1. Observe a figura abaixo onde duas esferas de massas iguais a m estão eletrizadas com

cargas elétricas Q, iguais em módulo, porém de sinais contrários. Estando o sistema em

equilíbrio estático, determine a distância d entre os centros das esferas.

Adote o módulo da aceleração da gravidade igual a g, a constante eletrostática do meio igual a

k e a tração na corda igual a T.

a) k

d | Q |T (m g)

b) T (m g)

d Qk

c) T (m g)

dk Q

d) 1 k T

d| Q | m g

2. Considere dois instantes no deslocamento de um elevador em viagem de subida: o início (I)

imediatamente após a partida, e o final (F) imediatamente antes da parada. Suponha que

apenas um cabo de aço é responsável pela sustentação e movimento do elevador. Desprezando todos os atritos, é correto afirmar que a força exercida pelo cabo na cabine no

início I(F )r

e no final F(F )r

tem direção e sentido:

a) vertical para cima e vertical para baixo, respectivamente, com I F| F | | F | .r r

b) vertical para cima, nos dois casos, e com I F| F | | F | .r r

c) vertical para baixo e vertical para cima, respectivamente, com I F| F | | F | .r r

d) vertical para baixo, nos dois casos, e com I F| F | | F | .r r

3. Considere um automóvel com tração dianteira movendo-se aceleradamente para a frente. As rodas dianteiras e traseiras sofrem forças de atrito respectivamente para: a) frente e frente. b) frente e trás. c) trás e frente. d) trás e trás. e) frente e não sofrem atrito. 4. Devido ao aumento da verticalização das construções, tanto residenciais quanto comerciais, os meios de elevação mecanizados, como elevadores e escadas rolantes, têm uso cada vez mais frequente. Uma dada escada rolante transporta passageiros do andar térreo ao andar superior, com velocidade escalar constante. Quando parada, a escada tem comprimento total

igual a 30 m (trinta metros), 60 (sessenta) degraus visíveis e inclinação igual a 30 (trinta

graus). Um passageiro de 70 kg (setenta quilogramas) é transportado por essa escada do térreo

ao andar superior em 50 s (cinquenta segundos). Com base nessas informações e adotando

2g 10 m s , pode-se inferir que:

a) O trabalho da força motora usada para elevar o passageiro no trecho citado tem módulo igual

a 15.000 J.

b) A potência utilizada pelo motor que aciona o mecanismo, efetuando o transporte do passageiro

no trecho citado, é de 150 W.

c) Se um passageiro subisse do térreo ao andar superior de elevador, o trabalho do seu peso seria maior do que se ele subisse de escada rolante.

d) Cada degrau da escada tem 20 cm de altura.

e) Para um passageiro em cima do degrau em movimento, é correto afirmar que o módulo da normal é igual ao módulo de seu peso. 5. Um bloco está em repouso sobre uma superfície horizontal. Nesta situação, atuam

horizontalmente sobre o bloco uma força 1F de módulo igual a 7 N e uma força de atrito entre o

bloco e a superfície (Figura a). Uma força adicional 2F , de módulo 3 N, de mesma direção, mas

em sentido contrário à 1F , é aplicada no bloco (Figura b). Com a atuação das três forças

horizontais (força de atrito, 1F e 2F ) e o bloco em repouso.

Assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE o módulo da força resultante horizontal

rF sobre o bloco:

a) rF 3 N

b) rF 0

c) rF 10 N

d) rF 4 N

e) rF 7 N

6. Um bloco A de massa 3,0 kg está apoiado sobre uma mesa plana horizontal e preso a uma

corda ideal. A corda passa por uma polia ideal e na sua extremidade final existe um gancho de massa desprezível, conforme mostra o desenho. Uma pessoa pendura, suavemente, um bloco

B de massa 1,0 kg no gancho. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco A e a

mesa são, respectivamente, e 0,50μ e c 0,20.μ Determine a força de atrito que a mesa

exerce sobre o bloco A. Adote 2g 10m s .

a) 15 N.

b) 6,0 N.

c) 30 N.

d) 10 N.

e) 12 N.

7. Duas esferas A e B de massas iguais, são abandonadas de uma mesma altura h em

relação ao solo, a partir do repouso. A esfera A cai verticalmente em queda livre e a esfera B

desce por uma rampa inclinada de um ângulo θ em relação à horizontal, como mostra a figura

acima. Desprezando-se os atritos e a resistência do ar, a razão entre as acelerações das esferas

A e B, A

B

a,

a é:

a) senθ

b) cosθ

c) tgθ

d) 1

cosθ

e) 1

senθ

8. Para manter um carro de massa 1.000 kg sobre uma rampa lisa inclinada que forma um

ângulo θ com a horizontal, é preso a ele um cabo. Sabendo que o carro, nessas condições, está

em repouso sobre a rampa inclinada, marque a opção que indica a intensidade da força de reação normal da rampa sobre o carro e a tração no cabo que sustenta o carro, respectivamente.

