate encontra-se no ponto mais alto

de uma rampa e começa a descer, chegando ao ponto mais baixo com velocidade de módulo 2,0 m/s.

Em seguida, o menino se lança para baixo com o mesmo skate desse ponto mais alto com uma velocidade inicial de módulo 1,5 m/s.

Sabendo que, em ambas as situações, após iniciado o movimento, o menino não toca mais os pés no solo, a alternativa correta que indica o módulo da velocidade, em m/s, com que o menino no skate chega ao ponto mais baixo na segunda situação,

é:

A) 0,5 B) 3,5 C) 2,1 D) 1,2


10-(IFMT-MT-014)

Um corpo de 2 kg é jogado de baixo para cima, a partir da base de um plano inclinado de 8 m de

comprimento. Ele para exatamente no ponto mais alto do plano e, em seguida, retorna à base. Considerando g = 10 m/s22 e sabendo que o ângulo que o plano forma com a horizontal é de 30°, assinale o trabalho do peso do corpo em Joule (J), na subida e na descida respectivamente. Dados: cos30° = 0,866 e sen30º= 0,500.

a) - 40 e 40 b) 40 e – 40 c) - 80 e 80 d) -160 e 160 e) 160 e 160


Dinâmica Impulsiva

­

01-(FMJ-SP-014)

Suponha dois corpos celestes viajando no espaço sideral. Suasmassas são MA e MB. Em relação a um referencial inercial, o primeirose desloca a uma velocidade vA e o segundo a uma velocidadevB,

perpendicular a vA. Considere que ocorra uma colisãototalmente inelástica entre eles. A quantidade de movimento dosistema, logo após a colisão, será expressa por


02-(EsPCEx-SP-014)

 

Um bloco de massa M=180g está sobre uma superfície horizontal sem atrito, e prende-se à

extremidade de uma mola ideal de massa desprezível e constante elástica igual a 2.103 N/m. A outra

extremidade da mola está presa a um suporte fixo, conforme mostra o desenho.

Inicialmente o bloco se encontra em repouso e a mola no seu comprimento natural, isto é, sem deformação.

Um projétil de massa m=20g é disparado horizontalmente contra o bloco, que é de fácil penetração.

Ele atinge o bloco no centro de sua face, com velocidade de v=200m/s. Devido ao choque, o projétil

aloja-se no interior do bloco. Desprezando a resistência do ar, a compressão máxima da mola é de:

a) 10,0 cm b) 12,0 cm c) 15,0 cm d) 20,0 cm e) 30,0 cm

03-(FGV-SP-014)

Na loja de um supermercado, uma cliente lança seu carrinho com compras, de massa total 30 kg, em outro

carrinho vazio, parado e de massa 20 kg. Ocorre o engate entre ambos e, como consequência do engate, o conjunto dos carrinhos percorre 6,0 m em 4,0 s, perdendo velocidade de modo uniforme até parar. O sistema de carrinhos é considerado isolado durante o engate. A velocidade do carrinho com compras imediatamente antes do engate era, em m/s, de

(A) 5,0. (B) 5,5. (C) 6,0. (D) 6,5. (E) 7,0.


04-(UNICAMP-SP-014)

Existem inúmeros tipos de extintores de incêndio que devem ser utilizados de acordo com a classe do

fogo a se extinguir. No caso de incêndio envolvendo líquidos inflamáveis, classe B, os extintores à base

de pó químico ou de dióxido de carbono (CO2) são recomendados, enquanto extintores de água devem ser evitados, pois podem espalhar o fogo.

Suponha que um extintor de CO2 completamente carregado, isolado e inicialmente em repouso, lance um jato de CO2 de massa m=50 g com velocidade v=20 m/s . Estime a massa total do extintor Mext e calcule a sua velocidade de recuo provocada pelo lançamento do gás.

Despreze a variação da massa total do cilindro decorrente do lançamento do jato.


05-(UPF-RS-014)

Em uma mesa de sinuca, uma bola é lançada frontalmente contra outra bola em repouso. Após a

colisão, a bola incidente para e a bola alvo (bola atingida) passa a se mover na mesma direção do movimento da bola incidente. Supondo que as bolas tenham massas idênticas, que o choque seja elástico e que a velocidade da bola incidente seja de 2 m/s, qual será, em m/s, a velocidade inicial da bola alvo após a colisão?

a) 0,5 b) 1 c) 2 d) 4 e) 8


06-(UNESP-SP-014)

Um garoto de 50 kg está parado dentro de um barco de 150 kg nas proximidades da plataforma de um ancoradouro. Nessa situação, o barco flutua em repouso, conforme a figura 1. Em um determinado instante, o garoto salta para o ancoradouro, de modo que, quando abandona o barco, a componente horizontal de sua velocidade tem módulo igual a 0,9 m/s em relação

às águas paradas, de acordo com a figura 2.

Sabendo que a densidade da água é igual a 103 kg/m3, adotando g = 10 m/s2 e desprezando a resistência da água ao movimento do barco, calcule o volume de água, em m3, que a parte submersa do barco desloca quando o garoto está em repouso dentro dele, antes de saltar para o ancoradouro, e o módulo da velocidade horizontal de recuo (Vrec) do barco em relação às águas, em m/s,

imediatamente depois que o garoto salta para sair dele.


07-(FUVEST-SP-014)

Um núcleo de polônio-204(204Po), em repouso, transmuta-se em um núcleo de chumbo-200(200Pb), emitindo


uma partícula alfa(α) com energia cinética Eα.

Nesta reação, a energia cinética do núcleo de chumbo é igual a


08-(UNIFESP-SP-014)

Uma empresa de demolição utiliza um guindaste, extremamente massivo, que se mantém em repouso e em equilíbrio estável no solo durante todo o processo. Ao braço superior fixo da treliça do guindaste, ponto O, prende-se um cabo, de massa desprezível e inextensível, de 10 m de comprimento. A outra extremidade do cabo é presa a uma bola de 300 kg que parte do repouso, com o cabo esticado, do ponto A.

Sabe-se que a trajetória da bola, contida em um plano vertical, do ponto A até o ponto B, é um arco de circunferência com centro no ponto O; que o módulo da velocidade da bola no ponto B, imediatamente antes de atingir a estrutura do prédio, é de 2 m/s; que o choque frontal da bola com o prédio dura 0,02 s; e que depois desse intervalo de tempo a bola para instantaneamente. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2, calcule, em newtons:

a) o módulo da força resultante média que atua na bola no intervalo de tempo de duração do choque.

b) o módulo da força de tração no cabo no instante em que a bola é abandonada do repouso no ponto A.


