Leis de newton exercícios

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Leis de newton exercícios

  1. 1. Exercícios – Leis de Newton. Prof. Otávio Oliveira 01. Analise as proposições: I. No movimento retilíneo e acelerado, a aceleração tangencial é não nula e a aceleração centrípeta é nula. II. No movimento parabólico e retardado, as acelerações tangencial e centrípeta são não nulas. III. No movimento circular e uniforme, a aceleração tangencial é nula e a aceleração centrípeta é não nula. Responda mediante o código: a) Se todas forem corretas. b) Se todas forem incorretas. c) Se somente I e II forem corretas. d) Se somente I e III forem corretas. e) Se somente II e III forem corretas. 02. (UFRS) Durante o intervalo de tempo em que uma única força age sobre um corpo, esse corpo necessariamente: a) tem o módulo de sua velocidade aumentado. b) adquire um movimento uniformemente retardado. c) adquire um movimento com velocidade constante. d) varia de velocidade. e) adquire um movimento uniformemente acelerado. 03. (UFMT) A ordem de grandeza de uma força de 1.000 N é comparável ao peso de: a) um lutador de boxe peso pesado. b) um tanque de guerra. c) um navio quebra-gelo. d) uma bola de futebol. e) uma bolinha de pingue-pongue. 04. (UFPB) Um livro está em repouso num plano horizontal. Atuam sobre ele as forças peso e normal, como indicado na figura. Analisando-se as afirmações abaixo: I. A força de reação à força peso está aplicada no centro da Terra. II. A força de reação à força normal está aplicada sobre o plano horizontal. III. O livro está em repouso e, portanto, normal e peso são forças de mesma intensidade e direção, porém de sentidos contrários. IV. A força normal é reação à força peso. Pode-se dizer que: a) todas as afirmações são verdadeiras. b) apenas I e II são verdadeiras. c) apenas I, II e III são verdadeiras. d) apenas III e IV são verdadeiras. e) apenas III é verdadeira 05. (PUC-SP) Garfield, o personagem da história abaixo, é reconhecidamente um gato malcriado, guloso e obeso. Suponha que o bichano esteja na Terra e que a balança utilizada por ele esteja em repouso, apoiada no solo horizontal. Considere que, na situação de repouso sobre a balança, Garfield exerça sobre ela uma força de compressão de intensidade 150 N. A respeito do descrito, são feitas as seguintes afirmações: I. O peso de Garfield, na Terra, tem intensidade de 150 N. II. A balança exerce sobre Garfield uma força de intensidade 150 N. III. O peso de Garfield e a força que a balança aplica sobre ele constituem um par ação-reação. É (São) verdadeira(s): a) somente I. b) somente II. c) somente I e II. d) somente II e III. e) todas as afirmações. 06. (Unifesp) Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento têm uma sensação de desconforto, em geral na região do estômago. Isso se deve à inércia dos nossos órgãos internos localizados nessa região e pode ocorrer: a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme. b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme. c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme. d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado. e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado. 07. (UFF-SP) Uma pessoa mediu, sucessivamente, as acelerações produzidas em dois blocos, 1 e 2, pelas correspondentes forças resultantes que sobre eles atuaram. O gráfico abaixo expressa a relação entre as intensidades dessas forças e de suas respectivas acelerações. Se o valor da massa do bloco 1 é igual a três quartos do valor da massa do bloco 2, podemos afirmar que o valor de F0, indicado no gráfico, é: a) 7,0.