Despreze o atrito. Dados: sen 0,6; cos 0,8θ θ e 2g 10 m s .

a) 8.000 N e 6.000 N

b) 6.000 N e 8.000 N

c) 800 N e 600 N

d) 600 N e 800 N

e) 480 N e 200 N

9. Um homem sustenta uma caixa de peso 1.000 N, que está apoiada em uma rampa com

atrito, a fim de colocá-la em um caminhão, como mostra a figura 1. O ângulo de inclinação da

rampa em relação à horizontal é igual a 1θ e a força de sustentação aplicada pelo homem para

que a caixa não deslize sobre a superfície inclinada é F,r

sendo aplicada à caixa paralelamente

à superfície inclinada, como mostra a figura 2.

Quando o ângulo 1θ é tal que 1sen 0,60θ e 1cos 0,80,θ o valor mínimo da intensidade da

força Fr

é 200 N. Se o ângulo for aumentado para um valor 2 ,θ de modo que 2sen 0,80θ e

2cos 0,60,θ o valor mínimo da intensidade da força Fr

passa a ser de:

a) 400 N.

b) 350 N.

c) 800 N.

d) 270 N.

e) 500 N.

10. Um automóvel percorre uma pista circular horizontal e plana em um autódromo. Em um dado instante, as rodas travam (param de girar) completamente, e o carro passa a deslizar sob a ação da gravidade, da normal e da força de atrito dinâmica. Suponha que o raio da pista seja suficientemente grande para que o carro possa ser tratado como uma massa puntiforme. Pode-se afirmar corretamente que, imediatamente após o travamento das rodas, o vetor força de atrito sobre o carro tem: a) a mesma direção e o mesmo sentido que o vetor velocidade do carro. b) direção perpendicular à trajetória circular do autódromo e aponta para o centro. c) direção perpendicular à trajetória circular do autódromo e normal à superfície da pista. d) a mesma direção e sentido contrário ao vetor velocidade do carro. 11. Um homem queria derrubar uma árvore que estava inclinada e oferecia perigo de cair em cima de sua casa. Para isso, com a ajuda de um amigo, preparou um sistema de roldanas preso a outra árvore para segurar a árvore que seria derrubada, a fim de puxá-la para o lado oposto de sua suposta queda, conforme figura.

Sabendo que para segurar a árvore em sua posição o homem fez uma força de 1.000 N sobre

a corda, a força aplicada pela corda na árvore que seria derrubada é:

a) 2.000 N.

b) 1.000 N.

c) 500 N.

d) 4.000 N.

12. Um livro de física de massa m está pendurado por um fio de comprimento L. Em seguida, segurando o fio com uma das mãos e movimentando-a, ele é colocado em movimento circular uniforme vertical, de forma que o livro descreve círculos sucessivos. A tensão no fio no ponto mais baixo da trajetória: a) é igual ao peso do livro. b) é igual à força centrípeta. c) é menor que o peso do livro. d) é maior que a força centrípeta.

13. A figura representa o instante em que um carro de massa M passa por uma lombada

existente em uma estrada. Considerando o raio da lombada igual a R, o módulo da velocidade

do carro igual a V, e a aceleração da gravidade local g, a força exercida pela pista sobre o carro,

nesse ponto, pode ser calculada por:

a) 2MV

MgR

b) 2MV

MgR

c) 2MR

MgV

d) 2MR

mgV

14. A figura abaixo mostra um garoto balançando numa corda passando pelo ponto A no sentido anti-horário. Um observador, parado no solo, observa o garoto e supõe existir quatro forças atuando sobre ele nesse momento.

Do ponto de vista deste observador, quais das forças abaixo estão, de fato, atuando sobre o

garoto na posição A? 1. Uma força vertical para baixo, exercida pela Terra.

2. Uma força apontando de A para O, exercida pela corda.

3. Uma força na direção do movimento do garoto, exercida pela velocidade.

4. Uma força apontando de O para A, exercida pelo garoto.

a) Somente 1, 2 e 3. b) Somente 1, 2 e 4. c) Somente 2 e 3. d) Somente 1 e 2. e) Somente 1, 3 e 4. 15. Suponha que, em uma prova olímpica de ciclismo BMX, presente nos Jogos Olímpicos desde a Olimpíada de Pequim 2008, um atleta percorre um trecho de pista de corrida cujo corte lateral é mostrado na figura a seguir.

A partir desse corte, percebe-se que o atleta viaja por segmentos de pista retos e por

semicírculos onde D B ER R R . Se o atleta pedala e utiliza os freios de forma a ter velocidade

