Para a Oportunidade Adicional você deverá estudar pelo material (polígrafos, listas de
exercícios, testes, provas) recebido durante o ano letivo de 2010 Depois de estudar, elaborar
seus esquemas e resumos, procure resolver esta lista de problemas. Você notará que há três
BLOCOS de exercícios com os respectivos gabaritos.
Atenção:Dica de como estudar
1. UM FATO INQUESTIONÁVEL: "NINGUÉM ESTUDA POR VOCÊ"
2. ASPECTOS BÁSICOS DE "COMO ESTUDAR"
1º PLANEJAR O TEMPO DISPONÍVEL E A ATIVIDADE A REALIZAR;
2º CUMPRIR O PLANEJAMENTO, PARA ATINGIR A PRECISÃO E RENDIMENTO NOS ESTUDOS
(ADEQUAÇÃO DA ENERGIACONSUMIDA).
ALGUNS PRÉ-REQUISITOS PARA O PLANEJAMENTO: (sete (07) a oito (08) horas de
repouso (sono), fazer atividade física semanal, tomar a semana como unidade de tempo, representar
graficamente estas atividades(organizar um horários para os estudos em casa), alimentar-se de forma
saudável , beber água, escolher um ambiente calmo e arejado..
3. REGRAS DE ESTUDO (APLICAR DIARIAMENTE)
1º CONCENTRAÇÃO (1 A 2 MINUTOS)
ANTES DO INÍCIO DE CADA ATIVIDADE PROCURE A SEQUÊNCIA: (fique em posição confortável,
relaxe os músculos, feche os olhos e concentre-se no que irá fazer.
2º DURANTE A ATIVIDADE: (vá ao material (polígrafos) e assinale o que lhe resultou mais
importante, preste atenção no que você está lendo, tome notas útéis, faça resumos e organize suas
anotações,.
3º TEMPO MÍNIMO, DIÁRIO, PARA ESTUDAR - 150 MINUTOS.
Conteúdo para OA de Física
Termologia (polígrafos 01, 02, 03,04) Total da prova; aproximadamente 2,5ptos.
Trabalho, Potência, Energia Mecânica (Sistema conservativo e dissipativo) ( polígrafos
05, 06, 07, 08) Total da prova; aproximadamente 2,5 ptos.
Impulso, Quantidade de Movimento, Colisões (polígrafos 09, 10) Total da prova;
aproximadamente 2,5 ptos.
Mecânica dos fluidos (polígrafos 11, 12 e 13) Total da prova; aproximadamente 2,5ptos.
MARISTA
COLÉGIO MARISTA NOSSA SENHORA DO ROSÁRIO
DISCIPLINA:
FÍSICA
Terceiro Trimestre ENSINO MÉDIOALUNO(a
):Nº
:SÉRIE
:TURMA
:DATA
: ___ / 11 /2010PROFESSORA: BERENICE HELENA WIENER STENSMANN
(Exercícios Complementares para OA)
Bloco I) Exercícios sobre trabalho,
Energia
Cinética,
Energia
Potencial
Gravitacional
e
Elástica
(Sistemas
conservativo e dissipativo). Impulso,
Quantidade de Movimento, Colisões
1) (UFF/2005) Uma partícula I de massa 0,10 kg é abandonada, com velocidade inicial nula, do topo de uma calha de comprimento L = 40 cm e com uma inclinação de 30° em relação ao plano horizontal, conforme ilustra a figura a seguir:Dados: sen 30° = 0,50 cos 30° = 0,86
aceleração da gravidade g = 10 m/s².
A partícula I alcança o plano horizontal com velocidade de 1,0 m/s.
a) Determine a perda de energia mecânica na descida, em Joules.
A partícula I prossegue movendo-se sobre o plano horizontal, até colidir com a partícula II, inicialmente em repouso.O gráfico v x t acima descreve as velocidades de ambas as partículas imediatamente antes, durante e após a colisão. Não há atrito entre o plano horizontal e as partículas I e II.
Determine:
b) a massa da partícula II, em kg
c) a perda de energia decorrente da colisão, em Joules
d) o módulo da força de interação que age sobre cada uma das partículas, I e II, durante a colisão, em Newtons.
2) (UERJ/2004) Suponha que o coração, em regime de baixa atividade física, consiga bombear 200 g de sangue, fazendo com que essa massa de sangue adquira uma velocidade de 0,3 m/s e que, com o aumento da atividade física, a mesma quantidade de sangue atinja uma velocidade de 0,6 m/s.
O trabalho realizado pelo coração, decorrente desse aumento de atividade física, em joules, corresponde a: a) 2,7 x 10-2
b) 2,7 x 10-1 c) 3,6 x 101 d) 9,0 x 102 e) n.r.a.
3) (UNESP/2004) Um veículo está rodando à velocidade de 36 km/h numa estrada reta e horizontal, quando o motorista aciona o freio. Supondo que a velocidade do veículo se reduz uniformemente à razão de 4 m/s em cada segundo a partir do momento em que o freio foi acionado, determine
a) o tempo decorrido entre o instante do acionamento do freio e o instante em que o veículo pára.
b) a distância percorrida pelo veículo nesse intervalo de tempo.
4) (PUCPR/2004) Um carrinho de brinquedo, de massa 2 kg, é empurrado ao longo de uma trajetória retilínea e horizontal por uma força variável, cuja direção é paralela à trajetória do carrinho. O gráfico adiante mostra a variação do módulo da força aplicada, em função do deslocamento do carrinho.
Assinale a alternativa correta:
a) Sendo a força R dada em newtons, o trabalho realizado para deslocar o carrinho por 10 metros vale 100 J.
b) A energia cinética do carrinho aumenta entre 0 e 5 metros e diminui nos 5 metros restantes.
c) Se, inicialmente, o carrinho está em repouso, quando seu deslocamento for igual a 10 m, sua velocidade será igual a 20 m/s.
d) O trabalho realizado pela força variável é igual à variação da energia potencial gravitacional do carrinho. e) O trabalho realizado pela força peso do carrinho, no final do seu deslocamento de 10 m, é igual a 100 J. 5) Um corpo de massa m = 2 kg é abandonado de uma altura h = 10 m. Observa-se que, durante a queda, é gerada uma quantidade de calor igual a 100 J, em virtude do atrito com o ar. Considerando g = 10 m/s², calcule a velocidade (em m/s) do corpo no instante em que ele toca o solo.
6) (PUCSP/2004) Um carro de 800kg está com velocidade de 20,0m/s (72,0km/h). O trabalho resultante (em valor absoluto) que deve ser realizado sobre ele, de modo que pare, é a) 120kJ. b) 140kJ. c) 160kJ. d) 180kJ. e) 200kJ.
7) (PUCPR/2003) Um corpo de massa 2 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. A partir do instante t = 0, uma força variável de acordo com o gráfico a seguir atua sobre o corpo, mantendo-o em movimento retilíneo.
Com base nos dados e no gráfico são feitas as seguintes proposições:
I - Entre 4 e 8 segundos, a aceleração do corpo é constante.
II - A energia cinética do corpo no instante 4s é 144 joules. III - Entre 4 e 8s, a velocidade do corpo se mantém constante.
IV - No instante 10 segundos, é nula a velocidade do corpo.
É correta a proposição ou são corretas as proposições: a) somente I e II
b) somente I c) todas d) somente II e) somente III e IV
8) (FATEC) Um pequeno objeto de 100g é abandonado do alto de uma pista, em um local no qual g=10m/s². O gráfico abaixo mostra a variação da velocidade desse objeto em função da sua altura em relação ao solo
Com base nessas informações, deve-se afirmar:
a) do ponto mais alto até o ponto mais baixo, o objeto apresenta um ganho de energia de 1200J.
b) durante a descida, as forças de resistência exercem um trabalho resistente de 1,2J.
c) a pista percorrida pelo objeto não apresenta atrito. d) a velocidade do objeto durante a descida permanece constante.
e) de acordo com o gráfico, a trajetória do objeto só pode ser retilínea.