  2. 2. Dinamômetro b) 6,0. c) 5,0. d) 4,0. e) 3,0. 08. (AFA-SP) Durante um intervalo de tempo de 4 s, atua uma força constante sobre um corpo de massa 8,0 kg que está inicialmente em movimento retilíneo com velocidade escalar de 9 m/s. Sabendo-se que no fim desse intervalo de tempo a velocidade do corpo tem módulo de 6 m/s, na direção e sentido do movimento original, a força que atuou sobre ele teve intensidade de: a) 3,0 N no sentido do movimento original. b) 6,0 N em sentido contrário ao movimento original. c) 12,0 N no sentido do movimento original. d) 24,0 N em sentido contrário ao movimento original. e) 6,0 N no sentido do movimento original. 09. (UFPE) Um homem sobe numa balança no interior de um elevador. Com o elevador parado a indicação da balança é 60 kg. Se o elevador estiver subindo com aceleração 2,0 m/s, qual será a indicação da balança? Considere g = 10 m/s a) 48 kg b) 60 kg c) 72 kg d) 84 kg e) 96 kg 10. Durante uma aula de Física é feita uma demonstração com um pêndulo cônico. Esse pêndulo consiste em uma pequena esfera pendurada na extremidade de um fio, como mostrado nesta figura: Nesse pêndulo, a esfera descreve um movimento circular com velocidade de módulo constante, em um plano horizontal. Marque a alternativa correta. (A) Atuam três forças na esfera, peso, tensão e força centrípeta. (B) A tensão é maior que o peso. (C) A tensão é igual ao peso da esfera. (D) Sendo o movimento da esfera uniforme a força resultante que atua na esfera é nula. 11. Uma bolinha é solta do alto de rampa que possui o perfil indicado na figura abaixo. A rampa possui duas inclinações distintas. O gráfico, velocidade x tempo, que melhor representa o movimento de descida da bola é (A) (B) (C) (D) 12. Um elevador sobe com uma aceleração constante de 8,0m/s2 . No teto do elevador há uma massa de 60kg, que se encontra presa em um dinamômetro (uma balança) calibrado em Newton(S). Adote g = 10m/s2 . A indicação no dinamômetro vale (A) 1200N (B) 120N (C) 600N (D) 720N (E) 1080N 13. (USP) Observe o desenho. Esse desenho representa um trecho de uma montanha russa. Um carrinho passa pelo ponto P e não cai. Pode-se afirmar que, no ponto P: (A) A força centrífuga que atua no carrinho o empurra sempre para frente. (B) A força centrípeta que atua no carrinho equilibra o seu peso. P
  3. 3. (C) As força centrípeta que atua no carrinho mantém a sua trajetória circular. (D) A soma das forças que o trilho faz sobre o carrinho equilibra seu peso. (E) O peso do carrinho é nulo nesse ponto. 14. (PUC-MG) Durante a exibição aérea da esquadrilha da fumaça, no dia 7 de setembro, um dos aviões realizou um looping de raio 30m. No ponto mais alto da trajetória, o avião alcançou a velocidade de 20m/s. Nesse ponto, o piloto, de massa 60kg, exerceu sobre o assento uma força de intensidade igual a: (A) 600N (B) 400N (C) 300N (D) 200N (E) 100N 15. (PUC-MG) Um automóvel de massa 800kg, entra em uma curva plana de raio 200m, com velocidade 108km/h. O coeficiente de atrito cinético entre os pneus e o asfalto vale 0,60. Com relação a essa situação é CORRETO afirmar que: (g = 10m/s2 ) (A) O automóvel certamente irá derrapar. (B) O automóvel faz a curva com segurança. (C) O automóvel só irá derrapar se a velocidade for igual ou superior a 144km/h. (D) Faltam dados numéricos para julgar se o automóvel irá derrapar ou não. 16. (PUC-MG) Um professor, querendo demonstrar a existência das forças de atrito estático e cinético, fez a seguinte experiência: puxou um bloco sobre uma superfície horizontal com uma força F , medida por um dinamômetro, como mostra a figura. Observando o dinamômetro, o professor fez as seguintes anotações em relação à intensidade da força de atrito atf entre o bloco e a superfície: I. Bloco em repouso: Fat = F1, mas não na iminência de movimento. II. Bloco em repouso, mas na iminência de movimento: fat = F2. III. Bloco em movimento retilíneo uniforme: fat = F3. Em relação aos valores de F1, F2 e F3 é CORRETO afirmar: (A) F1 = F2 > F3 (B) F1 < F2 e F2 > F3 (C) F1 = F2 e F2 > F3 (D) F1 = F2 e F2 = F3 (E) F1 > F2 e F2 < F3 17. (FCMMG) O gráfico abaixo representa a velocidade de uma gota de água, em queda no ar, em função do tempo. Podemos afirmar que: (A) A força de resistência do ar cresceu até o instante t, permanecendo constante