Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre Tipos de Forças

Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre Tipos de Forças

 

01– A

02- Colocando todas as forças que agem em cada bloco.

Como o bloco B está em equilíbrio  —  PB=T=20N  —  o fio ideal transmite a tração de 20N até o bloco A, puxando-o para a direita. Como o bloco A também está em equilíbrio, na vertical temos, N=PA=100N e na horizontal, Fat=T=20N.

03– Se os garotos aplicarem forças de mesma intensidade, na figura 1 a tração na corda será T e na figura 2, 2T. R- E

04– A força de tração está sobre a corda e no sentido de puxar a garota para a esquerda. A força de atrito é paralela ao apoio horizontal e para a direita, pois é sempre contrário ao movimento ou à sua tendência. R- E

05– Como o caixote está em MRU ele se comporta como se estivesse em repouso e assim, atuam sobre ele apenas seu peso e a reação normal da esteira. R- D

06– Forças que agem sobre a caixa  —  peso de intensidade P=m.g  —  P=5.10  —  P=50N  —  tração T=10N e a normal (força com que a mesa reage sobre ele).

Como a caixa está em equilíbrio, a força resultante sobre ela é nula  —  P=N+T  —50=N+10  —  N=40N

07– Colocando as forças que agem sobre o sistema:

 – peso do bloco  —  PB=30.10  —  PB=300N   —-  – força de tração no fio  —-   – peso do homem  —  PH=70.10

PH=700N  —-  – reação normal do chão sobre o homem.

Como o bloco está em equilíbrio  —  PB=T  —  T=300N    —-    o homem também está em equilíbrio  —  PH=T + N  —

700=300 + N  —  N=400N

I – está errada T=300N            II – está errada N= 400N             III – está correta N=400N    R- C

08– a) parte suspensa – 45 elos  —  massa de cada elo  —  P=m.g  —  12=m.10  —  m=1,2kg  —  cálculo da massa dos 45 elos  por regra de três  —  m=(45.1,2)/60  — m=0,9kg

b) cálculo do peso dos 15 elos por regra de três  —  P=(15.12)/60  —  P=3N

09– Colocando as forças que agem sobre o sistema:

(a) Peso de 1 – P1=m1.g  —  P1=1,0.10  —  P1=10N   —-   P2=m2,g  —  P2=4,0.10  —  P2=40N  —  bloco 1 – equilíbrio – FR=0  — 

T=P1  —  T=10N.     

(b) bloco 2 – equilíbrio – FR=0  —  P2=T+N  —  40=10+N  —  N=30N.

10– a) peso de cada objeto  —  P=m.g  —  P=0,050.10  —  P=0,5N  —  n=5,80/05  —  n=11,6  —  n=12 objetos

b) entre o suporte e o primeiro objeto, onde a força de tração é maior.

11

12-

A força adicional aplicada é a parcela vertical de F (FY) que vale  —  sen37o=FY/F  —  0,6=FY/5  —  FY=3N. Assim, uma massa de 1,5kg que pesa 15N, passará a pesar 18N e terá massa de 1,8kg. R- D

13– Sobre o bloco C agem os pesos de A e B, ou seja, atuam comprimindo-o para baixo como sendo uma única força de 30N + 60N=90N. É claro que o bloco C reage sobre o B com uma força de mesma intensidade, mas de sentido contrário. R- 90N

14– A força peso do sistema (20N+40N=60N) está localizada em seu centro de massa que está trocando com a mesa força de 60N, caso contrário, o sistema cairia. Seria como se você colocasse o sistema de peso 60N sobre uma balança, conforme a figura abaixo.

A balança marcaria o peso dos dois blocos, ou seja, 60N.

15–  a) Além da força , exercida pelo menino, atuam sobre a caixa o peso , exercido pelo centro da Terra,  a força horizontal de atrito, e a força vertical , ambas exercidas pelo solo.

b) |P|= mg = 80.10 = 800 N; F=60N

Se a caixa não se move, o bloco está em equilíbrio estático e a força resultante sobre ele é nula.

na vertical  —  N=P  —  N=800N                        na horizontal  —  F=Fat  —  Fat=60N

16– Qualquer corpo no espaço, em movimento de subida ou descida vertical, obliquo, etc.,desprezando-se a resistência do ar, está sujeito sempre à força resultante que é o peso e à aceleração que é a da gravidade, tendo ambos direção vertical e sentido para baixo. R- B

17– Qualquer corpo no espaço, em movimento de subida ou descida vertical, obliquo, etc.,desprezando-se a resistência do ar,  está sujeito sempre à força resultante que é o peso e à aceleração que é a da gravidade, tendo ambos direção vertical e sentido para

baixo. R- A

18– Qualquer corpo no espaço, em movimento de subida ou descida vertical, obliquo, etc.,desprezando-se a resistência do ar,  está sujeito sempre à força resultante que é o peso e à aceleração que é a da gravidade, tendo ambos direção vertical e sentido para

Baixo e o vetor velocidade é sempre tangente à trajetória, em cada ponto.. R- C

19– Quanto maior a intensidade da força de compressão  trocada entre a caixa e o solo, maior será a força de atrito. A força que torna a caixa mais “leve” é a da alternativa C.

20–  As forças que a caixa e o homem trocam com a superfície são a normal  e a força de atrito . Sua soma vetorial nos fornece a

força resultante () sobre a caixa e sobre o homem. R- C

21– C

22– Colocando a força  no centro do bloco e decompondo-a na vertical, teremos:

FY=F.sen30o  —  FY=10.0,5  —  FY=5N – parcela de F que comprime o bloco contra o apoio. Como o bloco está em equilíbrio vertical (não sobe nem desce) a força resultante na vertical é nula, ou seja, N=FY + P  —  N=5 + 12  —  N=17N.