constante no trecho mostrado, o ponto de maior intensidade da reação normal da pista sobre a bicicleta é: a) A b) B c) C d) D e) E 16. Ao tentar arrastar um móvel de 120 kg sobre uma superfície plana e horizontal, Dona Elvira percebeu que, mesmo exercendo sua máxima força sobre ele, não conseguiria movê-lo, devido à força de atrito entre o móvel e a superfície do solo. Chamou, então, Dona Dolores, para ajudá-la. Empurrando juntas, elas conseguiram arrastar o móvel em linha reta, com aceleração escalar constante de módulo 0,2 m/s2. Sabendo que as forças aplicadas pelas duas senhoras tinham a mesma direção e o mesmo sentido do movimento do móvel, que Dona Elvira aplicou uma força de módulo igual ao dobro da aplicada por Dona Dolores e que durante o movimento atuou sobre o móvel uma força de atrito de intensidade constante e igual a 240 N, é correto afirmar que o módulo da força aplicada por Dona Elvira, em newtons, foi igual a: a) 340. b) 60. c) 256. d) 176. e) 120. 17. A imagem mostra um exemplar de esquilo voador. Quando deseja descer ao solo saltando de uma árvore, ele abre suas pseudoasas, que atuam como um freio aerodinâmico e amortecem sua queda. Considerando que esse esquilo cai verticalmente com suas pseudoasas abertas, qual das alternativas a seguir descreve corretamente as características físicas desse movimento?

a) Durante a queda, o módulo da aceleração do esquilo aumenta até que sua velocidade terminal seja atingida, permanecendo constante a partir desse momento. b) À medida que cai, o peso do esquilo diminui. c) A resultante de forças experimentada pelo esquilo é constante e não nula durante a queda. d) A força de resistência do ar é variável e equilibra o peso, quando a velocidade terminal é atingida. e) A velocidade terminal do esquilo não depende da densidade do ar. 18. O bungee jump é um esporte radical no qual uma pessoa salta no ar amarrada pelos tornozelos ou pela cintura a uma corda elástica.

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

Desprezando a resistência do ar, pode-se concluir que, enquanto a pessoa está descendo pela primeira vez depois de saltar, ela: a) atinge sua máxima velocidade escalar quando passa pela posição A. b) desenvolve um movimento retardado desde a posição A até a posição B. c) movimenta-se entre A e B com aceleração, em módulo, igual à da gravidade local. d) tem aceleração nula na posição B. e) atinge sua máxima velocidade escalar numa posição entre A e B. 19. Para passar de uma margem a outra de um rio, uma pessoa se pendura na extremidade de um cipó esticado, formando um ângulo de 30° com a vertical, e inicia, com velocidade nula, um movimento pendular. Do outro lado do rio, a pessoa se solta do cipó no instante em que sua velocidade fica novamente igual a zero. Imediatamente antes de se soltar, sua aceleração tem: Note e adote: Forças dissipativas e o tamanho da pessoa devem ser ignorados. A aceleração da gravidade local é g = 10 m/s2.

sen 30 cos 60 0,5

cos 30 sen 60 0,9

a) valor nulo. b) direção que forma um ângulo de 30° com a vertical e módulo 9 m/s2. c) direção que forma um ângulo de 30° com a vertical e módulo 5 m/s2. d) direção que forma um ângulo de 60° com a vertical e módulo 9 m/s2. e) direção que forma um ângulo de 60° com a vertical e módulo 5 m/s2. 20. De posse de uma balança e de um dinamômetro (instrumento para medir forças), um estudante decide investigar a ação da força magnética de um ímã em forma de U sobre uma pequena barra de ferro. Inicialmente, distantes um do outro, o estudante coloca o ímã sobre uma balança e anota a indicação de sua massa. Em seguida, ainda distante do ímã, prende a barra ao dinamômetro e anota a indicação da força medida por ele. Finalmente, monta o sistema de tal forma que a barra de ferro, presa ao dinamômetro, interaja magneticamente com o ímã, ainda sobre a balança, como mostra a figura.

A balança registra, agora, uma massa menor do que a registrada na situação anterior, e o dinamômetro registra uma força equivalente à: a) Força peso da barra. b) Força magnética entre o ímã e a barra. c) Soma da força peso da barra com metade do valor da força magnética entre o ímã e a barra. d) Soma da força peso da barra com a força magnética entre o ímã e a barra. e) Soma das forças peso da barra e magnética entre o ímã e a barra, menos a força elástica da mola do dinamômetro. 21. Considere o sistema constituído por três blocos de massas m1, m2 e m3, apoiados um sobre o outro, em repouso sobre uma superfície horizontal, como mostra a figura a seguir. Observe que uma força F é aplicada ao bloco de massa m2, conforme a representação. Entretanto, esta força é incapaz de vencer as forças de fij entre os blocos mi e mj, onde i e j variam de 1 a 3. Desprezando a resistência do ar, assinale a alternativa que representa todas as forças que atuam no bloco de massa m2, onde os Ni, representam as normais que atuam nos blocos e Pi, correspondem aos pesos dos respectivos blocos com i variando de 1 a 3.

22. O gráfico a seguir representa a força de atrito (fat) entre um cubo de borracha de 100 g e uma superfície horizontal de concreto, quando uma força externa é aplicada ao cubo de borracha.