daí para frente. (B) A força de resistência do ar foi aumentando sempre na mesma proporção. (C) A força de resistência do ar foi aumentando até o instante t, desaparecendo daí para frente. (D) A força de resistência do ar foi diminuindo cada vez mais, até o instante t, permanecendo constante daí para frente. (E) A força de resistência do ar permaneceu constante o tempo todo. 18. Um bloco de massa 10 kg encontra-se em repouso sobre uma superfície rugosa, onde µe = 0,4 e µc = 0,2. Sobre o bloco atua uma força F, através da mola elástica; observe a figura. A - Qual o valor da força de atrito estática máxima que pode ser exercido por essa superfície, sobre o bloco? (A) 20N (B) 40N (C) 60N (D) 4,0N B - Se a força F exercida através da mola elástica apresentar uma intensidade de 30N, qual o valor da força de atrito atuante no bloco? (A) 40N (B) 2,0N (C) 20N (D) 30N C - Se a força F exercida através da mola elástica apresentar uma intensidade de 50N, qual o valor da força de atrito atuante no bloco? (A) 40N (B) 30N (C) 10N (D) 20N V t F
  4. 4. 19. (ENEM 2005) Observe o fenômeno indicado na tirinha abaixo. A força que atua sobre o peso e produz o deslocamento vertical da garrafa é a força (A) de inércia. (B) gravitacional. (C) de empuxo. (D) centrípeta. (E) elástica. 20. (UFJF) Um urso polar está correndo em linha reta com uma velocidade de módulo igual a 10 m/s sobre uma superfície uniforme, plana e horizontal. Parando bruscamente de correr, ele desliza durante 10 s, como mostra a figura ao lado, com um movimento uniformemente variado, até atingir o repouso. Nesta situação, pode-se afirmar que o coeficiente de atrito cinético entre as patas do animal e o chão é: (A) 0,50 (B) 0,20 (C) 0,10 (D) 0,40 (E) 0,60 21. (CEFET MG 2010) Os dois carrinhos da figura abaixo são empurrados por uma força F = 24,0 N. Desprezando-se as forças de atrito, a força aplicada ao carrinho B, em N, vale (A) 24,0. (B) 16,0. (C) 14,4. (D) 9,60. (E) 8,00. 19. (ENEM 2005) Observe o fenômeno indicado na tirinha A força que atua sobre o peso e produz o deslocamento (B) gravitacional. (D) centrípeta. 20. (UFJF) Um urso polar está correndo em linha reta com uma velocidade de módulo igual a 10 m/s sobre uma superfície uniforme, plana e horizontal. Parando bruscamente de correr, a ao lado, com um movimento uniformemente variado, até atingir o repouso. se afirmar que o coeficiente de atrito Os dois carrinhos da figura abaixo são se as forças de atrito, a força aplicada ao carrinho 22. Um observador vê um pêndulo preso e deslocado da vertical como mostra a figura a seguir. Sabendo que o vagão se desloca em trajetória retilínea, ele pode estar se movendo de a) A para B, com velocidade constante. b) B para A, com velocidade constante. c) A para B, com sua velocidade diminuindo. d) B para A, com sua velocidade aumentando. e) B para A, com sua velocidade diminuindo. 23. Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento sentem uma sensação de desconforto, em geral na região do estômago. Isso se deve à inércia dos nossos órgãos internos localizados nessa região, e pode ocorrer a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme. b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme. c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme. d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado. e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado. 24. Um paraquedista salta de um avião e cai em queda livre até sua velocidade de queda se tornar constante. Podemos afirmar que a força total atuando sobre o paraquedista após sua velocidade se tornar constante é: a) vertical e para baixo. b) vertical e para cima. c) nula. d) horizontal e para a direita. e) horizontal e para a esquerda. 25. A velocidade de um carro, ao passar por uma avenida Belo Horizonte, varia com o tempo, de acordo com o seguinte gráfico. Em um ponto do trecho BC, o diagrama vetorial da velocidade (v), da aceleração (a) e da força resultante (FR) sobre o automóvel está corretamente representado em Um observador vê um pêndulo preso ao teto de um vagão e deslocado da vertical como mostra a figura a seguir. Sabendo que o vagão se desloca em trajetória retilínea, ele a) A para B, com velocidade constante. b) B para A, com velocidade constante. com sua velocidade diminuindo. d) B para A, com sua velocidade aumentando. e) B para A, com sua velocidade diminuindo. 23. Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento sentem uma sensação de desconforto, em geral na deve à inércia dos nossos órgãos internos localizados nessa região, e pode ocorrer a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme. b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme. c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme. ) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado. e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado. 24. Um paraquedista salta de um avião e cai em queda livre até sua velocidade de queda se tornar constante. Podemos afirmar ando sobre o paraquedista após sua velocidade se tornar constante é: e) horizontal e para a esquerda. 25. A velocidade de um carro, ao passar por uma avenida de Belo Horizonte, varia com o tempo, de acordo com o seguinte Em um ponto do trecho BC, o diagrama vetorial da velocidade (v), da aceleração (a) e da força resultante (FR) sobre o automóvel está corretamente representado em
  5. 5. 26. Um homem está puxando uma caixa sobre uma superfície, com velocidade constante, conforme indicado na figura 1. Escolha, dentre as opções a seguir, os vetores que poderiam representar as resultantes das forças que a superfície exerce na caixa e no homem. 27. Uma balança na portaria de um prédio indica que o peso de Chiquinho é de 600 newtons. A seguir, outra pesagem é feita na mesma balança, no interior de um elevador, que sobe com aceleração de sentido contrário ao da aceleração da gravidade e módulo a=g/10, em que g=10m/s 2 . Nessa nova situação, o ponteiro da balança aponta para o valor que está indicado corretamente na seguinte figura: 28. Durante as comemorações do "TETRA", um torcedor montou um dispositivo para soltar um foguete, colocando o foguete em uma calha vertical que lhe serviu de guia durante uxando uma caixa sobre uma superfície, com velocidade constante, conforme indicado na figura 1. Escolha, dentre as opções a seguir, os vetores que poderiam representar as resultantes das forças que a superfície exerce balança na portaria de um prédio indica que o peso de Chiquinho é de 600 newtons. A seguir, outra pesagem é feita na mesma balança, no interior de um elevador, que sobe com aceleração de sentido contrário ao da aceleração da gravidade Nessa nova situação, o ponteiro da balança aponta para o valor que está indicado corretamente na seguinte figura: 28. Durante as comemorações do "TETRA", um torcedor montou um dispositivo para soltar um foguete, colocando o alha vertical que lhe serviu de guia durante os instantes iniciais da subida. Inicialmente, a massa de combustível correspondia a 60% da massa total do foguete. Porém, a queima do combustível, que não deixou resíduos e provocou uma força vertical constante massa total decrescesse, uniformemente, de acordo com o gráfico a seguir. Considere que, neste dispositivo, os atritos são desprezíveis e que a aceleração da gravidade vale 10m/s Considerando t=0,0s o instante em que o combustív começou a queimar, então, o foguete passou a se mover a partir do instante: a) 0,0s b) 1,0s e) 6,0s 29. (UFJF-MG) Um caminhão é carregado com duas caixas madeira, de massas iguais a 500kg, conforme mostra a figura. O caminhão é então posto em movimento numa estrada reta e plana, acelerando até adquirir uma velocidade de 108km/h e depois é freado até parar, conforme mostra o gráfico. (g=10m/s 2 ). O coeficiente de atrito estático entre as caixas e a carroceria do caminhão é μ = 0,1. Qual das figuras abaixo melhor representa a disposição das caixas sobre a carroceria no final do movimento? os instantes iniciais da subida. Inicialmente, a massa de combustível correspondia a 60% da massa total do foguete. Porém, a queima do combustível, que não deixou resíduos e provocou uma força vertical constante de 1,8N, fez com que a massa total decrescesse, uniformemente, de acordo com o Considere que, neste dispositivo, os atritos são desprezíveis e que a aceleração da gravidade vale 10m/s2 . Considerando t=0,0s o instante em que o combustível começou a queimar, então, o foguete passou a se mover a c) 2,0s d) 4,0s Um caminhão é carregado com duas caixas de madeira, de massas iguais a 500kg, conforme mostra a figura. então posto em movimento numa estrada reta e plana, acelerando até adquirir uma velocidade de 108km/h e depois é freado até parar, conforme mostra o gráfico. O coeficiente de atrito estático entre as caixas e a carroceria do ,1. Qual das figuras abaixo melhor representa a disposição das caixas sobre a carroceria no final do