09-(UNIFESP-SP-014)

Em uma bancada horizontal da linha de produção de uma indústria, um amortecedor fixo na bancada tem a função de reduzir a zero a velocidade de uma caixa, para que um trabalhador possa pegá-la. Esse amortecedor contém uma mola horizontal de constante elástica K = 180 N/m e um pino acoplado a ela tendo esse conjunto massa desprezível.

A caixa tem massa m = 3 kg e escorrega em linha reta sobre a bancada, quando toca o pino do amortecedor com velocidade Vo.


Sabendo que o coeficiente de atrito entre as superfícies da caixa e da bancada é 0,4, que a compressão máxima sofrida pela mola quando a caixa para é de 20 cm e adotando g = 10 m/s2, calcule:

a) o trabalho, em joules, realizado pela força de atrito que atua sobre a caixa desde o instante em que ela toca o amortecedor até o instante em que ela para.

b) o módulo da velocidade Vo da caixa, em m/s, no instante em que ela toca o amortecedor.


10-(UEL-PR-014)

Analise as figuras a seguir.

Uma partícula 1 com massa M, inicialmente em repouso, que está a uma altura de h = 1, 25 m, desliza sem atrito por uma calha, como esquematizado na Figura 1. Essa partícula colide elasticamente com

a partícula 2 com massa m, inicialmente em repouso. Após a colisão, a velocidade horizontal final da partícula 1 é V1f = 4,5 m/s.

Utilizando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, calcule

a) a velocidade horizontal da partícula 1 antes da colisão.

b) a velocidade horizontal da partícula 2 após a colisão e a altura máxima que ela atinge.


 

Primeira lei de Newton

 

29-(UDESC-SC-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UDESC13/image025.jpg

Considere o movimento de um objeto sujeito à ação de várias forças, de modo que a resultante delas seja nula em todos os instantes.

Analise as proposições em relação à informação acima.

I. Se o objeto estiver inicialmente em movimento, ele não poderá atingir o repouso em algum instante de tempo posterior ao inicial.

II. Se o objeto estiver inicialmente em movimento, ele poderá atingir o repouso em algum instante de tempo posterior ao inicial.

III. Se o objeto estiver inicialmente em repouso, ele poderá entrar em movimento em algum instante de tempo posterior ao inicial.

Assinale a alternativa correta.

A. ( ) Somente a afirmativa III é verdadeira.                             B. ( ) Somente a afirmativa II é verdadeira.

C. ( ) Somente a afirmativa I é verdadeira.                                D. ( ) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.

E. ( ) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.

 

30-(UFRN-RN-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UFRN13/image007.jpg

Um dos esportes olímpicos mais tradicionais é o salto  ornamental em piscina. Nele, o atleta salta do alto de um trampolim visando executar uma trajetória parabólica até atingir a água. Aliado a esse movimento, ele  tem  de executar outros movimentos, pontuados pelos juízes,  como o de encolher momentaneamente braços e pernas de modo que, além da trajetória parabólica de seu centro de massa, ele passe também a girar seu corpo em torno do  seu centro de massa. No final do salto, ele estica novamente os braços e  as pernas visando cair de cabeça na água. Essa

sequência de movimentos  está representada na figura abaixo.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UFRN13/image008.jpg

Comparando  o movimento inicial feito pelo atleta com braços e pernas estendidos ao movimento realizado com esses membros dobrados  junto ao tronco, a lei de conservação do momento angular permite afirmar que

A) há uma diminuição do momento de inércia do atleta e, portanto, uma diminuição na sua velocidade de rotação.

B) há uma diminuição do momento de inércia do atleta e, portanto, um aumento na sua velocidade de rotação.

C) há um aumento do momento de inércia do atleta e, portanto, um aumento na sua velocidade de rotação.

D) há um aumento do momento de inércia do atleta e, portanto, uma diminuição na sua velocidade de rotação.

 

31-(PUC-MG-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCMG13/image018.jpg

FORÇA ESTRANHA

Com a Terra girando a quase 1700 km/h no equador, seria de se esperar que todos ficássemos enjoados, certo? Errado. Não é a velocidade que nos afeta, é a aceleração, como qualquer piloto de corridas pode confirmar. O giro “vagaroso”

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCMG13/image019.jpg

da Terra produz uma aceleração 100 vezes menor do que a experimentada num carrossel de um parque de diversões. Ainda assim, a rotação da Terra pode se fazer notar por seus habitantes, por meio do fenômeno chamado Força de Coriolis, que ganhou esse nome em homenagem ao físico e matemático Gaspard-Gustave Coriolis. Coriolis determinou que qualquer coisa que se mova em conjunto com um objeto em rotação vai perceber a realidade como se tivesse sido

retirada do seu curso natural por uma força vinda sabe-se-lá de onde. Por exemplo, uma pessoa num carrossel girando que tente jogar uma bola numa cesta fixa do outro lado do carrossel, vai achar que a bola sempre é desviada do alvo por alguma “força estranha”. Essa tal “força estranha” não existe de fato.

Qualquer um que olhe a cena de fora do carrossel vai perceber que o fenômeno é simplesmente o resultado do movimento da cesta, que se moveu em sua rotação enquanto a bola está no ar. Mas, para os que estão no carrossel, a força é bem real. Por isso, ela precisa ser levada em conta quando calculamos os percursos de objetos tão distintos como mísseis e furacões.

 Adaptado do texto Robert Matthews. Revista Conhecer – Nº 33, março de 2012.

 (PUC-MG-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCMG13/image020.jpg 

Considerando-se a velocidade de rotação da Terra informada no texto, uma pessoa na superfície não sente o efeito:

a) porque a velocidade relativa é praticamente zero, devido à inércia.

b) porque a força centrípeta é igual à força centrífuga.

c) porque não há força centrípeta.

d) devido à força da gravidade.


 

Segunda lei de Newton

34-(CEDERJ-RJ-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UCEDERJ13/image014.jpg

Uma caixa é arrastada em trajetória retilínea sobre a superfície horizontal de uma mesa, puxada por um fio (F) paralelo à superfície. Existe atrito (http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UCEDERJ13/image015.jpg) entre a mesa e a caixa. A figura a seguir ilustra a situação.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UCEDERJ13/image016.jpg

Quando o arrasto se dá a uma velocidade constante, o valor da tensão no fio é de 1N, não importando qual é o valor da velocidade. Quando o arrasto se dá com aceleração constante, a tensão no fio cresce linearmente com a aceleração. O gráfico abaixo mostra esse comportamento.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UCEDERJ13/image017.jpg

a) Justifique , com base nessas informações, porque o valor da força de atrito entre a caixa e a superfície da mesa é de 1N.

b) Qual a massa da caixa?