9) (UFPE) Uma força de módulo F = 21 N acelera um bloco sobre uma superfície horizontal sem atrito, conforme a figura. O ângulo entre a direção da força e o deslocamento do bloco é de 60 graus. Ao final de um deslocamento de 4,0m, qual a variação da energia cinética do bloco, em joules?
10) (UNESP) Uma esfera de aço de massa 0,20kg é abandonada de uma altura de 5,0m, atinge o solo e volta, alcançando a altura máxima de 1,8m. Despreze a resistência do ar e suponha que o choque da esfera com o solo ocorra durante um intervalo de tempo de 0,050s. Levando em conta esse intervalo de tempo, determine:
a) a perda de energia mecânica e o módulo da variação da quantidade de movimento da esfera;
b) a força média exercida pelo solo sobre a esfera.
Adote g = 10 m/s².
11) (PUC-Campinas/2000) Sobre um corpo de massa 4,00kg, inicialmente em repouso sobre uma mesa horizontal perfeitamente lisa, é aplicada uma força constante, também horizontal. O trabalho realizado por essa força até que o corpo adquira a velocidade de 10,0m/s é, em joules, a) 20,0 b) 40,0 c) 80,0 d) 100 e) 200
12) (UFSM) Uma partícula de 2kg de massa é abandonada de uma altura de 10m. Depois de certo intervalo de tempo, logo após o início do movimento, a partícula atinge uma velocidade de módulo 3m/s. Durante esse intervalo de tempo, o trabalho (em J) da força peso sobre a partícula, ignorando a resistência do ar, é
a) 6. b) 9. c) 20. d) 60. e) 200.
13) (FATEC/2006) Uma esfera se move sobre uma superfície horizontal sem atrito. Num dado instante, sua energia cinética vale 20J e sua quantidade de movimento tem módulo 20 N.s.
Nestas condições, é correto afirmar que sua a) velocidade vale 1,0 m/s.
b) velocidade vale 5,0 m/s. c) velocidade vale 10 m/s. d) massa é de 1,0 kg. e) massa é de 10 kg.
14) (UERJ/2006) Uma mola, que apresenta uma determinada constante elástica, está fixada verticalmente por uma de suas extremidades, conforme figura 1.
Ao acloparmos a extremidade livre a um corpo de massa M, o comprimento da mola foi acrescido de um valor X, e ela passou a armazenar uma energia elástica E, conforme figura 2.
Em função de X², o gráfico que melhor representa E está indicado em:
15) (UFC/2006) Os gráficos da posição x(t), da velocidade instantânea v(t) e da energia cinética Ec(t), de uma partícula, em função do tempo, são mostrados na figura a seguir
Determine:
a) a velocidade da partícula em t = 1,0 s.
b) a aceleração instantânea da partícula.
c) a força resultante que atua na partícula.
d) o valor da posição da partícula em t = 2,0 s.
e) a velocidade média no intervalo de tempo entre t1 = 1,0 s e t2= 2,0 s.
16) O gráfico abaixo representa as velocidades de dois móveis, A e B,de massas mA=1kg e mB=2kg, em função do tempo. Os dois móveis partem da mesma origem.
v(m/s)
10
B
8
A
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
t(s)
Determine o quociente entre o módulo do trabalho realizado sobre o móvel A para aumentar sua energia cinética de zero até o seu valor máximo e o módulo do trabalho realizado sobre o móvel B para aumentar sua energia cinética de zero até seu valor máximo.
17) O gráfico velocidade em função do tempo, mostrado abaixo, representa o movimento retilíneo de um carro de massa m=800kg numa estrada molhada. No instante t=6s o motorista vê um engarrafamento à sua frente e pisa no freio. O carro, então, com as rodas travadas, desliza na pista até parar completamente. Despreze a resistência do ar. Qual é o trabalho realizado pela força de atrito entre os instantes t=6s e t=8s?
V(m/s)
10
18) O gráfico a seguir refere-se ao movimento de um carrinho de massa 10 kg, ao longo de uma superfície horizontal. Determine o trabalho realizado pela força resultante que atua sobre o carrinho.
V(m/s) 4
2
0 1 2 3 4 5 t(s)
19) Um bloco encontra-se em Movimento Retilíneo Uniforme sobre uma mesa, sob a ação das forças mostradas na figura. O peso do bloco é 200 N e a força F possui intensidade de 100 N. Determine:
Dado:
sen
0
,
8
;cos
0
,
6
A) o trabalho da força resultante para esse deslocamento.
d
Resposta: Fr = __________
B) o trabalho de cada força que age no bloco, durante um deslocamento de 20 m;
Respostas: P = __________; N = __________;
F = __________ Fat = _________;
20) Um bloco, de m=2 kg, está encostado em uma mola, comprimida de x=10 cm, como mostra a figura. Partindo do repouso em A, o bloco é empurrado pela mola, abandonando-a em B e dirigindo-se para a rampa. Determine a altura máxima que o bloco alcança na rampa. Despreze os atritos. Considere k= 200 N/m.
A B
21) Considerando os dados do exercício anterior, nº 20, determine a altura máxima que o bloco atinge, sabendo que do pé da rampa até a altura máxima que ele atinge ocorre uma dissipação de 40% da energia mecânica inicial.
22) (UNIRIO-RJ) Quando a velocidade escalar de móvel de massa constante triplica, sua energia cinética:
a) reduz-se a um quarto do valor inicial. b) reduz-se à terça parte do valor inicial.
c) fica multiplicada por 9 d) duplica
e)triplica.
23) (UFPE/2006) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado de uma altura h = 0,8 m. O bloco desliza, sem atrito, ao longo de uma superfície e colide com um outro bloco, de mesma massa, inicialmente em repouso no ponto B (veja a figura a seguir). Determine a velocidade dos blocos após a colisão, em m/s, considerando-a perfeitamente inelástica.
24) (UFPE/2006) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado de uma altura h = 1,6 m. O bloco desliza, sem atrito, ao longo de uma superfície e colide, no ponto B, com uma mola de constante elástica k=100 N/m (veja a figura a seguir). Determine a compressão máxima da mola, em cm.
25) (PUC-Rio/2006) Determine a massa de um avião viajando a 720km/h, a uma altura de 3.000 m do solo, cuja energia mecânica total é de 70,0 106J. Considere a energia potencial gravitacional como zero no solo.
a) 1000 kg. b) 1400 kg. c) 2800 kg. d) 5000 kg e) 10000 kg.
26) O salto com vara é, sem dúvida, uma das disciplinas mais exigentes do atletismo. Em um único salto, o atleta executa cerca de 23 movimentos em menos de 2 segundos. Na última Olimpíada de Atenas a atleta russa, Svetlana Feofanova, bateu o recorde feminino, saltando 4,88 m.
A figura a seguir representa um atleta durante um salto com vara, em três instantes distintos
Assinale a opção que melhor identifica os tipos de energia envolvidos em cada uma das situações I, II, e III, respectivamente.
a) - cinética - cinética e gravitacional - cinética e gravitacional
b) - cinética e elástica - cinética, gravitacional e elástica - cinética e gravitacional.
c) - cinética - cinética, gravitacional e elástica - cinética e gravitacional.
d) - cinética e elástica - cinética e elástica - gravitacional e) - cinética e elástica - cinética e gravitacional - gravitacional
27) (UFMS/2005) Sobre uma partícula, em movimento retilíneo, atua uma única força. O gráfico a seguir mostra a variação da velocidade v da partícula em função do tempo t. Em relação ao movimento da partícula, é correto afirmar que:
(01) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo BC é nulo.
(02) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo ABCD é numericamente igual à área sob a curva ABCD.
(04) o impulso transmitido pela força à partícula no intervalo BC é nulo.
(08) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo DE é negativo.
(16) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo CE é positivo.
Soma ( )
28) (UFRN/2005) Oscarito e Ankito, operários da construção civil, recebem a tarefa de erguer, cada um deles, um balde cheio de concreto, desde o solo até o topo de dois edifícios de mesma altura, conforme ilustra a figura a seguir. Ambos os baldes têm a mesma massa
Oscarito usa um sistema com uma polia fixa e outra móvel, e Ankito usa um sistema apenas com uma polia fixa. Considere que o atrito, as massas das polias e as massas das cordas são desprezíveis e que cada balde sobe com velocidade constante.
