Dinâmica - fundamentos e aplicações

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FÍSICA – CURSINHO PRÉ-VESTIBULAR DA FIEB – LISTA DINÂMICA (D1)
Leis de Newton Prof. Gilberto Rocha rochagilberto5@gmail.com
Questão 1. (UNESP 2016). Algumas embalagens
trazem, impressas em sua superfície externa,
informações sobre a quantidade máxima de caixas
iguais a ela que podem ser empilhadas, sem que haja
risco de danificar a embalagem ou os produtos
contidos na primeira caixa da pilha, de baixo para
cima.
Considere a situação em que três caixas iguais estejam
empilhadas dentro de um elevador e que, em cada uma
delas, esteja impressa uma imagem que indica que, no
máximo, seis caixas iguais a ela podem ser empilhadas.
Suponha que esse elevador esteja parado no andar
térreo de um edifício e que passe a descrever um
movimento uniformemente acelerado para cima.
Adotando 𝒈 = 𝟏𝟎 𝒎 𝒔 𝟐⁄ é correto afirmar que a maior
aceleração vertical que esse elevador pode
experimentar, de modo que a caixa em contato com o
piso receba desse, no máximo, a mesma força que
receberia se o elevador estivesse parado e, na pilha,
houvesse seis caixas, é igual a
a) 𝒈 = 𝟒 𝒎 𝒔 𝟐⁄
b) 𝒈 = 𝟖 𝒎 𝒔 𝟐⁄
c) 𝒈 = 𝟏𝟎 𝒎 𝒔 𝟐⁄
d) 𝒈 = 𝟔 𝒎 𝒔 𝟐⁄
e) 𝒈 = 𝟐 𝒎 𝒔 𝟐⁄
Questão 2. (UFRGS 2015) Dois blocos, 1 e 2, são
arranjados de duas maneiras distintas e empurrados
sobre uma superfície sem atrito, por uma mesma força
horizontal As situações estão representadas nas
figuras I e II abaixo.
Considerando que a massa do bloco 1 é 𝒎 𝟏 e que a
massa do bloco 2 é 𝒎 𝟐 = 𝟑𝒎 𝟏 a opção que indica a
intensidade da força que atua entre blocos, nas
situações I e II, é, respectivamente,
a)
𝑭
𝟒
e
𝑭
𝟒
b)
𝑭
𝟒
e
𝟑𝑭
𝟒
c)
𝑭
𝟐
e
𝑭
𝟐
d)
𝟑𝑭
𝟒
e
𝑭
𝟒
e) 𝑭 e 𝑭
Questão 3. (IFSUL 2015) O sistema abaixo está em
equilíbrio.
A razão
𝑻 𝟏
𝑻 𝟐
entre as intensidades das trações nos fios
ideais e vale
a)
𝟐
𝟓
b)
𝟐
𝟑
c)
𝟑
𝟑
d)
𝟓
𝟐
Questão 4. (UERN 2015) O sistema a seguir apresenta
aceleração de 𝟐 𝒎 𝒔 𝟐⁄ e a tração no fio é igual a 𝟕𝟐 𝑵
Considere que a massa de 𝑨 é maior que a massa de 𝑩
o fio é inextensível e não há atrito na polia. A diferença
entre as massas desses dois corpos é igual a (Considere
𝒈 = 𝟏𝟎 𝒎 𝒔 𝟐⁄ ).
a) 𝟏 𝒌𝒈
b) 𝟑 𝒌𝒈
c) 𝟒 𝒌𝒈
d) 𝟔𝒌𝒈

2. 2
Questão 5. (ENEM 2014) Para entender os movimentos
dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma
esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos
e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de
inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do
experimento, quando a esfera de metal é abandonada
para descer um plano inclinado de um determinado
nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no
máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.
Se o ângulo de inclinação do plano de subida for
reduzido a zero, a esfera
a) manterá sua velocidade constante, pois o impulso
resultante sobre ela será nulo.
b) manterá sua velocidade constante, pois o impulso
da descida continuará a empurrá-la.
c) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois
não haverá mais impulso para empurrá-la.
d) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o
impulso resultante será contrário ao seu movimento.
e) aumentará gradativamente a sua velocidade, pois
não haverá nenhum impulso contrário ao seu
movimento.