 

35-(UEPG-PR-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UEPG13/image012.jpg

Analisando a ação do sistema de forças que age no corpo, conforme figura abaixo, assinale o que for correto.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UEPG13/image013.jpg

01) A resultante das forças sobre o eixo X será conhecida por Rx=F1cosα – μN – F2senβ.

02) A resultante de todo o sistema é conhecida pela soma dos vetores Rx e Ry.

04) Se a resultante do sistema for igual a zero, então o corpo está em repouso absoluto.

08) A resultante das forças sobre o eixo Y será conhecida por Ry=F1cosα + F2cosβ - P.

16) A força de atrito mostrada na figura está fora do eixo X e não pode ser computada como força atuante no sistema.

 


Terceira lei de Newton

20-(UEG-GO-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UEG13/image002.jpg 

No reino animal, existem seres que têm a capacidade de realizar diferentes tipos de vôos. O vôo pode ser dividido em

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UEG13/image003.jpg

três grupos: o pára-quedismo, o planeio e o vôo propulsionado. Com relação aos tipos de vôo, considera-se o seguinte:

a) no animal planador, a facilidade do vôo depende da forma e da dimensão das asas, sendo o movimento no ar ascendente e sem realização de trabalho.

b) no pára-quedismo, a força de resistência do ar no animal equilibra-se com o seu peso, fazendo-o cair com velocidade constante.

c) nos vôos propulsionados, os animais exercem a movimentação de seus músculos para impulsionarem o deslocamento vertical.

d) o pára-quedismo e o planeio baseiam-se em princípios físicos iguais, pois as forças de resistência e peso são um par de ação e reação.


 

Exercícios sobre conceitos das três leis de Newton

 

57-(UENP-PR-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/uenp13/image010.jpg   

Um automóvel de massa 1200kg se desloca sobre uma rodovia com velocidade de 108 km/h, quando avista uma

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/uenp13/image011.jpg

fiscalização policial e aciona os freios até parar. Sabendo-se que a distância percorrida nesse intervalo de tempo em que os freios foram acionados é de 200m, calcule o módulo da aceleração e o módulo do trabalho realizado pelos freios do veículo.

a) 1,00 m/s2; 5,9.105J          b) 2,25 m/s2; 5,4.105J             c) 2,50 m/s2; 2,8.105J               d) 2,25 m/s2; 3,7.105J

e) 1,00 m/s2; zero

 

58-(UCS-RS-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UCS13/image016.jpg

Na luta de sumô, em que dois lutadores se enfrentam dentro de uma área circular, para vencer é necessário, utilizando o

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UCS13/image017.jpg

corpo e os braços, empurrar o oponente para fora do círculo. Suponha que dois oponentes, de 200 kg cada, colidam

exatamente no centro do círculo e que um dos lutadores consiga aplicar uma força de 1.000 N permanentemente sobre o outro, o qual, por sua vez, aplica uma força de 950 N permanentemente sobre o primeiro. Ambas as forças têm direção paralela ao chão e sentidos opostos. Se o círculo possui 2,0 m de raio, quanto tempo aproximadamente levará para a luta acabar? Para fins de simplificação, ignore o volume do corpo dos lutadores, e considere que, no momento exato da colisão, eles ficam em breve repouso.

a) 0,5 s               b) 1,0 s                     c) 2,0 s                          d) 3,0 s                             e) 4,0 s


 

Tipos de força

39-(FATEC-SP-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UFATECSP13/image010.jpg

Um carro em um veículo do tipo “cegonha” (que transporta vários carros) tem cada uma de suas rodas travada por uma cinta, cujos extremos estão presos sobre a plataforma em que se apóia o carro. A cinta abraça parcialmente o pneu, e a regulagem de sua tensão garante a segurança para o transporte, já que aumenta a intensidade da força de contato entre cada pneu e a plataforma.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UFATECSP13/image011.jpg

Se o ângulo formado entre a plataforma e a cinta, de ambos os lados do pneu, é de 60o, admitindo que cada extremo da cinta se encontre sob uma tração de intensidade T, o acréscimo da força de contato de intensidade F entre cada pneu e a plataforma, devido ao uso desse dispositivo, é dado por

(A) F=T/2                    (B) F=(√3/2)T                      (C) F=T                    (D) F=√3.T                  (E) F=4(√3/3).T

 

40-(ENEM-MEC-012)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UENEM/image012.jpg

O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a dobradiça. Normalmente, são necessárias

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UENEM/image013.jpg

duas ou mais dobradiças para que a porta seja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade.

No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está representado em

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UENEM/image014.jpg

 


 

Peso e massa

33-(PUC-RJ-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCRJ13/image009.jpg

Um objeto de 3,10 kg é liberado por um astronauta, a partir do repouso, e cai em direção à superfície do planeta

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCRJ13/image010.jpg

Marte.  Calcule a força peso em Newtons atuando sobre o objeto, expressando o resultado com o número de algarismos

significativos apropriado.

Considere a aceleração da gravidade gMarte= 3,69 m/s2

(A) 31,0                  (B) 11,439                       (C) 11,44                     (D) 11,4                        (E) 6,79

 

34-(UNIMONTES-MG-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNIMONTES13/image004.jpg 

Um conjunto de molas sustenta o peso de um carro. Com 2 pessoas de 60kg em seu interior, o carro abaixa 2cm. Com 4

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pessoas de 70kg, o carro vai abaixar, aproximadamente: g=10m/s2.

A) 3,0cm.                     B) 3,5cm.                           C) 4,0cm.                          D) 4,7cm.


 

Leis de Newton do MUV

48-(UEL-PR-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/Uel13/image021.jpg

Considere a figura a seguir.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/Uel13/image022.jpg

Despreze qualquer tipo de atrito.

a) O móvel de massa M = 1200 kg é uniformemente acelerado (com aceleração a) a partir do repouso em t = 0 segundos, atingindo B, em t = 10 segundos, com a velocidade de 108 km/h.

Calcule a força resultante que atua no móvel de A até B.

b) No ponto B, a aceleração a do móvel deixa de existir.

Calcule a distância BC percorrida pelo móvel, sabendo-se que ele alcança C no instante t = 15 segundos.

Considerando g = 10 m/s2, determine a energia mecânica total do móvel em C.