Nessas condições, para erguer seu balde, o trabalho realizado pela força exercida por Oscarito é
a) MENOR do que o trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MENOR que a força mínima que Ankito exerce.
b) IGUAL ao trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MAIOR que a força mínima que Ankito exerce.
c) MENOR do que o trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MAIOR que a força mínima que Ankito exerce.
d) IGUAL ao trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MENOR que a força mínima que Ankito exerce.
29) (UFPE/2005) Um objeto é abandonado a partir do repouso, em t = 0, no topo de um plano inclinado. Desprezando o atrito, qual dos gráficos a seguir melhor representa a variação da energia cinética do objeto em função do tempo?
30) (UFRS/2004) Um menino desce a rampa de acesso a um terraço dirigindo um carrinho de lomba (carrinho de rolemã). A massa do sistema menino-carrinho é igual a 80 kg. Utilizando o freio, o menino mantém, enquanto desce, a energia cinética do sistema constante e igual a 160 J. O desnível entre o início e o fim da rampa é de 8 m. Qual é o trabalho que as forças de atrito exercidas sobre o sistema realizam durante a descida da rampa?
(Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s²). a) -6.560 J.
b) -6.400 J. c) -5.840 J. d) -800 J. e) -640 J.
31) Uma força F paralela à trajetória de seu ponto de aplicação varia com o deslocamento de acordo com a figura a seguir. Determine: Qual é o trabalho realizado pela força F no deslocamento de 1 a 5 m?
a) o trabalho realizado pela força F no deslocamento de 0 a 10 m?
b) o trabalho realizado pela força F no deslocamento de 1 a 5 m?
32) Na figura, sob a ação da força de intensidade F=2N, constante, paralela ao plano, o bloco percorre 0,8m ao longo do plano com velocidade constante. Admite-se g=10m/s², despreza-se o atrito e são dados: sen30°=cos60°=0,5 e cos120°=-0,5.
Determine:
a) a massa do bloco;
b) o trabalho realizado pelo peso do bloco, nesse percurso. 33) Um corpo de massa 2,0kg é arrastado sobre uma superfície horizontal com velocidade constante de 5,0m/s, durante 10s. Sobre esse movimento são feitas as afirmações:
I. o trabalho realizado pela força peso do corpo é nulo. II. o trabalho realizado pela força de atrito é nulo. III. o trabalho realizado pela força resultante é nulo.
Dessas afirmações, SOMENTE a) I e III são corretas.
b) I e II são corretas. c) III é correta. d) II é correta. e) I é correta.
34) Uma aluno ensaiou uma mola pelo Método Estático e montou o gráfico a seguir. Qual é o trabalho (em valor absoluto) da Força Elástica para o deslocamento de 3 a 5m? a) 20 J b) 30 J c) 50 J d) 80 J e) 150 J
35) Um objeto de 8,0kg está sujeito à força resultante F, aplicada na mesma direção e no mesmo sentido do movimento. O módulo da força F, variável em função da posição x, está representado no gráfico. -
Considere o corpo em movimento retilíneo.
Determine a velocidade do corpo na posição x=40m sabendo que a velocidade inicial em x=0 é igual a 10m/s. 36) Um motor de potência útil igual a 125 W, funcionando como elevador, eleva a 10 m de altura, com velocidade constante, um corpo de peso igual a 50 N, no tempo de a) 0,4 s
b) 2,5 s c) 12,5 s d) 5,0 s e) 4,0 s
37) Uma força de 20N desloca, na mesma direção e sentido da força, um corpo de 4kg, em uma distância de 10m. O fenômeno todo ocorre em 5 segundos. Qual o módulo da potência realizada pela força?
38) Uma força de 20 N desloca, na mesma direção e sentido da força, um corpo de 4kg, em uma distância de 10m. O fenômeno todo desenvolve a potência de 40W. Qual o tempo necessário para que o fenômeno ocorra?
39) Um chuveiro elétrico tem um seletor que lhe permite fornecer duas potências distintas: na posição "verão" o chuveiro fornece 2700W, na posição "inverno " fornece 4800W. José, o dono deste chuveiro, usa-o diariamente na posição "inverno", durante 20minutos. Surpreso com o alto valor de sua conta de luz, José resolve usar o chuveiro com o seletor sempre na posição "verão", pelos mesmos 20 minutos diários.
Supondo-se que o preço do quilowatt-hora seja de R$0,20, isto representará uma economia diária, em reais, de:
8,0
a) 0,14 b) 0,20 c) 1,40 d) 2,00 e) 20,00
40) Um operário ergue, do chão até uma prateleira a 2,0m de altura, uma saca de soja de massa 60kg, gastando 2,5s na operação. A potência média despendida pelo operário, em watts, é, no mínimo, Dados: g = 10m/s² a) 2,4.10² b) 2,9.10² c) 3,5.10² d) 4,8.10² e) 6,0.10²
41) (PUCSP/2005) O gráfico representa a força resultante sobre um carrinho de supermercado de massa total 40 kg, inicialmente em repouso.
A intensidade da força constante que produz o mesmo impulso que a força representada no gráfico durante o intervalo de tempo de 0 a 25 s é, em newtons, igual a a) 1,2
b) 12 c) 15 d) 20 e) 21
42) (UNIFESP/2005) Uma esfera de massa 20g atinge uma parede rígida com velocidade de 4,0m/s e volta na mesma direção com velocidade de 3,0m/s. O impulso da força exercida pela parede sobre a esfera, em N.s, é, em módulo, de a) 0,020 b) 0,040 c) 0,10 d) 0,14 e) 0,70
43) (ITA/2005) Um automóvel pára quase que instantaneamente ao bater frontalmente numa árvore. A proteção oferecida pelo "air-bag", comparativamente ao carro que dele não dispõe, advém do fato de que a transferência para o carro de parte do momentum do motorista se dá em condição de
a) menor força em maior período de tempo. b) menor velocidade, com mesma aceleração. c) menor energia, numa distância menor. d) menor velocidade e maior desaceleração. e) mesmo tempo, com força menor.
44) (UFF/2003) Pular corda é uma atividade que complementa o condicionamento físico de muitos atletas.
Suponha que um boxeador exerça no chão uma força média de 1,0 x 104 N, ao se erguer pulando corda. Em cada pulo, ele fica em contato com o chão por 2,0 x 10-2 s. Na situação dada, o impulso que o chão exerce sobre o boxeador, a cada pulo, é:
a) 4,0 Ns b) 1,0 x 10 Ns c) 2,0 x 10² Ns d) 4,0 x 10³ Ns e) 5,0 x 105 Ns
45) (UFSM/2003) Assinale falsa (F) ou verdadeira (V) em cada uma das afirmativas.
Sobre a grandeza física IMPULSO, pode-se afirmar: ( ) O impulso é uma grandeza instantânea.
( ) A direção e o sentido do impulso são os mesmos da força aplicada sobre o corpo.
( ) A força que produz o impulso é causada pela interação dos corpos que colidem.
( ) O impulso mede a quantidade de movimento do corpo. A seqüência correta é a) V - V - F - F. b) F - V - V - F. c) V - F - V - V. d) F - F - F - V. e) F - V - V - V.
46) Os gráficos apresentados a seguir mostram uma área A hachurada sob uma curva. A área A indicada é numericamente igual ao impulso de uma força no gráfico
47) (UFG/2003) Para bater uma falta, durante uma partida de futebol, um jogador chuta a bola, exercendo uma força média de 2,0×102 N em um intervalo de tempo de 1,0×10-2 s. Sabendo que a massa da bola é de 4,0×102 g, pode-se afirmar que
( ) o impulso fornecido à bola é igual a 2,0 N.s. ( ) a velocidade da bola, imediatamente após o chute, é igual a
10
m/s.( ) o trabalho realizado pela força média sobre a bola é igual a 20 J.