Assinale a alternativa correta, em relação à situação descrita pelo gráfico. a) O coeficiente de atrito cinético é 0,8. b) Não há movimento relativo entre o cubo e a superfície antes que a força de atrito alcance o valor de 1,0 N. c) O coeficiente de atrito estático é 0,8. d) O coeficiente de atrito cinético é 1,0. e) Há movimento relativo entre o cubo e a superfície para qualquer valor da força de atrito. 23. Dois blocos A e B cujas massas são mA= 5,0 kg e mB = 10,0 kg estão posicionados como mostra a figura. Sabendo que a superfície de contato entre A e B possui o coeficiente de atrito

estático = 0,3 e que B desliza sobre uma superfície sem atrito, determine a aceleração máxima que pode ser aplicada ao sistema, ao puxarmos uma corda amarrada ao bloco B com força F, sem que haja escorregamento do bloco A sobre o bloco B. Dado: g = 10,0 m/s2.

a) 7,0 m/s2 b) 6,0 m/s2 c) 5,0 m/s2 d) 4,0 m/s2 e) 3,0 m/s2 24. Um carro desloca-se para frente em linha reta sobre uma estrada horizontal e plana com uma velocidade que varia em função do tempo, de acordo com o gráfico mostrado na figura.

Escolha a opção que representa a força resultante que o solo faz sobre o carro. a)

b)

c)

d)

e)

25. Um balde de 400 g é suspenso por um fio ideal que tem uma extremidade presa a um bloco de massa 12 kg. O conjunto está em repouso, quando se abre a torneira, que proporciona uma vazão de água (ρ = 1 kg/L), constante é igual a 0,2 L/s.

Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície horizontal que o suporta μ E = 0,4 e que a polia é ideal, esse bloco iniciará seu deslocamento no instante

imediatamente após: Dado: g =10 m/s2 a) 22 s b) 20 s c) 18 s d) 16 s e) 14 s 26. Três blocos A, B e C, de massas MA = 1,0 kg e MB = MC = 2,0 kg, estão acoplados através de fios inextensíveis e de pesos desprezíveis, conforme o esquema abaixo.

Desconsiderando o atrito entre a superfície e os blocos e, também, nas polias, a aceleração do sistema, em m/s2, é igual a: a) 2,0. b) 3,0. c) 4,0. d) 5,0. e) 6,0. 27. Um frigobar de massa de 10 kg será transportado para dentro de um caminhão do tipo baú. Para esse fim, utiliza-se uma rampa inclinada de 3 m de comprimento com 1,5 m de altura, acoplada a um sistema mecânico composto por um cabo de aço de massa desprezível, uma polia e um motor. O procedimento funciona da seguinte maneira: uma das extremidades do cabo é presa ao frigobar e a outra extremidade, ao motor, que puxará o frigobar através da rampa até ficar em segurança dentro do baú, conforme ilustrado na figura a seguir.

Nesse contexto, ao ser ligado, o motor imprime uma tensão ao cabo, de forma que o frigobar, partindo do repouso, atinge uma velocidade de 0,8 m/s no final do primeiro metro de deslocamento. Em seguida, a tensão no cabo é modificada para 50 N.

Nesse caso, o módulo da velocidade com que o frigobar entrará no caminhão é de: a) 0,8 m/s b) 1,0 m/s c) 1,2 m/s d) 1,5 m/s e) 1,8 m/s 28. Dois blocos de massas diferentes, m1 e m2, estão em contato e se movem em uma superfície horizontal sem atrito, sob ação de uma força externa Fext, conforme mostram as figuras I e II. Pode-se concluir que:

a) As forças de contato entre os blocos nas situações I e II constituem o par ação-reação, tendo, portanto, mesma intensidade em ambas as situações. b) A aceleração adquirida pelos blocos e as forças de contato entre eles têm as mesmas intensidades em ambas as situações. c) A aceleração adquirida pelos blocos e as forças de contato entre eles têm diferentes intensidades em ambas as situações. d) A aceleração adquirida pelos blocos tem a mesma intensidade nas situações I e II e as forças de contato entre os blocos 1 e 2 têm intensidades diferentes nas mesmas situações. 29. Um estudante movimenta um bloco homogêneo de massa M, sobre uma superfície horizontal, com forças de mesmo módulo F, conforme representa a figura abaixo.

Em X, o estudante empurra o bloco; em Y, o estudante puxa o bloco; em Z, o estudante empurra o bloco com força paralela ao solo. A força normal exercida pela superfície é, em módulo, igual ao peso do bloco: a) apenas na situação X. b) apenas na situação Y. c) apenas na situação Z. d) apenas nas situações X e Y. e) em X, Y e Z. 30. Um ônibus trafega horizontalmente em linha reta e com velocidade constante, de módulo V. Durante a viagem chove, além de haver um vento soprando na mesma direção do movimento do ônibus, conforme a figura abaixo. Isso faz com que os pingos de chuva caiam com velocidade

v, em módulo, seguindo trajetórias retilíneas que fazem um ângulo 0 90θ com a vertical.

Considere as velocidades medidas em relação ao solo.