Apresente os cálculos realizados na resolução deste item


 

Plano inclinado sem atrito

 

25-(FMABC-SP-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/ufmabc13/image005.jpg

Considere um escorregador radical constituído de uma mega rampa de 31,25m de altura e que forma com o plano

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/ufmabc13/image006.jpg

horizontal 30o. Para escorregar, a partir do repouso, as pessoas devem vestir roupas especialmente desenvolvidas com materiais revolucionários que reduzem o atrito com a plataforma da rampa e com o ar a valores desprezíveis. Qual o intervalo de tempo gasto para as pessoas escorregarem do topo até a base da rampa?

Adote para o módulo da aceleração da gravidade o valor de 10m/s2.

(A)  5,0s                 (B)  4,0s                        (C)  3,5s                           (D)  3,0s                             (E)  2,5s

 

26-(UERJ-RJ-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UERJ13/image009.jpg

Uma pequena caixa é lançada em direção ao solo, sobre um plano inclinado, com velocidade igual a 3,0 m/s. A altura do ponto de lançamento da caixa, em relação ao solo, é igual a 0,8 m (adote g=10m/s2)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UERJ13/image010.jpg

Considerando que a caixa desliza sem atrito, estime a sua velocidade ao atingir o solo.

 

27-(PUC-GO-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCGO13/image008.jpg

Nos versos “A hirta cena de uma difícil fórmula/ ganhadora na velocidade da grafia/ Sem estuprar o tempo/ invento mandingas com a caneta/ de fazer inveja a qualquer Ferrari/ faço curvas com as letras/ manobro perigosas idéias sem capacete”, aparecem as palavras velocidade e tempo. Acrescentando a estas os conceitos de aceleração e de peso de um corpo, analise as afirmativas abaixo:

I- Quando uma bola em repouso está pendurada por uma corda vertical, a tensão na corda é mg. Se a bola é colocada a se mover formando um círculo na horizontal de tal forma que a corda descreve um cone, a tensão na corda é superior a mg.

II- Se um bloco desce um plano inclinado, sem atrito, nele a força normal (a força perpendicular ao plano) é inferior a mg.

III- Duas pedras, uma de massa maior que a outra, em queda livre (resistência do ar nula), têm a mesma aceleração. A razão pela qual a pedra de maior massa não apresenta uma maior aceleração é a de que a proporção da força pela massa é a mesma.

De acordo com os itens analisados, marque a alternativa que contenha apenas proposição(ões) correta(s):

A ( ) I                            B ( ) I e II                           C ( ) I, II e III                        D ( ) III 

 


Lei de Hooke

 

28-(UNIMONTES-MG-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNIMONTES13/image004.jpg 

Um conjunto de molas sustenta o peso de um carro. Com 2 pessoas de 60kg em seu interior, o carro abaixa 2cm. Com 4

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNIMONTES13/image005.jpg

pessoas de 70kg, o carro vai abaixar, aproximadamente: g=10m/s2.

A) 3,0cm.                     B) 3,5cm.                           C) 4,0cm.                          D) 4,7cm.

 

29-(MACKENZIE-SP-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/MACKENZIE13/image016.jpg

Em uma experiência de laboratório, um estudante utilizou os dados do gráfico da figura 1, que se referiam à intensidade da força aplicada a uma mola helicoidal, em função de sua deformação (F=kx). Com esses dados e uma montagem

semelhante à da figura 2, determinou a massa (m) do corpo suspenso.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/MACKENZIE13/image017.jpg

Considerando que as massas da mola e dos fios (inextensíveis) são desprezíveis, que  g=10m/s2 e que, na posição de equilíbrio, a mola está deformada de 6,4 cm, a massa (m) do corpo suspenso é

a) 12 kg                  b) 8,0 kg                    c) 4,0 kg                        d) 3,2 kg                         e) 2,0 kg

 


Movimento Harmônico Simples (MHS)

Dinâmica do MHS – Sistema massa-mola

20-(UNICENTRO-PR-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UUNICENTRO13/image016.jpg

Uma mola se encontra sobre um plano horizontal sem atrito. Um alongamento de 10 cm é obtido com uma força de 10 N.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UUNICENTRO13/image017.jpg

Adicionamos uma massa de 0,25 kg à mola e produziu-se um alongamento de 20 cm. Abandonamos o sistema. Nestas condições, assinale a alternativa correta.

(A) A constante da força da mola será 1,0.103 N/m.

(B) O período será de 31s.

(C) A velocidade máxima será de 4,0 m/s.

(D) A aceleração máxima será de 8,0 m/s2.

(E) A energia mecânica total do sistema será 20,0 J.

 

21-(ESCOLA NAVAL-012-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UENaval13/image018.jpg

Um bloco de massa m=1,00kg executa, preso a uma mola de constante k=100N/m, um MHS de amplitude A cm ao longo do plano inclinado mostrado na figura. Não há atrito em qualquer parte do sistema. Na posição de altura máxima,

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UENaval13/image019.jpg

 a mola está comprimida e exerce sobre o bloco uma força elástica de módulo igual a 3,00N. A velocidade do bloco, em m/s, ao passar pela posição de equilíbrio é

a) 1,10                          b) 0,800                         c) 0,500                            d) 0,300                     e) 0,200

 


Função horária da elongação

 

15-(AFA-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UAFA13/image032.jpg

Num local onde a aceleração da gravidade é constante, um corpo de massa m, com dimensões desprezíveis, é posto a

oscilar, unido a uma mola ideal de constante elástica k, em um plano fixo e inclinado de um ângulo  θ, como mostra a

figura abaixo.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UAFA13/image033.jpg

Nessas condições, o sistema massa-mola executa um movimento harmônico simples de período T.

Colocando-se o mesmo sistema massa-mola para oscilar na vertical, também em movimento harmônico simples, o  seu

novo período passa a ser T’.