( ) a potência média transferida à bola é igual a 5,0×10² W.
48) (UNIFOR-CE) É fornecido o gráfico velocidade x tempo de um corpo de massa 4 kg, que se move em trajetória retilínea. O impulso da força resultante sobre o corpo, no intervalo de tempo de 0 a 4,0s, é:
v(m/s)
6,0
3,0
0
4,0
t(s)
a) 8,0 N.s b) 12 N.s c) 1,0 N.s d) 16 N.se) nenhuma resposta anterior
49) (PUC-SP) Uma bola de tênis, de massa 100 g e velocidade v1=40 m/s, é rebatida por um dos jogadores, retornando com a velocidade v2 de mesmo valor e direção de v1, porém de sentido contrário. Supondo que a força média exercida pela raquete sobre a bola foi de 100 N, qual o tempo de contato entre ambas?
A) 8,0 x 10-1 s B) 8,0 x 10-2 s C) 4,0 x 10-2 s D) 8,0 x 10-3 s E) 4,0 s
50) (Vunesp-SP) Um corpo de massa M em repouso explode em dois pedaços. Como conseqüência, um dos pedaços com massa
4
3M
adquire a velocidade v, para a direita, em relação ao solo. A velocidade adquirida pelo outro pedaço, em relação ao solo vale?
51) Uma bola de massa igual a 60g cai verticalmente, atingindo o solo com velocidade de 2,0m/s e retornando, também verticalmente, com velocidade inicial de 1,5m/s. Durante o contato com o solo, a bola recebeu um impulso, em unidades do Sistema Internacional, igual a
a) 0,030 b) 0,090 c) 0,12 d) 0,21 e) 0,75
52) (UFRJ) Em recente partida internacional de tênis, um dos jogadores lançou a bola com sua raquete, logo a seguir informou-se pelo alto-falante que o módulo da velocidade da bola atingira aproximadamente 179km/h. Admita que, no momento do contato da raquete com a bola, a velocidade inicial da bola seja desprezível.
Considere a massa da bola aproximadamente igual a 20g.
Determine, no SI, o valor médio do módulo do impulso aplicado à bola.
53) Um tablete de chocolate de 20g foi observado em queda vertical durante o intervalo de tempo de t0=0 a t1=10s.
Durante esse intervalo de tempo, a velocidade escalar V desse tablete, em função do tempo t, é descrita por V=4,0+3,0t, em unidades do SI. O impulso da força resultante que atuou nesse corpo durante a observação, em N.s, foi igual a a) 0,080 b) 0,60 c) 0,72 d) 6,0 e) 9,0
54) (UFSC/2006) Durante as festividades comemorativas da Queda da Bastilha, na França, realizadas em 14 de julho de 2005, foram lançados fogos de artifício em homenagem ao Brasil. Durante os fogos, suponha que um rojão com defeito, lançado obliquamente, tenha explodido no ponto mais alto de sua trajetória, partindo-se em apenas dois pedaços que, imediatamente após a explosão, possuíam quantidades de movimento p1 e p2. Considerando-se que todos os movimentos ocorrem em um mesmo plano vertical, assinale a(s) proposição(ões) que apresenta(m) o(s) par(es) de vetores p1 e p2 fisicamente possível(eis).
Dê a soma das corretas: (_____)
55) Duas crianças, uma de 12 kg e outra de 18 kg, estão uma defronte à outra utilizando patins perfeitos que lhes permitem deslocar-se sem atrito na superfície horizontal em que se encontram imóveis, até que a de 12 kg empurra a de 18 kg, que passa a se deslocar a 3,0 m/s do norte para o sul. Então, a de 12 kg se movimenta com velocidade igual: ( diga também o sentido do movimento ). 56) Um canhão de massa 400 kg dispara uma bala de massa 5 kg, com velocidade de 200 m/s. A velocidade com que o canhão começa o seu recuo é, em m/s, de:
57) (Unicamp-SP) Um carrinho, de massa m1= 50 kg, desloca-se horizontalmente com velocidade v1=4m/s. Um bloco de massa m2 = 30 kg cai verticalmente sobre o carrinho, de uma altura muito pequena, aderindo a ele. Com que velocidade final move-se o conjunto?(Despreze os atritos)
58) (UFPR/2004) Com base nos conceitos e nas leis de conservação da quantidade de movimento (momento linear) e da energia cinética, é correto afirmar:
(01) A quantidade de movimento (momento linear) de uma partícula depende do sistema de referência.
(02) A energia cinética de uma partícula pode assumir valores negativos.
(04) Em uma colisão perfeitamente elástica, a energia cinética é conservada.
(08) Em uma colisão inelástica, a quantidade de movimento (momento linear) não é conservada.
(16) Quando duas partículas colidem, a velocidade do centro de massa do sistema, na ausência de forças externas, permanece constante.
Dê a some das proposições corretas: ( )
59) (MED.ABC) Uma bomba tem velocidade horizontal V0
= 50m/s no instante em que explode e se divide em dois fragmentos, um de massa m e outro de massa 2m. A velocidade do fragmento menor, logo após a explosão, é igual a 4.V0. Determinar o módulo da velocidade e o
sentido de movimento do outro fragmento, ( escreva por extenso a resposta ) desprezando a resistência do ar e ação da gravidade.
60) Leia com atenção cada afirmativa abaixo e assinale ao lado se a afirmativa é verdadeira (V) ou falsa (F).
I) ( ) Um vagão vazio, sem cobertura, está se deslocando sobre trilhos retos horizontais, sem atrito. Começa a chover e a água, caindo verticalmente, vai se acumulando no interior do vagão. Podemos dizer que o módulo da velocidade do vagão diminui
II) ( ) A quantidade de movimento de um corpo se mantém constante num certo intervalo de tempo. O módulo da força resultante que age sobre o corpo, nesse intervalo de tempo, necessariamente é diferente de zero.
III) ( ) Dois corpos A e B, sendo mA<mB ,
estão inicialmente em repouso. Suponha que ambos recebam impulsos iguais. A quantidade de movimento adquirida por A será igual à adquirida por B.
61) Um móvel de 6,0 kg de massa, movendo-se com velocidade escalar de 20 m/s, choca-se com outro móvel de massa igual a 2,0 kg, em repouso. Sabendo que o choque foi perfeitamente inelástico,determine:
vo=20m/s
A)a velocidade do conjunto logo após a colisão;
B)a energia mecânica dissipada na colisão.
62) (FGV) Em plena feira, enfurecida com a cantada que havia recebido, a mocinha, armada com um tomate de 120 g, lança-o em direção ao atrevido feirante, atingindo-lhe a cabeça com velocidade de 6 m/s. Se o choque do tomate foi perfeitamente inelástico e a interação trocada pelo tomate e a cabeça do rapaz demorou 0,01 s, a intensidade da força média associada à interação foi de
a) 20 N. b) 36 N. c) 48 N. d) 72 N. e) 94 N.
63) (UERJ) Uma bola de futebol de massa igual a 300 g atinge uma trave da baliza com velocidade de 5,0 m/s e volta na mesma direção com velocidade idêntica.
O módulo do impulso aplicado pela trave sobre a bola, em N × s, corresponde a:
a) 1,5 b) 2,5 c) 3,0 d) 5,0
e) nenhuma resposta anterior
64) (UFRGS/2004) O gráfico de velocidade contra tempo mostrado a seguir representa o movimento executado por uma partícula de massa m sobre uma linha reta, durante um intervalo de tempo 2T.
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas nas afirmações a seguir, referentes àquele movimento, na ordem em que elas aparecem.
- Em módulo, a quantidade de movimento linear da partícula no instante T é igual a _________.