Para que os pingos de chuva não atinjam diretamente a parte traseira vertical do ônibus, deve-se ter:

a) v V / sen .θ

b) v 2V / sen .θ

c) v V / sen .θ

d) v 2V / sen .θ

31. Uma pedra com 6 kg de massa está em repouso e apoiada sobre uma mola vertical. A

força peso da pedra gera uma compressão de 10 cm na mola (Figura a). Na sequência, a pedra

sofre a atuação de uma força F vertical que gera na mola uma compressão adicional (além dos

10 cm iniciais de compressão devido à força peso) de 20 cm. Nesta situação de compressão

máxima da mola, a pedra fica novamente em repouso (Figura b). A partir desta situação de

equilíbrio, a força F é retirada instantaneamente, liberando a mola e gerando um movimento vertical na pedra (Figura c). Despreze o atrito e considere que:

- 2g 10m s ;

- a pedra não está presa à mola; - e o valor da energia potencial gravitacional da pedra é nulo no ponto de compressão máxima da mola.

De acordo com as informações acima, assinale a alternativa INCORRETA.

a) A constante elástica da mola é igual a 600 N m.

b) A energia potencial elástica da mola, antes de ser liberada, enquanto sofre a atuação de F, é

de 27 J.

c) A energia cinética da pedra, após se deslocar verticalmente para cima por 40 cm (quando já

não está mais em contato com a mola) a partir do ponto de compressão máxima da mola, é de

24 J.

d) Após a mola ser liberada, quando F é retirada, a pedra se desloca verticalmente para cima

45 cm a partir do ponto em que se encontra em repouso durante a aplicação de F.

e) O vetor força F tem módulo igual a 120 N.

32. Um prédio em construção, de 20 m de altura, possui, na parte externa da obra, um elevador

de carga com massa total de 6 ton, suspenso por um cabo inextensível e de massa desprezível.

O elevador se desloca, com velocidade constante, do piso térreo até a altura de 20 m, em um

intervalo de tempo igual a 10 s. Desprezando as forças dissipativas e considerando a intensidade

da aceleração da gravidade igual a 210 m s , podemos afirmar que a potência média útil

desenvolvida por esse elevador é:

a) 120 kW

b) 180 kW

c) 200 kW

d) 360 kW

e) 600 kW

33. Uma esfera, sólida, homogênea e de massa 0,8 kg é abandonada de um ponto a 4 m de

altura do solo em uma rampa curva. Uma mola ideal de constante elástica k 400 N m é

colocada no fim dessa rampa, conforme desenho abaixo. A esfera colide com a mola e provoca uma compressão.

Desprezando as forças dissipativas, considerando a intensidade da aceleração da gravidade

2g 10 m s e que a esfera apenas desliza e não rola, a máxima deformação sofrida pela mola

é de:

a) 8 cm

b) 16 cm

c) 20 cm

d) 32 cm

e) 40 cm

34. Uma bola é lançada obliquamente do solo sob ângulo de 45 . Admitindo-se que a

resistência do ar seja desprezível e que a energia potencial gravitacional no solo é nula, no instante em que a bola atinge a altura máxima, pode-se afirmar que a relação entre as energias

potencial gravitacional p(E ) e a cinética c(E ) da bola é:

a) p cE 2 E

b) p c1

E E2

c) p cE 2 E

d) p cE E

e) p cE 2 2 E

35. Um Drone Phanton 4 de massa 1.300 g desloca-se horizontalmente, ou seja, sem variação

de altitude, com velocidade constante de 36,0 km h com o objetivo de fotografar o terraço da

cobertura de um edifício de 50,0 m de altura. Para obter os resultados esperados o sobrevoo

ocorre a 10,0 m acima do terraço da cobertura. A razão entre a energia potencial gravitacional

do Drone, considerado como um ponto material, em relação ao solo e em relação ao terraço da cobertura é:

a) 2

b) 3

c) 4

d) 5

e) 6

36. A figura representa o perfil idealizado de uma pista de skate, uma das atividades físicas mais completas que existem pois trabalha o corpo, a mente e a socialização do praticante. A

pista é composta por duas rampas, I e II, interligadas por um loop circular de raio R, em um

local onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a g.

Considere um garoto no skate, de massa total m, como uma partícula com centro de massa

movendo-se ao longo da pista. Sabe-se que o garoto no skate desce a rampa I, a partir do

repouso, passa pelo ponto C com velocidade mínima sem perder o contato com a pista e

abandona a rampa II. Com base nessas informações e nos conhecimentos de Física, desprezando-se o atrito e a resistência do ar, pode-se inferir que:

a) A altura H da rampa I é igual a 3R

.2

b) O módulo da velocidade do garoto no skate, ao passar pelo ponto A, é igual a 5gR.

c) A intensidade da força normal que o garoto no skate recebe da superfície circular, ao passar

pelo ponto B, é igual a 3mg.

d) O módulo da velocidade mínima que o garoto no skate deve ter no ponto C é igual a gR.

e) A componente horizontal da velocidade com que o garoto no skate abandona a rampa II tem

módulo igual a 15gR

.4

37. Num parque aquático uma criança de massa de 20,0 kg é lançada de um tobogã aquático,

com velocidade inicial de 2,0 m s, de uma altura de 10,0 m, onde a gravidade local vale

210,0 m s . A água reduz o atrito, de modo que, a energia dissipada entre os pontos A e B foi

de 40,0 J.