Nessas condições, a razão T’/T é

a) 1/senθ                          b) senθ                                   c) 1/2                                  d) 1

 

16-(ESPCEX-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UEsPcex013/image012.jpg

Uma mola ideal está suspensa verticalmente, presa a um ponto fixo no teto de uma sala, por uma de suas

extremidades. Um corpo de massa 80 g é preso à extremidade livre da mola e verifica-se que a mola desloca-se para uma nova posição de equilíbrio. O corpo é puxado verticalmente para baixo e abandonado de modo que o sistema

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UEsPcex013/image013.jpg

 massa-mola passa a executar um movimento harmônico simples. Desprezando s forças dissipativas, sabendo que a constante elástica da mola vale 0,5 N/m e considerando  π = 3,14, o período do

movimento executado pelo corpo é de

a)  1,256 s                   b)  2,512 s                     c)  6,369 s                         d)  7,850 s                       e)  15,700 s

 


 

Força de resistência no ar

 

36-(UNICAMP-SP-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/Unicamp13/image037.jpg

Em agosto de 2012, a NASA anunciou o pouso da sonda Curiosity na superfície de Marte. A sonda, de massa m=1000

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/Unicamp13/image038.jpg

kg , entrou na atmosfera marciana a uma velocidade  vo=6000 m/s .

a) A sonda atingiu o repouso, na superfície de Marte, 7 minutos após a sua entrada na atmosfera. Calcule o módulo da força resultante média de desaceleração da sonda durante sua descida.

b) Considere que, após a entrada na atmosfera a uma altitude  ho=125 km, a força de atrito reduziu a velocidade da sonda para v= 4000 m/s quando a altitude atingiu h=100 km. A partir da variação da energia mecânica, calcule o trabalho realizado pela força de atrito neste trecho. Considere a aceleração da gravidade de Marte, neste trecho, constante e igual a gMarte=4 m/s2.

 

37-(UNICAMP-SP-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/Unicamp13/image035.jpg

 As nuvens são formadas por gotículas de água que são facilmente arrastadas pelo vento. Em determinadas situações,

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/Unicamp13/image036.jpg

várias gotículas se juntam para formar uma gota maior, que cai, produzindo a chuva. De forma simplificada, a queda da gota ocorre quando a força gravitacional que age sobre ela fica maior que a força do vento ascendente. A densidade da água é ρágua=1,0.103kg/m3.

a) O módulo da força, que é vertical e para cima, que certo vento aplica sobre uma gota esférica de raio r pode ser aproximado por Fvento=b.r, com b=1,6.10-3N/m. Calcule o raio mínimo da gota para que ela comece a cair.

b) O volume de chuva e a velocidade com que as gotas atingem o solo são fatores importantes na erosão.

O volume é usualmente expresso pelo índice pluviométrico, que corresponde à altura do nível da água da chuva acumulada em um recipiente aberto e disposto horizontalmente. Calcule o impulso transferido pelas gotas da chuva para cada metro quadrado de solo horizontal, se a velocidade média das gotas ao chegar ao solo é de 2,5 m/s e o índice pluviométrico é igual a 20 mm. Considere a colisão como perfeitamente inelástica.


 

Força de atrito

 

66-(UCS-RS-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UCS13/image004.jpg

Numa festa junina, uma das brincadeiras mais tradicionais é a escalada de um poste de madeira, vertical e besuntado

de graxa, conhecido como pau de sebo. Numa dessas ocasiões, o único candidato que conseguiu escalar o pau de sebo

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UCS13/image005.jpg

possuía 60 kg. Em certo momento da escalada, ele parou para descansar. Porém, a fim de não escorregar de volta ao chão, ele precisou aplicar no poste um abraço, com os braços e pernas, utilizando uma força total, perpendicular ao poste, de 800N, de forma ininterrupta, pois percebeu que, se aplicasse uma força um pouco menor, escorregaria. Qual foi o coeficiente de atrito estático entre o candidato e a superfície do pau de sebo? Ignore detalhes do contato entre o candidato e o pau de sebo e considere a aceleração da gravidade como 10 m/s2.

a) 0,048                       b) 0,48                             c) 0,75                              d) 1,04                                e) 1,33

 

67-(PUC-RJ-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCRJ13/image013.jpg

Sobre uma superfície sem atrito, há um bloco de massa m1= 4,0 kg sobre o qual está apoiado um bloco menor de massa m2= 1,0 kg. Uma corda puxa o bloco menor com uma força horizontal F de módulo 10 N, como mostrado na figura abaixo, e observa-se que nesta situação os dois blocos movem-se juntos.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCRJ13/image014.jpg

A força de atrito existente entre as superfícies dos blocos vale em Newtons:

(A) 10                  (B) 2,0                      (C) 40                            (D) 13                            (E) 8,0

 

68-(UNESP-SP-2013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNESP13a/image004.jpg

Um garçom deve levar um copo com água apoiado em uma bandeja plana e mantida na horizontal, sem deixar que o copo escorregue em relação à bandeja e sem que a água transborde do copo. O copo, com massa total de 0,4 kg, parte do repouso e descreve um movimento retilíneo e acelerado em relação ao solo, em um plano horizontal e com aceleração constante.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNESP13a/image005.jpg

Em um intervalo de tempo de 0,8 s, o garçom move o copo por uma distância de 1,6 m. Desprezando a resistência do ar, o módulo da força de atrito devido à interação com a bandeja, em  newtons, que atua sobre o copo nesse intervalo de tempo é igual a

(A) 2.                       (B) 3.                            (C) 5.                           (D) 1.                            (E) 4

 

69-(MACKENZIE-SP-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/MACKENZIE13/image009.jpg

Um aluno observa em certo instante um bloco com velocidade de 5 m/s sobre uma superfície plana e horizontal. Esse

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/MACKENZIE13/image010.jpg

bloco desliza sobre essa superfície e pára após percorrer 5 m. Sendo g=10m/s2, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é

a)  0,75                      b)  0,60                            c)  0,45                      d)  0,37                         e) 0,25

 

70-(ENEM-MEC-012)  

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UENEM/image002.jpg

Os freios ABS são uma importante medida de segurança no trânsito, os quais funcionam para impedir o travamento das rodas do carro quando o sistema de freios é acionado, liberando as rodas quando estão no limiar do deslizamento. Quando as rodas travam, a força de frenagem é governada pelo atrito cinético.

As representações esquemáticas da força de atrito fat entre os pneus e a pista, em função da pressão p aplicada no

pedal de freio, para carros sem ABS e com ABS, respectivamente, são

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UENEM/image003.jpg

 


Plano inclinado com atrito

 

32-(PUC-PR-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCPR13/image014.jpg

Um bloco de 10 kg encontra-se em repouso sobre um plano inclinado, conforme figura a seguir. Sabe-se que os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre o corpo e a superfície são, respectivamente, 0,75 e 0,70. Para esse plano também considere senθ = 0,6 e cos θ = 0,8.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCPR13/image015.jpg

A partir do exposto, pode-se marcar como CORRETA qual das alternativas a seguir? (Adote g = 10 m/s2)

A) O corpo desce acelerado. O módulo da aceleração é de 6 m/s2.

B) Faltam dados para calcular a situação em que o corpo se encontra.

C) O corpo desce em movimento uniforme. As forças que atuam no corpo se anulam.