- Em módulo, a variação da quantidade de movimento da partícula ao longo do intervalo de tempo 2T é igual a _________. a) zero - zero b) zero - 2mV c) zero - mV d) mV - zero e) mV - 2mV
65) Apesar das modernas teorias da Física, a teoria de Mecânica Clássica, devida ao gênio criativo de Newton, que relaciona os movimentos às suas causas, continua válida para descrever os fenômenos do cotidiano. Assim, um caminhão de massa 10 toneladas, a 36 km/h, que pode parar em 5,0s, está, neste intervalo de tempo, sob a ação de uma força resultante cuja intensidade, em newtons, vale a) 2,0.10² b) 5,0.10² c) 2,0.10³ d) 5,0.10³ e) 2,0.104
66) (UFPE/2002) A força resultante que atua sobre um bloco de 2,5kg, inicialmente em repouso, aumenta uniformemente de zero até 100N em 0,2s, conforme a figura a seguir. A velocidade final do bloco, em m/s, é:
a) 2,0 b) 4,0 c) 6,0 d) 8,0 e) 10
67) (UERJ/2006) Duas esferas, A e B, deslocam-se sobre uma mesa conforme mostra a figura 1.
Quando as esferas A e B atingem velocidades de 8 m/s e 1 m/s, respectivamente, ocorre uma colisão perfeitamente inelástica entre ambas.
O gráfico na figura 2 relaciona o momento linear Q, em kg × m/s, e a velocidade, em m/s, de cada esfera antes da colisão.
Após a colisão, as esferas adquirem a velocidade, em m/s, equivalente a:
a) 8,8 b) 6,2 c) 3,0 d) 2,1
e) nenhuma resposta anterior.
68) (UFPE/2004) Um bloco de massa m1 = 100 g comprime uma mola de constante elástica k = 360 N/m, por uma distância x = 10,0 cm, como mostra a figura. Em um dado instante, esse bloco é liberado, vindo a colidir em seguida com um outro bloco de massa m2 = 200 g, inicialmente em repouso. Despreze o atrito entre os blocos e o piso. Considerando a colisão perfeitamente inelástica, determine a velocidade final dos blocos, em m/s.
69) (PUCSP/2003) Dois carros, A e B, de massas iguais, movem-se em uma estrada retilínea e horizontal, em sentidos opostos, com velocidades de mesmo módulo. Após se chocarem frontalmente, ambos param imediatamente devido à colisão
Pode-se afirmar que, no sistema, em relação à situação descrita,
a) há conservação da quantidade de movimento do sistema e da sua energia cinética total.
b) não há conservação da quantidade de movimento do sistema, mas a energia cinética total se conserva.
c) nem a quantidade de movimento do sistema e nem a energia cinética total se conservam.
d) a quantidade de movimento do sistema é transformada em energia cinética.
e) há conservação da quantidade de movimento do sistema, mas não da sua energia cinética total.
70) (PUCRS/1999) Um sistema é constituído de duas esferas que se movem sobre um plano horizontal e colidem entre si num determinado instante. Imediatamente após a colisão, pode-se afirmar que, referente ao sistema, permaneceu inalterada a a) energia cinética. b) energia elástica. c) quantidade de movimento. d) velocidade. e) energia mecânica. 71) (BHWS) Um automóvel de massa mB= 800kg, deslocando-se para a direita com velocidade constante de 10m/s, colide com uma camionete de massa mA=1200kg inicialmente em repouso. Leia as afirmativas abaixo referentes a colisão dos veículos representados na figura abaixo. Despreze os atritos e eventuais forças externas ao sistema.
v0B=10m/s v0A=0
I) Considerando a colisão perfeitamente inelástica podemos concluir que há conservação da quantidade de movimento do sistema e máxima dissipação de energia cinética.
II) Considerando a colisão perfeitamente inelástica a velocidade do sistema após a colisão é 4m/s para a direita.
III) A força média que o automóvel exerce sobre a camionete é maior em módulo do que a força média que a camionete exerce sobre o automóvel
a) Apenas I e II são verdadeiras. b) Apenas II e III são verdadeiras. c) I, II e III são verdadeiras. d) Apenas I é verdadeira. e) Apenas III é verdadeira.
72) (UFPE)(modificada) Dois carros A e B, inicialmente em repouso, podem mover-se livremente na direção x. A massa do carro A é 6kg, e a do carro B, 2kg. Eles estão unidos, comprimindo uma mola, conforme figura. Quando a corda que os mantém é queimada e se rompe, o carro A se desloca com velocidade de 2,0m/s em relação ao solo. Qual é a energia, em J, que estava armazenada na mola antes do rompimento da corda?(Despreze os atritos)
73) Um carrinho de massa igual a 10kg , deslocando-se para a direita com velocidade igual 10m/s, é fragmentado, por uma explosão, em dois pedaços, (1) e (2), de massas iguais (veja figura). Sejam v1 e v2 as velocidades, respectivas dos dois fragmentos, logo após a explosão e sabendo que o pedaço 1 adquire velocidade igual a 22 m/s para a direita logo após a explosão, determine o módulo da velocidade adquirida pelo pedaço 2 definindo o sentido do movimento . a) 2m/s para a esquerda b) 2 m/s para a direita c) 4m/s para a direita d) 4m/s para a esquerda e) zero
74) Um veículo de 700 kg que trafega a 80km/h ( aproximadamente 22m/s) colide com um muro e pára. Qual é o módulo da variação da quantidade de movimento durante a colisão? Qual é o módulo da força, suposta constante, que atua sobre o veículo, sabendo-se que a colisão durou um décimo de segundo?
a) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 15 000 N b) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 154 000 N c) ΔQ= 7 700 kg.m/s e F= 77 000 N d) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 1 540 N e) Nenhuma resposta anterior
75) Um jogador de golfe dá uma tacada, imprimindo uma força de 250N à bola. Qual é o módulo da velocidade da bola imediatamente após o impacto, supondo-se que a força atue durante um tempo igual a seis milésimos de segundo? Dado: A massa da bola de golfe é igual a 45 gramas. a) 20,00 m/s b) 10,00 m/s c) 33,33m/s d) 43,85m/s e) 35,77m/s
76) (VUVEST-SP) O gráfico representa a intensidade da força resultante, que atua em um corpo em função do tempo. Se a quantidade de movimento do corpo em t=0 é 15kg.m/s e se a força resultante atua na mesma direção mas em sentido oposto ao do movimento, sua velocidade no instante t=10s é , em m/s, igual a: a) 0 b) 5 c) 10 d) 15 e) 20
77) (VUNESP-SP) Um asteróide, no espaço, está em repouso em relação a um determinado referencial. Num certo instante ele explode em três pedaços. Dentre os esquemas representados, assinale o único que pode representar os vetores velocidades dos fragmentos do asteróide logo após a explosão, em relação ao referencial inicial.
78) (UFF) Duas partículas de massas m1 e m2 colidem frontalmente. A velocidade de cada uma delas está mostrada no gráfico abaixo.
79) (FUVEST-SP) Os gráficos a seguir representam as velocidades, em função do tempo, de dois objetos homogêneos idênticos, que colidem frontalmente. Se p é a quantidade de movimento do sistema formado pelos dois objetos e E a energia cinética deste mesmo sistema, podemos afirmar que na colisão;
80) (UFMS) Um corpo de massa 2kg colide com um corpo parado, de massa 1kg que, imediatamente após a colisão, passa a mover-se com energia cinética de 2J. Considerando-se o choque perfeitamente elástico (frontal e central), a velocidade do primeiro corpo imediatamente antes da colisão era, em m/s, de
a) 3,0 b) 2,5 c) 2,0 d) 1,5 e) 1,0 Gabarito Bloco I 1) A) 0,15 J B) 0,1 kg C) 1,6 x 10-2 J D) F=40N 2) A 3) A) 2,5s B) 12,5 m 4) A 5) 10 m/s 6) C 7) A Resolução da 7
I) Correta: de 2s a 4s a força é constante, então aceleração constante (F=m.a)
II) Correta:
A área sob o gráfico de t=0 a t=4s corresponde ao impulso.
Ns
x
I
24
2
12
4
a) p se conservou e E não se conservou. b) p se conservou e E se conservou. c) p não se conservou e E se conservou. d) p não se conservou e E não se conservou. e) (p+E) se conservous
m
v
v
mv
mv
Q
I
/
12
)
0
(
2
2
24
24
0
J
mv
Ec
144
2
)
12
(
2
2
2 2
III) Errada:Entre 4s e 8 s o movimento é uniformemente variado, pois FR é constante e diferente de zero, há aceleração constante e diferente de zero.