Questão 6. (UERJ 2014) 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 𝒔𝒆𝒏𝟔𝟎 = 𝟎, 𝟖𝟕,𝒄𝒐𝒔 𝟔𝟎 = 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 𝒔 𝟐⁄ , equivale a:
a) 0,5
b) 1,0
c) 1,5
d) 2,0
Questão 7. (IFCE 2014) Na figura abaixo, o fio
inextensível que une os corpos A e B e a polia têm
massas desprezíveis. As massas dos corpos são 𝒎 𝑨 =
𝟒, 𝟎 𝒌𝒈 e 𝒎 𝑩 = 𝟔, 𝟎 𝒌𝒈. Desprezando-se o atrito entre o
corpo A e a superfície, a aceleração do conjunto, em
𝒎 𝒔 𝟐⁄ , é de:
(Considere a aceleração da gravidade 𝒈 = 𝟏𝟎, 𝟎 𝒎 𝒔 𝟐⁄
a) 4,0.
b) 6,0.
c) 8,0.
d) 10,0.
e) 12,0.
Questão 8. (IFSP 2014) Roldanas móveis são utilizadas
para vantagens mecânicas, ou seja, aplica-se uma
determinada força a uma extremidade do sistema e
transmite-se à outra extremidade uma força de maior
intensidade. Esse tipo de recurso é comumente
utilizado em guindastes de construção civil para
levantar materiais de grandes massas.
Um modelo semelhante ao dos guindastes está
apresentado na figura, em que são colocadas 3
roldanas móveis e 1 fixa.
Considerando a massa M igual a 500 kg sendo
levantada a partir do repouso em um local cuja
aceleração gravitacional é de 10 m/s2, podemos
afirmar que, após 2 s, ela atingirá a velocidade, em
m/s, de
a) 4.
b) 8.
c) 10.
d) 12.
e) 14.

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Questão 9. (UPE 2013) Suponha um bloco de massa m
= 2 kg inicialmente em repouso sobre um plano
horizontal sem atrito. Uma força F = 16 N é aplicada
sobre o bloco, conforme mostra a figura a seguir.
Qual é a intensidade da reação normal do plano de
apoio e a aceleração do bloco, respectivamente,
sabendo-se que sen 60° = 0.85; cos 60° = 0.50 e
g = 10 m/s2?
a) 6,4 N e 4 m/s2
b) 13, 6 N e 4 m/s2
c) 20,0 N e 8 m/s2
d) 16,0 N e 8 m/s2
e) 8,00 N e 8 m/s2
Questão 10. (UESPI 2012) A figura a seguir ilustra duas
pessoas (representadas por círculos), uma em cada
margem de um rio, puxando um bote de massa 600 kg
através de cordas ideais paralelas ao solo. Neste
instante, o ângulo que cada corda faz com a direção da
correnteza do rio vale θ = 37°, o módulo da força de
tensão em cada corda é F = 80 N, e o bote possui
aceleração de módulo 0,02 m/s2, no sentido contrário
ao da correnteza (o sentido da correnteza está
indicado por setas tracejadas). Considerando sen(37°)
= 0.6 e cos(37°) = 0.8, qual é o módulo da força que a
correnteza exerce no bote?
a) 18 N
b) 24 N
c) 62 N
d) 116 N
e) 138 N
Questão 11. (ITA 2012) O arranjo de polias da figura é
preso ao teto para erguer uma massa de 24 kg, sendo
os fios inextensíveis, e desprezíveis as massas das
polias e dos fios. Desprezando os atritos, determine:
1. O valor do módulo da força 𝑭⃗⃗ necessário para
equilibrar o sistema.
2. O valor do módulo da força 𝑭⃗⃗ necessário para erguer
a massa com velocidade constante.
3. A força (! ou peso?) que realiza maior trabalho, em
módulo, durante o tempo T em que a massa está sendo
erguida com velocidade constante.
Questão 12. (UFPA 2011) Belém tem sofrido com a
carga de tráfego em suas vias de trânsito. Os
motoristas de ônibus fazem frequentemente
verdadeiros malabarismos, que impõem desconforto
aos usuários devido às forças inerciais. Se fixarmos um
pêndulo no teto do ônibus, podemos observar a
presença de tais forças. Sem levar em conta os efeitos
do ar em todas as situações hipotéticas, ilustradas
abaixo, considere que o pêndulo está em repouso com
relação ao ônibus e que o ônibus se move
horizontalmente.
Sendo v a velocidade do ônibus e a sua aceleração, a
posição do pêndulo está ilustrada corretamente
a) na situação (I).
b) nas situações (II) e (V).
c) nas situações (II) e (IV).
d) nas situações (III) e (V).
e) nas situações (III) e (IV).