D) A força de atrito torna-se superior à intensidade do componente tangencial ao plano da forçaPeso. Sendo assim, mesmo que muito lentamente, o corpo irá subir o plano.

E) O corpo permanece em repouso. A situação será de iminência de movimento.

 

 33-(MACKENZIE-SP-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/MACKENZIE13/image014.jpg

Certo menino encontra-se sentado sobre uma prancha plana e desce por uma rampa inclinada, conforme ilustração.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/MACKENZIE13/image015.jpg

O coeficiente de atrito cinético entre a prancha e a rampa é  μc=0,25, cosθ=0,8, senθ=0,6 e g=10m/s2. Sabe-se que o conjunto, menino e prancha, possui massa de 50 kg e que ao passar pelo ponto A, sua velocidade era 1,0 m/s. A variação de quantidade de movimento sofrida por esse conjunto entre os pontos A e B foi

a) 100 N.s                  b) 200 N.s                       c) 300 N.s                       d) 400 N.s                         e) 500 N.s

 


Forças no movimento circular

 

49-(UNESP-SP-013)

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNESP13a/image008.jpg

A figura representa, de forma simplificada, o autódromo de Tarumã, localizado na cidade de Viamão, na Grande Porto

Alegre. Em um evento comemorativo, três veículos de diferentes categorias do automobilismo, um kart (K), um fórmula

1 (F) e um stock-car (S), passam por diferentes curvas do circuito, com velocidades escalares iguais e constantes.

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As tabelas 1 e 2 indicam, respectivamente e de forma comparativa, as massas de cada veículo e os raios de curvatura das curvas representadas na figura, nas posições onde se encontram os veículos.

Sendo FK, FF e FS os módulos das forças resultantes centrípetas que atuam em cada um dos veículos nas posições em que eles se encontram na figura, é correto afirmar que

(A) FS < FK < FF.         (B) FK < FS < FF.        (C) FK < FF < FS.       (D) FF < FS < FK.       (E) FS < FF  < FK

 

50-(FUVEST-SP-013)

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O pêndulo de um relógio é constituído por uma haste rígida com um disco de metal preso em uma de suas extremidades. O disco oscila entre as posições A e C, enquanto a outra extremidade da haste permanece imóvel no ponto P. A figura abaixo ilustra o sistema.

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A força resultante que atua no disco quando ele passa por B, com a haste na direção vertical, é

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a) nula.                              b) vertical, com sentido para cima.                      c) vertical, com sentido para baixo.

d) horizontal, com sentido para a direita.                     e) horizontal, com sentido para a esquerda.

 


Trabalho

 

  48-(UCS-RS-013)

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Uma moça comprou um par de brincos, de 50 gramas cada um, e os usou durante o período em que esteve num

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aniversário. Considerando que o evento aconteceu em lugar plano e que, portanto, os deslocamentos da moça ocorreram sempre em direções paralelas ao chão, qual foi o trabalho realizado pela força peso dos brincos, durante o tempo em que a moça esteve no aniversário?

a) 0,05 J                       b) 0,025 J                          c) 1,00 J                          d) 0,1 J                         e) zero

 

49-(UEL-PR-013)

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Suponha que o conjunto formado pelo satélite e pelo foguete lançador possua massa de 1,0.103 toneladas e seja impulsionado por uma força propulsora de aproximadamente 5,0.107N, sendo o sentido de lançamento desse foguete perpendicular ao solo.

Desconsiderando a resistência do ar e a perda de massa devido à queima de combustível, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o trabalho realizado, em joules, pela força resultante aplicada ao conjunto nos primeiros 2,0 km de sua decolagem. Considere a aceleração da gravidade g = 10, 0 m/s2 em todo o percurso descrito.

a) 4,0.107 J               b) 8,0.107 J                c) 4,0.1010 J                 -- d)  8,0.1010 J                   e) 10,0.1010J


 

Potência

 

 

51-(UniFOA-RJ-013)

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Um ciclista que fará uma prova de "bike indoor" nas olimpíadas do Rio de Janeiro, em 2016, está sujeito a um rigoroso

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treino de preparação. Seu treinador importou dos Estados Unidos uma bicicleta eletrônica estática que faz uma análise completa do atleta em preparação. Considerando que o ciclista tenha uma massa de 70kg e parta do repouso, qual a potência necessária que desenvolverá para atingir a velocidade de 72km/h em 2 minutos?

a) 117W                b) 10.080W                      c) 181.440W                          d) 1.512W                       e) 14.000W

 

52-(UFSC-SC-013)

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Em Santa Catarina, existe uma das maiores torres de queda livre do mundo, com 100 m de altura. A viagem começa com uma subida de 40 s com velocidade considerada constante, em uma das quatro gôndolas de 500 kg, impulsionadas por motores de 90 kW. Após alguns instantes de suspense, os passageiros caem em queda livre, alcançando a velocidade máxima de 122,4 km/h, quando os freios magnéticos são acionados. Em um tempo de 8,4 s depois de iniciar a descida, os passageiros estão de volta na base da torre em total segurança. Considere a gôndola carregada com uma carga de 240 kg.

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Disponível em: <http://www.cbmr.com.br/index.php/parques/20-pqatracoes/275-bigtower>. Acesso em: 5 set. 2012.

Com base nas informações acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

01. A potência média desenvolvida pela força aplicada pelo motor durante a subida de uma gôndola carregada é de

18500 W.

02.O módulo da força média sobre a gôndola carregada durante a frenagem na descida é de 5032 N.

04. O tempo total de queda livre é de aproximadamente 4,47 s.

08. A distância percorrida pela gôndola carregada durante a queda livre é de 57,8 m.

16. A aceleração da gôndola carregada durante todo o percurso é igual a g.

 


Energia

26-(UFRN-RN-013)

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O Sol irradia energia para o espaço sideral. Essa energia tem origem na sua autocontração gravitacional. Nesse

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processo, os íons de hidrogênio (prótons) contidos no seu interior adquirem  velocidades muito altas, o que os leva a atingirem temperaturas da ordem de milhões de graus.

Com isso, têm início reações exotérmicas de fusão nuclear, nas quais núcleos de hidrogênio são fundidos, gerando núcleos de He (Hélio) e propiciando a produção da radiação, que é emitida para o espaço. Parte dessa radiação atinge a Terra e é a principal fonte de toda a energia que utilizamos.