IV) Errada
A partir do instante 10s a força resultante passa ser nula, então o móvel passa a se mover, nesse caso, com velocidade constante e NÃO NULA.
8) B 9) 42J 10) A) 6,4 J e 3,2kgm/s B) 64N 11) E 12) B 13) E 14) A 15) A) v1= 4m/s B) a=2m/s² C) F=1N D) x=8m Vmédia=5m/s Resolução da 15
A) Observando o gráfico da energia cinética e da velocidade temos:
kg
massa
m
m
v
m
Ec
5
,
0
36
18
2
)
6
(
9
2
)
(
2 2 2
Então, a energia cinética inicial = 4J, temos:
2 1 2 1 2 1
)
(
5
,
0
8
2
)
(
5
,
0
4
2
)
(
v
v
v
m
Ec
16
1
v
s
m
v
1
4
/
B) Para calcular a aceleração:
2
/
2
1
2
4
6
s
m
t
v
a
C) Força resultante: FR= m x a FR= 0,5 x 2 = 1N D) posição da partícula em t=2,0s;2
)
1
(
2
)
1
(
4
3
2
2 2 1 0
x
at
t
v
x
x
m
x
8
D) velocidade média;s
m
v
M5
/
2
4
6
16)25
8
17) –4x104 J 18) 60 J 19) A) nulo (MRU FR=0) B) Trabalho da peso=0 Trabalho da Normal=0 Trabalho da força F=1200 J Trabalho da Fat= -1200J 20) 0,05m = 5cm 21) 0,03m=3cm 22) C 23) 2m/s 24) 0,4m = 40 cm 25) B 26) C 27) soma 05 ( 01 + 04) 28) D 29) B 30) B 31) a) 50 J b) 12 J 32) a) 0,4kg b) –1,6J 33) A 34) D 35)4
10
m/s 36) E 37) 40 W 38) 5 s 39) A 40) D 41) E 42) D Resolução da 42 Lembrete: massa=20g=0,02kg
s
N
I
I
I
mv
mv
I
Q
I
i f.
14
,
0
08
,
0
06
,
0
)
4
(
02
,
0
)
3
(
02
,
0
43) A 44) C 45) B 46) C 47) V; F; F; V Resolução da 47 I) Verdadeiras
N
x
I
t
F
I
.
2
01
,
0
200
.
II) Falsas
m
v
v
mv
mv
Q
I
/
5
)
0
(
4
,
0
4
,
0
2
2
0
III) Falsa2
2
2 0 2mv
mv
Ec
J
5
)
25
(
2
,
0
2
)
0
(
4
,
0
2
)
5
(
4
,
0
2 2
IV) VerdadeiraW
x
t
Pot
500
10
1
5
2
48) B 49) B Resolução da 49s
x
t
t
t
mv
mv
t
F
Q
I
2 010
8
100
8
8
8
.
100
)
40
(
1
,
0
)
40
(
1
,
0
.
100
.
50) 3v para a esquerda em relação ao solo 51) D
52)O impulso é I=0,99N.s; aproximadamente 1 N.s 53) B
54) soma 9 (01 + 08) 55) 4,5m/s do sul para o norte 56) 2,5 m/s
57) 2,5 m/s
58) soma 21 (01+04+16)
59) 25 m/s no sentido contrário ao do pedaço menor. 60) V; F; V 61) A) 15m/s B) 300 J Resolução da 61 A)
s
m
v
v
v
m
v
m
v
m
v
m
Q
Q
f f f f ois sistemadep es sistemaant/
15
8
120
)
2
6
(
)
0
(
2
)
20
(
6
2 1 2 1 2 0 1 2 0 1
B) Ec do sistema antes da colisão
J
Ec
Ec
1200
2
)
0
(
2
2
)
20
(
6
2 2
Ec do sistema depois da colisão
J
Ec
Ec
900
2
)
225
(
8
2
)
15
)(
2
6
(
2
Energia Cinética dissipada na colisão Ec= 1200J – 900 J = 300 J 62) D 63) C 64) B 65) E 66) B 67) C
V
inicial=-4m/s
V
final=3,0m/s
+
68) 2m/s
Resolução da 68
Para determinar a velocidade do bloco m1 imediatamente antes do choque, utilizamos a conservação da energia mecânica, pois não há atrito
36
1
,
0
6
,
3
1
,
0
)
01
,
0
(
360
1
,
0
)
1
,
0
(
360
2
2
2 2 2 2 2 2 2
v
v
v
v
mv
kx
s
m
v
6
/
O bloco 1 se aproxima do bloco 2 com velocidade de 6m/s, colide e saem juntos, pois a colisão é perfeitamente inelástica.
s
m
v
v
v
v
m
m
m
m
/
2
3
,
0
6
,
0
)
2
,
0
1
,
0
(
)
6
(
1
,
0
)
(
)
0
(
)
6
(
2 2 1
69) E 70) C 71) A 72) 48J 73) A 74) B 75) C 76) A Resolução da questão 76Observe que no texto do enunciado da questão 76 a força age na mesma direção porém no sentido contrário, devemos entender então que o impulso produzido pela fora (que é numericamente igual a área sob o grpafico Fxt) é NEGATIVO. Fica assim: 77) D 78) A 79) A 80) D
Bloco II) Exercícios sobre Hidrostática e
Hidrodinâmica
1) Uma esfera de volume 0,8 cm³ tem massa m1=1,0g. Ela está completamente mergulhada em água e presa, por um fio fino, a um dos braços de uma balança de braços iguais, como mostra a figura a seguir. É sabido que o volume de 1,0g de água é de 1,0cm³. Então a massa m2 que deve
ser suspensa no outro braço da balança, para mantê-la em equilíbrio é: a) 0,2 g b) 0,3 g c) 0,4 g d) 0,5 g e) 0,6 g
2) (UFPE/2006) A figura a seguir mostra uma caixa cúbica de aresta a = 20 cm e massa M = 10 kg, imersa em água, sendo mantida em equilíbrio por um fio muito leve preso ao teto. Determine a tração no fio, em newtons.
3)(UFSC/2006) Um corpo C, de formato cúbico, tem massa igual a 0,08 kg e massa específica igual a 800 kg/m³. Ele é mantido inicialmente submerso, em repouso, em um líquido de massa específica igual a 1200 kg/m³ também em repouso em um tanque. A parte superior desse corpo está a uma distância d = 4 m da superfície do líquido, como está representado na figura a seguir.
Em um determinado instante, o corpo é solto e, após um certo intervalo de tempo, aflora à superfície do líquido. Desprezando qualquer tipo de atrito e desconsiderando a força de empuxo do ar sobre o corpo, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
(01) O módulo da força de empuxo que o líquido exerce no corpo C, na posição mostrada na figura acima, é maior que o módulo da força peso desse corpo.
(02) Imediatamente após ser liberado, o corpo C adquire um movimento retilíneo uniforme vertical para cima. (04) O trabalho realizado pela força de empuxo que o líquido exerce sobre o corpo C, no percurso d, é igual a 4,8 J.
(08) Quando o corpo C estiver flutuando livremente na superfície do líquido, terá 1/3 de seu volume submerso.
(16) Um outro corpo, de volume igual ao do corpo C, somente permaneceria em equilíbrio quando totalmente imerso nesse líquido se o seu peso tivesse módulo igual a 1,2 N.
Dê a soma das proposições corretas: (_____)
4) (PUCSP/2006) Leia a tira a seguir
Em relação à flutuação do gelo, motivadora da história, considere as afirmativas:
I - O gelo, sendo água concentrada, não consegue separar a água líquida e afundar e, por causa disso, flutua.
II - O gelo flutua em água porque o valor de sua densidade é menor que o valor da densidade da água.
III - Se um cubo de gelo de massa 20 g estiver boiando em água, atuará sobre ele um empuxo de 20 gf.