  6. 6. 30. (Ufrrj-RJ) Dois carros de corrida são projetados de forma a aumentar o atrito entre os pneus e a pista. Os projetos são idênticos, exceto que num deles os pneus são mais largos e no outro há um aerofólio. Nessas condições podemos dizer que a) em ambos os projetos, o atrito será aumentado em relação ao projeto original. b) em ambos os projetos, o atrito será diminuído em rel projeto original. c) o atrito será maior no carro com aerofólio. d) o atrito será maior no carro com pneus mais largos. e) nenhum dos projetos alterará o atrito. 31.(UNESP-SP) Dois corpos, A e B, atados por um cabo, com massas mA = 1 kg e mB = 2,5 kg, respectivamente, deslizam sem atrito no solo horizontal sob ação de uma força, também horizontal, de 12 N aplicada em B. Sobre este corpo, há um terceiro corpo, C, com massa mC = 0,5 kg, que se desloca com B, sem deslizar sobre ele. A figura ilustra a situação descrita Calcule a força exercida sobre o corpo C.(g=10m/s Dois carros de corrida são projetados de forma a aumentar o atrito entre os pneus e a pista. Os projetos são idênticos, exceto que num deles os pneus são mais largos e no outro há um aerofólio. Nessas condições podemos dizer que a) em ambos os projetos, o atrito será aumentado em relação b) em ambos os projetos, o atrito será diminuído em relação ao d) o atrito será maior no carro com pneus mais largos. Dois corpos, A e B, atados por um cabo, com kg, respectivamente, deslizam sem atrito no solo horizontal sob ação de uma força, também horizontal, de 12 N aplicada em B. Sobre este corpo, há um = 0,5 kg, que se desloca com situação descrita Calcule a força exercida sobre o corpo C.(g=10m/s 2 ) 31. (PUC-MG) Um bloco de massa 3,0 kg é pressionado contra uma parede vertical por uma força de intensidade F conforme ilustração. Considere a gravidade como 10m/s estático entre o bloco e a parede como 0,20 e o coeficiente de atrito cinético como 0,15. O valor máximo da força F para que o bloco desça em equilíbrio dinâmico é de: a) 125 N b) 200 N d) 150 N e) 500 N 32. (PUC-RS) Freios com sistema antibloqueio (ABS) são eficientes em frenagens bruscas porque evitam que as rodas sejam bloqueadas e que os pneus deslizem no pavimento. Essa eficiência decorre do fato de que a força de atrito que o pavimento exerce sobre as rodas é máxima quando A) os pneus estão deslizando, porque o atrito cinético é maior que o estático máximo. B) os pneus estão na iminência de deslizar, porque o atrito estático máximo é maior que o cinético. C) o carro está parado, porque o atrito estático é sempre máximo nessa situação. D) a velocidade do carro é constante, porque o atrito cinético é constante. E) a velocidade do carro começa a diminuir, porque nessa situação o atrito cinético está aumentando. 33. No dispositivo da figura abaixo, o fio e a polia, têm massa desprezível. Sendo mA = 0,5 kg e mB = 1,5 kg, determine: a) A aceleração do Conjunto; (Admita g = 10 m/s2 ) Um bloco de massa 3,0 kg é pressionado contra uma parede vertical por uma força de intensidade F conforme Considere a gravidade como 10m/s 2 , o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a parede como 0,20 e o coeficiente de O valor máximo da força F para que o bloco desça em c) 250 N Freios com sistema antibloqueio (ABS) são eficientes em frenagens bruscas porque evitam que as rodas sejam bloqueadas e que os pneus deslizem no pavimento. Essa o fato de que a força de atrito que o pavimento exerce sobre as rodas é máxima quando A) os pneus estão deslizando, porque o atrito cinético é maior B) os pneus estão na iminência de deslizar, porque o atrito que o cinético. C) o carro está parado, porque o atrito estático é sempre D) a velocidade do carro é constante, porque o atrito cinético é E) a velocidade do carro começa a diminuir, porque nessa está aumentando. 33. No dispositivo da figura abaixo, o fio e a polia, têm massa desprezível. Sendo mA = 0,5 kg e mB = 1,5 kg, determine: b) A Tração no Fio.