Nesse contexto, a sequência de formas de energias que culmina com a emissão da radiação solar que atinge a terra é

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27-(UNICAMP-SP-013)

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Alguns tênis esportivos modernos possuem um sensor na sola que permite o monitoramento do desempenho do usuário

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 durante as corridas. O monitoramento pode ser feito através de relógios ou telefones celulares que recebem as informações do sensor durante os exercícios. Considere um atleta de massa m=70 kg que usa um tênis com sensor durante uma série de três corridas.

a) O gráfico 1) abaixo mostra a distância percorrida pelo atleta e a duração em horas das três corridas realizadas em velocidades constantes distintas. Considere que, para essa série de corridas, o consumo de energia do corredor pode ser aproximado por E=CMET.m.t, onde m é a massa do corredor, t é a duração da corrida e CMET é uma constante que depende da velocidade do corredor e é expressa em unidade de (kJ/kg.h).

Usando o gráfico 2) abaixo, que expressa CMET em função da velocidade do corredor, calcule a quantidade de energia que o atleta gastou na terceira corrida.

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b) O sensor detecta o contato da sola do tênis com o solo pela variação da pressão. Estime a área de contato entre o tênis e o solo e calcule a pressão aplicada no solo quando o atleta está em repouso e apoiado sobre um único pé.

 


 

Tipos de energia – Trabalho

39-(ENEM-MEC-012)

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Os carrinhos de brinquedo podem ser de vários tipos. Dentre eles, há os movidos à corda, em que uma mola em seu

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interior é comprimida quando a criança puxa o carrinho para trás. Ao ser solto, o carrinho entra em movimento enquanto a mola volta à sua forma inicial.

O processo de conversão de energia que ocorre no carrinho descrito também é verificado em

a) um dínamo.         b) um freio de automóvel.         c) um motor a combustão.             d) uma usina hidrelétrica.
e) uma atiradeira (estilingue)

 


Energia mecânica

72-(PUC-RS-013)

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Num salto em altura com vara, um atleta atinge a velocidade de 11m/s imediatamente antes de fincar a vara no chão

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para subir. Considerando que o atleta consiga converter 80% da sua energia cinética em energia potencial gravitacional e que a aceleração da gravidade no local seja 10m/s2, a altura máxima que o seu centro de massa pode atingir é, em metros, aproximadamente,

A) 6,2                    B) 6,0                       C) 5,6                      D) 5,2                                 E) 4,8

 

73-(PUC-RJ-013)

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Na figura abaixo, o bloco 1, de massa m1=1,0 kg, havendo partido do repouso, alcançou uma velocidade de 10 m/s após

descer uma distância d no plano inclinado de 30o. Ele então colide com o bloco 2, inicialmente em repouso, de massa

m2= 3,0 kg. O bloco 2 adquire uma velocidade de 4,0 m/s após a colisão e segue a trajetória semicircular mostrada, cujo raio é de 0,6 m. Em todo o percurso, não há atrito entre a superfície e os blocos. Considere g = 10 m/s2.

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a) Ao longo da trajetória no plano inclinado, faça o diagrama de corpo livre do bloco 1 e encontre o módulo da força normal sobre ele.

b) Determine a distância d percorrida pelo bloco 1 ao longo da rampa.

c) Determine a velocidade do bloco 1 após colidir com o bloco 2.

d) Ache o módulo da força normal sobre o bloco 2 no ponto mais alto da trajetória semicircular. 

 

74-(PUC-SP-013)     

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Um canhão é fixado sobre uma plataforma retangular  de madeira, constituindo um conjunto que se encontra inicial –

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mente em repouso apoiado sobre um terreno plano e horizontal. Num dia de demonstração para os recrutas é disparado um projétil de massa m com velocidade horizontal  v. Após o disparo constata-se que o conjunto (canhão + plataforma de madeira) sofre um recuo horizontal  d em relação à sua posição inicial. Considerando que o conjunto tem uma massa M (M>>m) e adotando para o módulo da aceleração da gravidade o valor  g, podemos afirmar que o coeficiente de atrito cinético (μ) entre a superfície inferior da plataforma de madeira e o solo pode ser obtido através da expressão:

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75-(UNESP-SP-013)

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Um brinquedo é constituído por dois carrinhos idênticos, A e B, de massas iguais a 3 kg e por uma mola de massa desprezível, comprimida entre eles e presa apenas ao carrinho A. Um pequeno dispositivo, também de massa desprezível, controla um gatilho que, quando acionado, permite que a mola se distenda.

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Antes de o gatilho ser acionado, os carrinhos e a mola moviam-se juntos, sobre uma superfície plana horizontal sem atrito, com energia mecânica de 3,75 J e velocidade de 1 m/s, em relação à superfície. Após o disparo do gatilho, e no instante em que a mola está totalmente distendida, o carrinho B perde contato com ela e sua velocidade passa a ser de 1,5 m/s, também em relação a essa mesma superfície.

Nas condições descritas, calcule a energia potencial elástica inicialmente armazenada na mola antes de o gatilho ser disparado e a velocidade do carrinho A, em relação à superfície, assim que B perde contato com a mola, depois de o gatilho ser disparado

 

76-(FUVEST-SP-013)

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Uma das hipóteses para explicar a extinção dos dinossauros, ocorrida há cerca de 60 milhões de anos, foi a colisão de

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um grande meteoro com a Terra. Estimativas indicam que o meteoro tinha massa igual a 1016 kg e velocidade de 30 km/s, imediatamente antes da colisão. Supondo que esse meteoro estivesse se aproximando da Terra, numa direção radial em relação à órbita desse planeta em torno do Sol, para uma colisão frontal, determine

a) a quantidade de movimento Pi do meteoro imediatamente antes da colisão;

b) a energia cinética Ec do meteoro imediatamente antes da colisão;

c) a componente radial da velocidade da Terra, Vr, pouco depois da colisão;

d) a energia Ed, em megatons, dissipada na colisão.