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Questão 13. (UNB 2011) A palavra “átomo” foi 1
cunhada pelos gregos, mas, nas primeiras décadas do
século XIX, não havia evidência experimental de que a
matéria fosse composta de átomos. (...)
Em 1827, o naturalista inglês Robert Brown observou
que grãos de pólen boiando em um copo de água se
movimentavam constantemente, em um zigue-zague
caótico, sem que nenhuma força os empurrasse.
Brown chegou a achar que o pólen estivesse vivo, mas
recuou em seguida: o efeito era o mesmo com pó de
granito. Ali estava um mistério para ser resolvido.
Alguns cientistas, no entanto, especularam que o
movimento browniano fosse causado pelo choque
aleatório entre as moléculas que compunham o
sistema. Anos depois, Albert Einstein cogitou que,
embora os átomos fossem pequenos demais para
serem observados, seria possível estimar o seu
tamanho calculando-se seu impacto cumulativo em
objetos “grandes” — como um grão de pólen. Se a
teoria atômica estivesse certa, então deveria ser
possível, analisando-se o movimento das partículas
“grandes” (chamado movimento browniano), calcular
as dimensões físicas dos átomos. Einstein assumiu que
o movimento aleatório das partículas em suspensão
era causado pela colisão de trilhões e trilhões de
moléculas de água e computou o peso e o tamanho dos
átomos, dando a primeira prova experimental de
existência deles. Einstein foi além: calculou que um
grama de hidrogênio continha 3,03 × 1023 átomos,
valor surpreendentemente próximo do real. Sua
fórmula foi confirmada em 1908 pelo francês Jean
Perrin. Abria-se ali o mundo do muito pequeno.
Internet: <www.moderna.com.br/>. Especial Einstein: 100
anos de relatividade (com adaptações).
Tendo o texto como referência inicial e considerando
os múltiplos aspectos que ele suscita, julgue os itens a
seguir.
a) Se for analisada, isoladamente, a observação de que
“grãos de pólen boiando em um copo de água se
movimentavam constantemente, em um zigue-zague
caótico, sem que nenhuma força os empurrasse”
contraria a segunda lei de Newton.
b) No trecho “e computou o peso e o tamanho dos
átomos”, o autor deveria referir-se à massa do átomo e
não, ao seu peso, uma vez que a força peso, reação à
força de contato normal, não é uma grandeza física da
matéria.
c) Segundo o modelo de Bohr, o átomo é considerado
um núcleo de prótons e nêutrons com elétrons
orbitando à sua volta. Dessa forma, um elétron teria
velocidade tangencial em torno do núcleo de módulo
igual a 𝑽 𝟐
=
𝑲𝑸𝒆
𝒎𝑹
, em que k é a constante eletrostática,
Q é a carga do núcleo, e é a carga do elétron, R é o raio
de órbita do elétron e m é sua massa.
Questão 14. (Espcex – Aman 2011) Três blocos A, B e C
de massas 4 kg, 6 kg e 8 kg, respectivamente, são
dispostos, conforme representado no desenho abaixo,
em um local onde a aceleração da gravidade g vale
𝟏𝟎 𝒎 𝒔 𝟐⁄ .
Desprezando todas as forças de atrito e considerando
ideais as polias e os fios, a intensidade da força
horizontal 𝑭⃗⃗ que deve ser aplicada ao bloco A, para que
o bloco C suba verticalmente com uma aceleração
constante de 𝟐 𝒎 𝒔 𝟐⁄ , é de:
a) 100 N
b) 112 N
c) 124 N
d) 140 N
e) 176 N
Questão 15. (UFT 2011) Uma pequena esfera de
chumbo com massa igual a 50 g é amarrada por um fio,
de comprimento igual a 10 cm e massa desprezível, e
fixada no interior de um automóvel conforme figura. O
carro se move horizontalmente com aceleração
constante. Considerando-se hipoteticamente o ângulo
que o fio faz com a vertical igual a 45 graus, qual seria
o melhor valor para representar o módulo da
aceleração do carro?
Desconsidere o atrito com o ar, e considere o módulo
da aceleração da gravidade igual a 𝟗, 𝟖 𝒎 𝒔 𝟐⁄ .
a) 𝟓, 𝟑 𝒎 𝒔 𝟐⁄ .
b) 𝟖, 𝟐 𝒎 𝒔 𝟐⁄
c) 𝟗, 𝟖 𝒎 𝒔 𝟐⁄
d) 𝟕, 𝟒 𝒎 𝒔 𝟐⁄
e) 𝟔, 𝟖 𝒎 𝒔 𝟐⁄