IV - Se um cubo de gelo de 20 g derreter inteiramente em um copo completamente cheio de água, 20 mL de água entornarão.
Somente está correto o que se lê em a) I e III
b) II, III e IV c) II e IV d) I e IV e) II e III
5)(UFPR/2006) Em meados do ano de 2005, o mini-submarino russo Priz, em operações de treinamento no Oceano Pacífico, ficou preso ao cabo de fixação de uma antena usada para monitorar o fundo do mar. A situação está ilustrada na figura a seguir, onde A é a antena em formato cilíndrico e B é a âncora que mantém o conjunto fixo ao fundo do mar
Com base nos conceitos de hidrostática, considere as seguintes afirmativas:
I. Devido à pressão da água, a lateral do cilindro está sujeita a forças que se cancelam aos pares.
II. As forças que atuam nas bases superior e inferior do cilindro, devido às pressões da água, não se cancelam aos pares.
III. A resultante de todas as forças causadas pelas pressões que atuam no cilindro é a força de empuxo. IV. O empuxo depende da inclinação do eixo do cilindro para uma mesma profundidade do seu centro de massa.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira.
c) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. d) Somente a afirmativa IV é verdadeira.
e) As afirmativas I, II, III e IV são verdadeiras.
6) (UFPel/2005)
A expressão "Isso é apenas a ponta de um iceberg" - muito usada conotativamente, hoje em dia, para mostrar que se vê apenas uma parte muito pequena de um problema, ficando o resto "escondido" - faz referência a uma situação física.
Assinale a alternativa cujos dados se relacionam corretamente com essa situação.
a) o Poder das Pontas e a Rigidez Dielétrica. b) Arquimedes e o Teorema do Empuxo. c) Pascal e o Princípio da Prensa Hidráulica. d) Newton e o Princípio da Ação e Reação. e) A Lei de Stevin e a Diferença de Pressão.
7) (FUVEST) Através de um fio que passa por uma roldana, um bloco metálico é erguido do interior de um recipiente contendo água, conforme ilustra a figura adiante. O bloco é erguido e retirado completamente da água com velocidade constante. O gráfico que melhor representa a tração T no fio em função do tempo é:
8) (UNICAMP) Pescando no Rio Tietê, na cidade de São Paulo, um turista fisgou um pneu de massa m(p)=10,5kg, cuja densidade é 1400kg/m³. Considerando a tabela a seguir(que fornece a tração que uma linha de pesca pode suportar em função o seu diâmetro), determine:
(Lembrete: 1 kgf = 10N)
a) O diâmetro mínimo da linha de pesca, dentre os apresentados na tabela, para que o pescador levante o pneu, enquanto este estiver totalmente submerso;
b) O diâmetro mínimo da linha de pesca, dentre os apresentados na tabela, para que o pescar levante o pneu, totalmente fora d'água. Admita que a parte côncava inferior do pneu retém 3,0 litros de água.
9)(UNESP) Uma pequena bola de borracha está presa por um fio leve ao fundo de um recipiente cheio com água, como mostra a figura adiante.
Se o volume da bola submersa for 5,0.10-4 m³ e sua massa for 2,0.10-1kg, qual será a tensão no fio?
(Considere a aceleração da gravidade local igual a 10m/s² e a massa específica da água 10³kg/m³).
10) Um bloco de madeira de volume V = 60 cm³, totalmente submerso, está atado ao fundo de um recipiente cheio de água por meio de um fio de massa desprezível. O fio é cortado e o bloco emerge na superfície com 1/4 de seu volume fora da água. Sendo g = 10 m/s² a aceleração da gravidade e D = 1 g/cm³ a massa específica da água, calcule:
a) a massa específica do bloco.
b) a tração no fio, antes de ser cortado.
11) Um pedaço de madeira, de densidade 6,0 × 10² kg/m³, possuindo massa de 12 t, flutua na água do lago de densidade 1,0 × 10³ kg/m³. Em equilíbrio, a parte submersa da madeira apresenta volume, em m3, de a) 1,2 × 101
b) 6,0 × 101 c) 1,2 × 10² d) 6,0 × 10² e) 1,2 × 10³
12)(UERJ/2005) Alguns peixes podem permanecer em repouso, isto é, em equilíbrio estático, dentro d'água. Esse fato é explicado fisicamente pelo Princípio de Arquimedes, onde atua a força denominada empuxo.
Nessa situação de equilíbrio, a expressão que apresenta o mesmo valor tanto para grandezas associadas ao peixe como para a água deslocada por ele é:
a) peso/área b) massa/volume c) peso × área d) massa × volume
e) nenhuma resposta anterior.
13) (FUVEST) Uma pessoa de densidade 1,1g/cm³, quando completamente submersa nas águas de uma piscina, fica sujeita a um empuxo de 600N. Sendo a densidade da água da piscina 1,0g/cm³, responda:
a) Qual é a massa dessa pessoa?
b) Apoiada numa bóia de 12 litros de volume e massa 200g, ela conseguirá manter-se na superfície d'água? Explique.
14) Uma lata com tampa apresenta volume de 20dm³ e massa de 8,0kg. Adote g=10m/s² e a densidade da água d=1,0g/cm³. A força mínima que se deve exercer verticalmente para que a lata permaneça afundada em água é de a) 14N b) 80N c) 120N d) 200N e) 140N
15) (PUC-Campinas) Um bloco de madeira de volume 200cm³ flutua em água, de densidade 1,0g/cm³, com 60% de seu volume imerso. O mesmo bloco é colocado em um líquido de densidade 0,75g/cm³. O volume submerso do bloco vale, em cm³, a) 150 b) 160 c) 170 d) 180 e) 190
16) (UF-RJ)(modificada) Deseja-se içar uma peça metálica de artilharia de massa m=8,0x102 kg e volume igual a 6,0x10-1 m³, que se encontra em repouso no fundo de um lago. Para tanto, prende-se a peça a um balão que é inflado com ar até atingir um volume V, como mostra a figura. Supondo desprezível o peso do balão e do ar em seu interior e considerando a densidade da água 1,0x10³ kg/m³, calcule o valor do volume mínimo V necessário para içar a peça.
17) Um recipiente de 2litros completamente preenchido com chumbo tem massa de 22,6kg e fica submerso em água. Qual é a força de empuxo que atua sobre ele?
18) A prensa hidráulica é baseada: a) no princípio de Pascal.
b) no princípio de Arquimedes. c) na lei de Stevin.
d) na lei de Coulomb. e) na lei de Avogadro
19) (UERJ/2001) Um amestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000cm² de área, exercendo uma força vertical F equivalente a 200N, de cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25cm².
Calcule o peso do elefante.
20) (PUCPR/2001)A figura representa uma prensa hidráulica
Determine o módulo da força F aplicada no êmbolo A, para que o sistema esteja em equilíbrio.
a) 800 N b) 1600 N c) 200 N d) 3200 N e) 8000 N
21)(UEL/2005) O vôo de um avião depende do acoplamento de vários fatores, dentre os quais se destaca o formato de suas asas, responsáveis por sua sustentação no ar. O projeto das asas é concebido de tal maneira que, em um mesmo intervalo de tempo, uma corrente de ar passando acima da asa tem que percorrer um caminho maior que uma corrente de ar que passa abaixo dela. Desde que a velocidade do avião seja adequada, isso permite que ele se mantenha no ar. Assinale a alternativa que identifica corretamente a razão para que isso aconteça.
a) A velocidade do ar acima da asa é maior do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão maior acima da asa. b) A velocidade do ar acima da asa é menor do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão menor acima da asa. c) A velocidade do ar acima da asa é maior do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão maior abaixo da asa. d) A densidade do ar acima da asa é menor do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão menor abaixo da asa. e) A densidade do ar acima da asa é maior do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão maior abaixo da asa.