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Impulso e quantidade de movimento

 

39-(PUC-SP-013)     

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCSP13/image011.jpg

Um canhão é fixado sobre uma plataforma retangular  de madeira, constituindo um conjunto que se encontra inicial –

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/PUCSP13/image012.jpg

mente em repouso apoiado sobre um terreno plano e horizontal. Num dia de demonstração para os recrutas é disparado um projétil de massa m com velocidade horizontal  v. Após o disparo constata-se que o conjunto (canhão + plataforma de madeira) sofre um recuo horizontal  d em relação à sua posição inicial. Considerando que o conjunto tem uma massa M (M>>m) e adotando para o módulo da aceleração da gravidade o valor  g, podemos afirmar que o coeficiente de atrito cinético (μ) entre a superfície inferior da plataforma de madeira e o solo pode ser obtido através da expressão:

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40-(MACKENZIE-SP-013)

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Em uma competição de tênis, a raquete do jogador é atingida por uma bola de massa 60 g, com velocidade horizontal

de 40 m/s. A bola é rebatida na mesma direção e sentido contrário com velocidade de 30 m/s. Se o tempo de contato

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da bola com a raquete é de 0,01 s, a intensidade da força aplicada pela raquete à bola é

a) 60 N                  b) 120 N                         c) 240 N                          d) 420 N                           e) 640 N

 

41-(UNICAMP-SP-013)

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Muitos carros possuem um sistema de segurança para os passageiros chamado airbag. Este sistema consiste em uma

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bolsa de plástico que é rapidamente inflada quando o carro sofre desaceleração brusca, interpondo-se entre o

passageiro e o painel do veículo. Em uma colisão, a função do airbag é

a) aumentar o intervalo de  tempo de colisão entre o passageiro e o carro, reduzindo assim a força recebida pelo

passageiro.

b) aumentar a variação de momento linear do passageiro durante a colisão, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.

c) diminuir o intervalo de  tempo de colisão entre o passageiro e o carro, reduzindo assim a força recebida pelo

passageiro.

d) diminuir o impulso recebido pelo passageiro devido ao choque, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro

 

42-(FUVEST-SP-013)

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Um fóton, com quantidade de movimento na direção e sentido do eixo x, colide com um elétron em repouso.

Depois da colisão, o elétron passa a se mover com quantidade de movimento pe, no plano xy, como ilustra a figura abaixo.

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Dos vetores  pf abaixo, o único que poderia representar a direção e sentido da quantidade de movimento do fóton, após

a colisão, é

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43-(UNESP-SP-013)

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Um brinquedo é constituído por dois carrinhos idênticos, A e B, de massas iguais a 3 kg e por uma mola de massa desprezível, comprimida entre eles e presa apenas ao carrinho A. Um pequeno dispositivo, também de massa desprezível, controla um gatilho que, quando acionado, permite que a mola se distenda.

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNESP13/image026.jpg

Antes de o gatilho ser acionado, os carrinhos e a mola moviam-se juntos, sobre uma superfície plana horizontal sem atrito, com energia mecânica de 3,75 J e velocidade de 1 m/s, em relação à superfície. Após o disparo do gatilho, e no instante em que a mola está totalmente distendida, o carrinho B perde contato com ela e sua velocidade passa a ser de 1,5 m/s, também em relação a essa mesma superfície.

Nas condições descritas, calcule a energia potencial elástica inicialmente armazenada na mola antes de o gatilho ser disparado e a velocidade do carrinho A, em relação à superfície, assim que B perde contato com a mola, depois de o gatilho ser disparado


 

Colisões mecânicas

49-(FUVEST-SP-013)

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Compare as colisões de uma bola de vôlei e de uma bola de golfe com o tórax de uma pessoa, parada e em pé. A bola

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de vôlei, com massa de 270 g, tem velocidade de 30 m/s quando atinge a pessoa, e a de golfe, com 45 g, tem velocidade de 60 m/s ao atingir a mesma pessoa, nas mesmas condições. Considere ambas as colisões totalmente inelásticas. É correto apenas o que se afirma em:

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a) Antes das colisões, a quantidade de movimento da bola de golfe é maior que a da bola de vôlei.

b) Antes das colisões, a energia cinética da bola de golfe é maior que a da bola de vôlei. 

c) Após as colisões, a velocidade da bola de golfe é maior que a da bola de vôlei.

d) Durante as colisões, a força média exercida pela bola de golfe sobre o tórax da pessoa é maior que a exercida pela bola de vôlei.

e) Durante as colisões, a pressão média exercida pela bola de golfe sobre o tórax da pessoa é maior que a exercida pela bola de vôlei.

 

50-(UNESP-SP-013)

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Em um jogo de sinuca, a bola A é lançada com velocidade http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNESP13a/image011.jpg de módulo constante e igual a 2 m/s em uma direção paralela às tabelas (laterais) maiores da mesa, conforme representado na figura 1. Ela choca-se de forma perfeitamente elástica com a bola B, inicialmente em repouso, e, após a colisão, elas se movem em direções distintas, conforme a figura

http://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNESP13a/image012.jpg2. Sabe-se que as duas bolas são de mesmo material e idênticas em massa e volume. A bola A tem, imediatamente depois da colisão, velocidadehttp://www.fisicaevestibular.com.br/Universidades2013/Imagens/UNESP13a/image013.jpg de módulo igual a 1 m/s. Desprezando os atritos e sendo EB’ a energia cinética da bola B imediatamente depois da colisão e EA a energia cinética da bola A antes da colisão, a razão

E'B/EA  é igual a

(A) 1/2                            (B) 4/5                              (C) 3/4                               (D) 1/5                             (E) 2/3

 

51-(PUC-MG-013)

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Uma bola de borracha é solta de uma altura de 5 m e cai livremente, chocando-se diversas vezes com um piso rígido.

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Observa-se que, após cada colisão, a bola sobe e atinge uma altura que corresponde a 80% da altura anterior. Após a terceira colisão, com o piso rígido, a bola atinge uma altura aproximadamente, em metros, de:

a) 4,0                            b) 3,2                             c) 2,5                                 d) 1,0

 

52-(PUC-MG-013)

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Considerando-se, por exemplo, a primeira colisão da questão de número 51, é CORRETO afirmar:

a) A velocidade com que a bola atinge o solo é igual à velocidade com que ela abandona o solo.

b) A velocidade com que a bola se solta do solo é 80% da velocidade com que ela atinge o solo.

c) A velocidade com que a bola se solta do solo é menor que 80% da velocidade com que ela atinge o solo, já que a energia cinética depende da velocidade ao quadrado.

d) A velocidade com que a bola se solta do solo é maior que 80% da velocidade com que ela atinge o solo, já que a energia cinética depende da velocidade ao quadrado.

 

53-(UNIMONTES-MG-013)

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Duas bolas de gude, com massas m1 e m2, sendo m1 = 3 m2, movimentam-se ao longo de uma mesma reta, mas em

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sentidos contrários. Num determinado instante, elas colidem. A colisão dura um intervalo de tempo muito curto. Durante esse intervalo, a bola 1 fica sujeita a uma aceleração de módulo igual a 3m/s2. Nesse  mesmo intervalo de tempo, o módulo da aceleração a que fica sujeita a bola 2 é igual a (considere g=10m/s2)

A) 3m/s2                      B) 9m/s2                             C) 18m/s2                               D) 27m/s

 

 

Resoluções