23– E

24– Pelo enunciado, a força de intensidade 10N é transmitida pelo cabo até a vassoura de peso P=m.g=0,4.10 = 4N, conforme a figura:

Mas, a força que comprime o piso é a parcela vertical de 10N, que vale:

 

FY=F.sena = 10.(1,2/1,5)=10.0,8=8N  —  FY=8N.

Como a vassoura está em equilíbrio vertical, a intensidade da força resultante nessa direção deve ser nula, ou seja:

N = FY + P  —  N= 8 + 4  —  N=12N

25– Como despreza-se os atritos, sobre ele não surgem forças horizontais, apenas as verticais que são o peso e a força de contato entre ele e a superfície horizontal. Essas forças tem sentidos contrários com a parte esquerda do brinquedo descendo e a direita subindo. R- D

26– Se não existe os efeitos do ar, a força que age sobre a bola é o seu peso, vertical e para baixo. R- E

27– a) Sobre o imã M2 agem, seu peso vertical e para baixo, de intensidade P=m.g=0,03.10  —  P=0,3N e a resultante da ação das forças 

magnéticas de M1 e M3 sobre ele, de intensidade FRM=P=0,3N, vertical e para cima, pois M2 está em equilíbrio.

b) A balança vai marcar a soma das massas de todo sistema, ou seja, (30+90+30+30) = 180g

28– Continuará indicando os mesmos 70kg, pois se a sombrinha comprimir a balança com uma força adicional, a balança reagirá sobre ela com força de mesma intensidade (princípio da ação e reação). R- C

29- a) Indica a intensidade da força de tração no fio onde cada dinamômetro está inserido, ou seja, 5N.

b) Sobre a massa M temos agindo seu peso P (para baixo) e a tração T=5N (para cima). Como M está em repouso, P=T=5N.

P=m.g  —  5=M.10  —  M=0,5kg.

30– B

31– a) m=20.10-3g=2.10-2.10-3  —  m=2.10-5kg  —  P=m.g  —  P=2.10-5.10  —  P=2.10-4N

b) A força de compressão entre o suporte B e o apoio (N=4.10-2N) equivale a duas vezes o peso total (Pf) das formiga, pois, ao mesmo tempo que A ficou Pf mais leve, B ficou Pf mais pesado.

Pf=peso total das formigas = (número de formigas).(peso de uma formiga)  —  Pf = n.2.10-4

4.10-2 = 2.(n.2.10-4)  —  n = 4.10-2/4.10-4  —  n = 100 formigas

32– Sobre a pessoa agem as forças  —  peso  —  P=m.g — P=68.10  —  P=680N, vertical e para baixo. Força que a balança exerce sobre a pessoa  —  N1=650N, vertical e para cima. Força que a bengala exerce sobre a pessoa  —  N2=680 – 650  —  N2=30N, vertical e para cima. Observe que P=N+ N2.

a) 30N e para cima

b) 650N, vertical e para cima.

33- A força normal que é trocada entre o patinador e a superfície da rampa é perpendicular  à rampa em cada ponto conforme você

pode observar na figura  —  R- C

34- A força de atrito é tangente à trajetória em cada ponto e contrária ao movimento  —  a força peso é vertical e para baixo  —  a força centrípeta tem direção radial e é dirigida para o centro da circunferência  —  R- E

35- 01. Falsa  —  após abandonar a mão a única força que age sobre a laranja é a força gravitacional (peso), contrária à subida, que faz com que sua velocidade diminua.

02. Falsa  —  na altura máxima a velocidade é nula, mas a força  peso continua agindo durante todo o movimento.

04. Verdadeira  —  veja 01 e 02.

08- Falsa  —  veja as justificativas anteriores.

16- Verdadeira  —  veja teoria

R- (4 + 16)=20

36- Ele está em MRU (equilíbrio dinâmico) e a resultante de todas as forças que agem sobre ele é nula  —  R- A

37-

I. Falsa  —  elas possuem a mesma intensidade mas não constituem par ação e reação, pois são aplicadas no mesmo corpo e se anulam.

II. Correta  —  a força normal sobre o livro é a força que ele troca com a superfície da mesa (ação e reação) e a força peso é a força que o livro troca com o centro da Terra (ação e reação).

III. Falsa  —  é uma força de contato entre o livro e a mesa e não uma força gravitacional que é uma força de campo (ação à distância).

IV. Correta  — a força normal tem a mesma origem que a de atrito  —  Fat=μ.N  —  N=Fat/μ, onde μ é constante para as duas superfícies em contato  —  a força de atrito se origina, de forças interatômicas, ou seja, da força de interação entre os átomos, portanto sua origem é de natureza eletromagnética, e deve-se à interação entre as nuvens eletrônicas dos átomos localizados nas zonas de contacto entre os corpos  —  essas superfícies estão bem próximas e, nas regiões de contacto os materiais ficam “soldados” criando pontos de aderência ou colagem (ou ainda solda) entre as superfícies e os picos aderem uns aos outros em virtude das forças de coesão inter-moleculares  —  no estudo dos fluídos as interações que dão origem à viscosidade e ao atrito fluidodinâmico também são de origem eletromagnética.

R- C.

38-

Colocando as forças que agem sobre cada elefantezinho  —  considerando o sistema em equilíbrio a intensidade da força

resultante sobre cada um deles é nula (FR=0)  —  T1=P1 + T2  —  T2=P2 + T3  —  T3=P3  —  T1=P1 + P2 + P3  —  T2=P2 + P3  —  T3=P3  —  T1=0,02.10 + 0,03.10 + 0,07.10  —  T1=1,2N  —  T2=0,03.10 + 0,07.10  —  T2=1,0N  —  T3=0,07.10  —  T3=0,7N   —  R- A

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