22) (UFPE/2005) Uma plataforma retangular com massa de 90 toneladas deve ser apoiada por estacas com seção transversal quadrada de 10 cm por 10 cm. Sabendo que o terreno onde as estacas serão fincadas suporta uma pressão correspondente a 0,15 tonelada por cm², determine o número mínimo de estacas necessárias para manter a edificação em equilíbrio na vertical.
a) 90 b) 60 c) 15 d) 6 e) 4
23) (UFRRJ/2003) Um grupo de alunos de um Curso de Veterinária compara as pressões exercidas por dois animais sobre o solo: um boi de 800kg com patas de diâmetro igual a 20cm cada uma e um carneiro de 40kg com patas de diâmetro igual a 4cm. A razão entre as duas pressões (pressão exercida pelo boi/pressão exercida pelo carneiro sobre o solo), é
Considere, para os cálculos, que cada pata tenha área circular na superfície de apoio.
a) 0,8. b) 0,6. c) 0,4. d) 0,2. e) 0,1.
Balão de
volume V
24) (UEL/2001) (modificada)A torneira de uma cozinha é alimentada pela água vinda de um reservatório instalado no último pavimento de um edifício. A superfície livre da água no reservatório encontra-se 25m acima do nível da torneira. Considerando que a torneira esteja fechada, que a aceleração da gravidade seja de 10m/s² e que a massa específica da água seja igual a 1,0g/cm³, a pressão que a água (pressão hidrostática) exerce sobre a torneira é: a) 1,5 atm
b) 2,0 atm c) 2,5 atm d) 3,0 atm e) 3,5 atm
25) (UNESP/2006) Uma pessoa, com o objetivo de medir a pressão interna de um botijão de gás contendo butano, conecta à válvula do botijão um manômetro em forma de U, contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do gás provoca um desnível de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura
Considere a pressão atmosférica dada por 105 Pa, o desnível h = 104 cm de Hg e a secção do tubo 2 cm². Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6 g/cm³ e g = 10 m/s², calcule:
a) a pressão do gás (valor aproximado), em pascal. b) a força que o gás aplica na superfície do mercúrio em A. (Advertência: este experimento é perigoso. Não tente realizá-lo.)
26) (UFRJ/2006)
No terceiro quadrinho, a irritação da mulher foi descrita, simbolicamente, por uma pressão de 1000 atm.
Suponha a densidade da água igual a 1000kg/m³, 1 atm = 105 N/m² e a aceleração da gravidade g = 10m/s².
Calcule a que profundidade, na água, o mergulhador sofreria essa pressão de 1000 atm.
27) (FATEC/2005) Uma piscina possui 10 m de comprimento, 5,0 m de largura e 2,0 m de profundidade e está completamente cheia de água.
A pressão no fundo da piscina, em N/m², vale a) 2,0 × 105
b) 1,8 × 105 c) 1,6 × 105 d) 1,4 × 105 e) 1,2 × 105
Dados: densidade da água = 1,0 × 10³ kg/m³ pressão atmosférica local = 1,0 × 105 N/m² aceleração da gravidade local = 10 m/s².
28)(PUC-Campinas/2005) Um mergulhador que trabalhe à profundidade de 20 m no lago sofre, em relação à superfície, uma variação de pressão, em N/m2, devida ao líquido, estimada em Dados: d(água) = 1,0 g/cm3 g = 10 m/s2 a) 20 b) 2,0 . 10² c) 2,0 . 10³ d) 2,0 . 104 e) 2,0 . 105
29) (UFRGS-96) Dois cilindros de mesmo volume, um de metal e outro de plástico (a massa específica do metal é o dobro da do plástico), são suspensos por fios idênticos (finos, inextensíveis e com massa desprezível). O peso do cilindro metálico é 0,60 N. Ambos os cilindros são suspensos no interior de recipientes contendo água, de forma que não toquem o fundo dos recipientes. A força tensora no fio que equilibra o cilindro metálico totalmente imerso na água vale 0,4N. Qual é o valor da força tensora no fio que equilibra o cilindro de plástico totalmente imerso na água? a) 0,05 N b) 0,10 N c) 0,15 N d) 0,20 N e) 0,30 N
30) (UFRGS-93) Uma pedra, cuja massa específica é de 3,2 g/cm³, ao ser inteiramente submersa em determinado líquido, sofre uma perda aparente de peso, igual à metade do peso que ela apresenta fora do líquido. A massa específica desse líquido é, em g/cm³,
a) 4,8 b) 3,2 c)2,0 d)1,6 e)1,2
31) (UFRGS-97) Uma esfera maciça e homogênea, de massa específica igual a 2,4 g/cm³, flutua mantendo 20% do seu volume acima da superfície livre de um líquido. A massa específica desse líquido, em g/cm³, é igual a: a) 1,9
b) 2,0 c) 2,5 d) 3,0 e)12,0
(UFSM-RS) Um corpo de peso igual a 40 N aparenta ter somente 20 N de peso quando completamente mergulhado na água, cuja densidade é de 1 g/cm³. Sabendo que g = 10 m/s², resolva as questões 32, 33 e 34 abaixo:
32)Determine o volume do corpo : a) 5000 cm³
b) 4000 cm³ c) 3000 cm³ d) 2000 cm³
e) nenhuma resposta anterior. 33)Determine a densidade do corpo. a)0,67 g/cm³
b) 1,00 g/cm³ c) 0,02 g/cm³ d) 2,00 g/cm³ e) 1,67 g/cm³
34) Se o corpo fosse totalmente mergulhado em óleo (densidade do óleo =0,8 g/cm³), é correto dizer que: a)O empuxo que iria receber seria maior e o seu peso aparente seria maior.
b) O empuxo que iria receber seria menor e o seu peso aparente seria menor
c) O empuxo que iria receber seria igual ao que recebeu quando totalmente imerso em água e o seu peso aparente seria igual a 2 N
d) O empuxo que iria receber seria maior e o seu peso aparente seria menor.
e)o empuxo que iria receber seria menor e o seu peso aparente seria maior.
35) O gráfico mostra como varia com a profundidade a pressão no interior de um líquido homogêneo em equilíbrio. Sendo a aceleração da gravidade local g = 10 m/s², determine: p(105 N/m²) 1,8 1,4 1,0 0 10 20 h(m) a) a pressão atmosférica b) a densidade do líquido
c) a pressão total à profundidade de 60 m no interior do líquido
36) Um recipiente, de grande área de seção transversal, contém água até uma altura de 2m. Um orifício é feito na parede lateral do tanque a uma distância h=1,8m da superfície do líquido. A área do orifício é de 0,4 cm² e g=10m/s². Determine:
a)a vazão de água pelo orifício;
b) Sabendo que a área da seção transversal do tanque é igual a 5m² determine quanto tempo levará o escoamento. 37) - (FFFCMPA RS)A prensa hidráulica, o macaco hidráulico e os elevadores de carro das oficinas são aplicações do Princípio de Pascal. Se a relação entre os diâmetros maior e menor, dos cilindros de um elevador de carros, for D2/D1 = 10, a relação entre as forças F1 e F2 aplicadas, respectivamente, nos êmbolos menor e maior será: a) F2 = (1/10).F1. b) F2 = 10 F1. c) F2 = 20 F1. d) F2 = 50 F1. e) F2 = 100 F1.
38) (UEPG PR) A respeito de dois corpos de mesmo volume, designados por 1 e 2, imersos em um líquido, assinale o que for correto.
01. Se a densidade do corpo 2 for igual à densidade do líquido, este corpo estará em equilíbrio no interior do líquido.
02. Se as densidades dos corpos forem diferentes os empuxos que os corpos recebem serão diferentes.
04. Quanto maior a densidade do líquido maior será o empuxo exercido sobre os corpos.
08. Se a densidade do corpo 1 for maior que a do corpo 2, o corpo 1 imerge enquanto que o corpo 2 emerge.
16. Se a densidade do corpo 1 for maior que a do líquido e a do líquido maior do que a densidade do corpo 2, o corpo 1 imerge enquanto que o corpo 2 emerge.
39) - (UFPE) Para determinar a densidade de um certo metal, pesa-se uma peça do metal no ar e posteriormente a peça totalmente imersa em água. Seu peso no ar é de 800 N e na água é de apenas 700 N. Qual é a razão entre as densidades da água e do metal?