Nestas condições, a velocidade da criança, em m s, ao passar pelo ponto B será,

aproximadamente, igual a:

a) 25,0

b) 20,0

c) 15,0

d) 10,0

e) 5,0

38. Observe o poema visual de E. M. de Melo e Castro.

Suponha que o poema representa as posições de um pêndulo simples em movimento, dadas pelas sequências de letras iguais. Na linha em que está escrita a palavra pêndulo, indicada pelo traço vermelho, cada letra corresponde a uma localização da massa do pêndulo durante a oscilação, e a letra P indica a posição mais baixa do movimento, tomada como ponto de referência da energia potencial. Considerando as letras da linha da palavra pêndulo, pode-se concluir que: a) a energia cinética do pêndulo é máxima em P. b) a energia potencial do pêndulo é maior em Ê que em D. c) a energia cinética do pêndulo é maior em L que em N. d) a energia cinética do pêndulo é máxima em O. e) a energia potencial do pêndulo é máxima em P. 39. Se fossem desprezados todos os atritos e retirados os amortecedores, um automóvel parado em uma via horizontal poderia ser tratado como um sistema massa mola. Suponha que a massa

suspensa seja de 1.000 kg e que a mola equivalente ao conjunto que o sustenta tenha

coeficiente elástico k.

Como há ação também da gravidade, é correto afirmar que, se o carro oscilar verticalmente, a frequência de oscilação:

a) não depende da gravidade e é função apenas do coeficiente elástico k. b) é função do produto da massa do carro pela gravidade.

c) não depende da gravidade e é função da razão entre k e a massa do carro.

d) depende somente do coeficiente elástico k. 40. No mundo de hoje a acessibilidade é um direito e, para garanti-lo, são necessárias algumas adaptações, como as rampas em locais públicos, conforme mostra a figura.

Considere que: - uma rampa é um exemplo de máquina simples, oferecendo uma vantagem mecânica para quem a utiliza; - uma pessoa, subindo pela escada ou pela rampa, tem que realizar o mesmo trabalho contra a força peso; - essa mesma pessoa suba pela escada em um tempo menor que o necessário para subir pela rampa. A vantagem do uso da rampa para realizar o trabalho contra a força peso, em comparação com o uso da escada, se deve ao fato de que, pela rampa: a) a potência empregada é menor. b) a potência empregada é maior. c) a potência empregada é a mesma. d) a energia potencial gravitacional é menor. e) a energia potencial gravitacional é maior. 41. Dois garotos brincam em uma rampa de “skate”, conforme ilustra a figura 1.

Um desses garotos sai do repouso, do ponto A, em um certo instante, e o outro, do ponto B,

também do repouso, após um determinado intervalo de tempo. Sabe-se, no entanto, que ocorreu

um encontro entre ambos, no ponto C e que os dois percorreram suas respectivas trajetórias

em um mesmo plano vertical, conforme ilustra a figura 2.

Todas as forças de resistência ao movimento são desprezíveis. Sabendo-se que a altura h mede

3,60 m e considerando-se 2g 10 m s , a velocidade relativa de um garoto, em relação ao outro,

no instante do encontro, tem módulo:

a) 12,0 km h

b) 21,6 km h

c) 24,0 km h

d) 43,2 km h

e) 48,0 km h

42. Um plano inclinado com 5 m de comprimento é usado como rampa para arrastar uma caixa

de 120 kg para dentro de um caminhão, a uma altura de 1,5 m, como representa a figura abaixo.

Considerando que a força de atrito cinético entre a caixa e a rampa seja de 564 N o trabalho

mínimo necessário para arrastar a caixa para dentro do caminhão é: a) 846 J. b) 1056 J. c) 1764 J. d) 2820 J. e) 4584 J. 43. A tendência é a de que os carros possuam motores elétricos ou apresentem um motor elétrico e outro à combustão, sendo denominados então “híbridos”. Esses carros realizam várias conversões de energia durante seu movimento, como, por exemplo, as seguintes: I. Durante a frenagem, a energia produzida pelo motor elétrico, que nesse momento funciona como gerador, é utilizada para recarregar as baterias. II. A energia produzida pelo motor à combustão, para mover o veículo em velocidade variada. III. A energia produzida pelo motor elétrico para manter o veículo em movimento à velocidade constante.

Energia Símbolo

Cinética 1

Química 2

Elétrica 3

Considerando as situações I, II e III e a tabela apresentada, as energias serão convertidas de: a) 1 para 3; 2 para 3 e 3 para 2 b) 1 para 3; 2 para 3 e 3 para 1 c) 1 para 3; 2 para 1 e 3 para 1 d) 2 para 1; 3 para 1 e 3 para 2 e) 2 para 1; 3 para 1 e 1 para 3 44. Um pêndulo é solto a partir do repouso, e o seu movimento subsequente é mostrado na figura.

Sabendo que ele gasta 2,0 s para percorrer a distância AC, pode-se inferir que sua amplitude e frequência valem, respectivamente: a) AC e 0,12 Hz b) AB e 0,25 Hz c) BC e 1,0 Hz d) BA e 2,0 Hz e) BC e 4,0 Hz

45. Um cubo de massa 4 kg está inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito.

Durante 3 s, aplica-se sobre o cubo uma força constante F,r

horizontal e perpendicular no centro

de uma de suas faces, fazendo com que ele sofra um deslocamento retilíneo de 9 m, nesse

intervalo de tempo, conforme representado no desenho abaixo.