  7. 7. 34. - Os blocos A e B têm massas mA = 5,0 kg e mB = 2,0 kg e estão apoiados num plano horizontal perfeitamente liso. Aplica-se ao corpo A a força horizontal F, de módulo 21N. A força de contato entre os blocos A e B tem módulo, em Newtons: a) 21 N b) 11,5 N c) 9 N d ) 7 N e) 6 N 35. Certo carro nacional demora 30 s para acelerar de 0 a 108 km/h. Supondo sua massa igual a 1200 kg, o módulo da força resultante que atua no veículo durante esse intervalo de tempo é, em N, igual a? a) zero b) 1200 c) 3600 d) 4320 e) 36000 36. (UFRJ-2008) Uma mola de constante elástica k e comprimento natural L está presa, por uma de suas extremidades, ao teto de um elevador e, pela outra extremidade, a um balde vazio de massa M que pende na vertical. Suponha que a mola seja ideal, isto é, que tenha massa desprezível e satisfaça à lei de Hooke. a) Calcule a elongação x0 da mola supondo que tanto o elevador quanto o balde estejam em repouso, situação ilustrada na figura 1, em função de M, k e do módulo g da aceleração da gravidade. b) Considere, agora, uma situação na qual o elevador se mova com aceleração constante para cima e o balde esteja em repouso relativamente ao elevador. Verifica-se que a elongação da mola é maior do que a anterior por um valor d, como ilustra a figura 2. ,0 kg e mB = 2,0 kg e estão apoiados num plano horizontal perfeitamente liso. se ao corpo A a força horizontal F, de módulo 21N. A e B tem módulo, em b) 11,5 N c) 9 N 35. Certo carro nacional demora 30 s para acelerar de 0 a 108 km/h. Supondo sua massa igual a 1200 kg, o módulo da força atua no veículo durante esse intervalo de a) zero b) 1200 c) 3600 d) 4320 2008) Uma mola de constante elástica k e resa, por uma de suas extremidades, ao teto de um elevador e, pela outra extremidade, a um balde vazio de massa M que pende na vertical. Suponha que a mola seja ideal, isto é, que tenha ão x0 da mola supondo que tanto o elevador quanto o balde estejam em repouso, situação ilustrada na figura 1, em função de M, k e do módulo g da b) Considere, agora, uma situação na qual o elevador se mova tante para cima e o balde esteja em se que a elongação da mola é maior do que a anterior por um valor d, Calcule o módulo da aceleração do balde em termos de k, M e d. GABARITO. 1.A 2.D 3.A 4.C 5.C 6.D 7.B 8.B 9.C 10.B 11.B 12.D 13.C 14.D 15.B 16.B 17.A 18.B, D, D 19.D 20.C 21.D 22.E 23.D 24.C 25.C 26.C 27.D 28.B 29.A 30.C 31. F = 1,5N 32.B 33. T = 22,5N, a = 5M/S 2 34.E 35. B 36. a) = b) = ( ) Calcule o módulo da aceleração do balde em termos de k, M e )

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