No final do intervalo de tempo de 3 s, os módulos do impulso da força Fr

e da quantidade de

movimento do cubo são respectivamente:

a) 36 N s e 36 kg m s

b) 24 N s e 36 kg m s

c) 24 N s e 24 kg m s

d) 12 N s e 36 kg m s

e) 12 N s e 12 kg m s

46. O gráfico abaixo mostra a intensidade de uma força aplicada a um corpo no intervalo de

tempo de 0 a 4 s.

O impulso da força, no intervalo especificado, vale:

a) 95 kg m s.

b) 85 kg m s.

c) 65 kg m s.

d) 60 kg m s.

47. Para entender a importância do uso do capacete, considere o exemplo de uma colisão

frontal de um motoqueiro, com massa de 80 kg, com um muro. Suponha que ele esteja se

deslocando com uma velocidade de 72 km h quando é arremessado em direção ao muro na

colisão. Suponha que o tempo de colisão dure 0,2 s até que ele fique em repouso, e que a força

do muro sobre o motoqueiro seja constante.

Qual o valor desta força e quantos sacos de cimento de 50 kg é possível levantar (com

velocidade constante) com tal força?

a) 3.000 N e 6 sacos.

b) 6.000 N e 240 sacos.

c) 8.000 N e 16 sacos.

d) 8.000 N e 160 sacos.

e) 12.000 N e 160 sacos.

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: O enunciado abaixo refere-se à(s) questão(ões) a seguir. A figura (i) esquematiza a trajetória de duas partículas, 1 e 2, em rota de colisão inelástica, a

ocorrer no ponto P; a figura (ii) representa cinco possibilidades de trajetória do centro de massa

do sistema após a colisão.

As massas e módulos das velocidades das partículas 1 e 2 são, respectivamente, m e 02 v , e

2m e 0v .

48. Sendo a colisão perfeitamente inelástica, o módulo da velocidade final das partículas é:

a) 04v sen .θ

b) 04v cos .θ

c) 0v tan .θ

d) 0(4 3)v sen .θ

e) 0(4 3)v cos .θ

49. Na figura (ii), a trajetória que melhor descreve o movimento final é a de número: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V.

50. Um móvel de massa 100 kg, inicialmente em repouso, move-se sob a ação de uma força

resultante, constante, de intensidade 500 N durante 4,00 s. A energia cinética adquirida pelo

móvel, no instante t 4,00 s, em joule (J), é:

a) 32,00 10

b) 34,00 10

c) 38,00 10

d) 42,00 10

e) 44,00 10

51. Durante um reparo na estação espacial internacional, um cosmonauta, de massa 90kg,

substitui uma bomba do sistema de refrigeração, de massa 360kg, que estava danificada.

Inicialmente, o cosmonauta e a bomba estão em repouso em relação à estação. Quando ele empurra a bomba para o espaço, ele é empurrado no sentido oposto. Nesse processo, a bomba

adquire uma velocidade de 0,2m s em relação à estação.

Qual é o valor da velocidade escalar adquirida pelo cosmonauta, em relação à estação, após o empurrão?

a) 0,05m s

b) 0,20m s

c) 0,40m s

d) 0,50m s

e) 0,80m s

52. Um núcleo de polônio-204 (204Po), em repouso, transmuta-se em um núcleo de chumbo-

200 (200Pb), emitindo uma partícula alfa ( )α com energia cinética E .α Nesta reação, a energia

cinética do núcleo de chumbo é igual a: Note e adote:

Núcleo Massa (u) 204Po 204 200Pb 200 α 4

1 u = 1 unidade de massa atômica.

a) E .α

b) E / 4α

c) E / 50α

d) E / 200α

e) E / 204α

53. “A força agressiva da bomba atômica que literalmente implodiu a sociedade foi lembrada na poesia de Vinícius de Moraes que, combinada com a melodia de Gerson Conrad, se transformou no grande sucesso "Rosa de Hiroshima", gravada pelo grupo musical Secos & Molhados em 1973.” Considerando-se que um artefato está em repouso sobre uma mesa e explode em dois pedaços. Um dos pedaços que possui um terço do total da massa do artefato foi lançado para o norte com

velocidade de 300m s. Dessa maneira, pode-se concluir que o segundo pedaço, com 2 3 da

massa total do artefato, foi lançado para:

a) o sul com velocidade de 150m s.

b) o sul com velocidade de 600m s.

c) o sudeste com velocidade de 150m s.

d) o sudeste com velocidade de 600m s.

e) uma direção desconhecida com velocidade de 600m s.

54. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que aparecem. Dois blocos, 1 e 2, de massas iguais, movem-se com velocidades constantes de módulos

1i 2iV V , seguindo a mesma direção orientada sobre uma superfície horizontal sem atrito. Em

certo momento, o bloco 1 colide com o bloco 2. A figura representa dois instantâneos desse movimento, tomados antes (X) e depois (Y) de o bloco 1 colidir com o bloco 2. A colisão ocorrida entre os instantes representados é tal que as velocidades finais dos blocos 1 e 2 são,

respectivamente, 1f 2iV V e 2f 1iV V .

Com base nessa situação, podemos afirmar corretamente que a colisão foi _________ e que o módulo do impulso sobre o bloco 2 foi __________ que o módulo do impulso sobre o bloco 1. a) inelástica - o mesmo b) inelástica - maior c) perfeitamente elástica - maior d) perfeitamente elástica - o mesmo e) perfeitamente elástica - menor 55. Dois motoristas imprudentes passam direto em um cruzamento, provocando uma colisão. Um dos motoristas dirigia uma caminhonete de 1200 kg de massa a 60 km/h na direção - j (sentido negativo), enquanto o outro dirigia um carro pequeno de 800 kg de massa a 120 km/h na direção i (sentido positivo). Sabendo que, logo após a colisão, os carros passam a se mover conjuntamente, é correto afirmar que a velocidade dos carros, em km/h, passou a ser de: a) 120 i - 60 j b) 60 i + 120 j c) 48 i - 36 j d) 36 i + 48 j e) 120 i – 36 j 56. Cientistas descobrem planeta parecido com a Terra que orbita estrela vizinha do Sol, nomeado de Próxima B. O planeta é pequeno, rochoso e pode ter água líquida. Ele orbita ao

redor da Próxima Centauri, que fica a uma distância de 4,2 anos-luz do Sistema Solar. Os dados

permitiram concluir que Próxima B tem uma massa de, aproximadamente, 1,3 vezes a da Terra

e orbita em torno da Próxima Centauri a cada 11,2 dias terrestres a uma distância média de 7,5

milhões de km dessa estrela, que equivale a cerca de 5% da distância entre a Terra e o Sol.

Considerando-se a massa da Terra igual a 246,0 10 kg, a constante de gravitação universal

11 2 2G 6,7 10 N m kg , 3,π as informações do texto e os conhecimentos de Física, pode-

se inferir que: a) As leis de Kepler não têm validade para descrever o movimento do planeta Próxima B em torno da estrela Próxima Centauri, tomando essa estrela como referencial.

b) A ordem de grandeza da massa da estrela Próxima Centauri é maior do que 2910 kg.

c) A ordem de grandeza da velocidade orbital do planeta Próxima B é igual a 310 m s.

d) A ordem de grandeza da distância entre a Próxima Centauri e o sistema solar é igual a 1210 km.

e) O módulo da força de interação gravitacional entre a estrela Próxima Centauri e o planeta

Próxima B é da ordem de 1710 N.

57. A figura abaixo representa dois planetas, de massas 1m e 2m , cujos centros estão

separados por uma distância D, muito maior que os raios dos planetas.

Sabendo que é nula a força gravitacional sobre uma terceira massa colocada no ponto P, a uma

distância D 3 de 1m , a razão 1 2m m entre as massas dos planetas é:

a) 1 4.

b) 1 3.

c) 1 2.

d) 2 3.

e) 3 2.

58. Um satélite geoestacionário é um satélite que se move em uma órbita circular acima do

Equador da Terra seguindo o movimento de rotação do planeta em uma altitude de 35.786 km.

Nesta órbita, o satélite parece parado em relação a um observador na Terra. Satélites de comunicação, como os de TV por assinatura, são geralmente colocados nestas órbitas geoestacionárias. Assim, as antenas colocadas nas casas dos consumidores podem ser apontadas diretamente para o satélite para receber o sinal. Sobre um satélite geoestacionário pode-se inferir que: a) a força resultante sobre ele é nula, pois a força centrípeta é igual à força centrífuga. b) como no espaço não existe gravidade, ele permanece em repouso em relação a um ponto fixo na superfície Terra. c) o satélite somente permanece em repouso em relação à Terra se mantiver acionados jatos propulsores no sentido oposto ao movimento de queda. d) a força de atração gravitacional da Terra é a responsável por ele estar em repouso em relação a um ponto fixo na superfície da Terra. e) por estar fora da atmosfera terrestre, seu peso é nulo. 59. Os avanços nas técnicas observacionais têm permitido aos astrônomos rastrear um número crescente de objetos celestes que orbitam o Sol. A figura mostra, em escala arbitrária, as órbitas da Terra e de um cometa (os tamanhos dos corpos não estão em escala). Com base na figura, analise as afirmações:

I. Dada a grande diferença entre as massas do Sol e do cometa, a atração gravitacional exercida pelo cometa sobre o Sol é muito menor que a atração exercida pelo Sol sobre o cometas. II. O módulo da velocidade do cometa é constante em todos os pontos da órbita. III. O período de translação do cometa é maior que um ano terrestre. Está(ão) correta(s): a) apenas I. b) apenas III.

c) apenas I e II. d) apenas II e III. e) I, II e III. 60. No dia 5 de junho de 2012, pôde-se observar, de determinadas regiões da Terra, o fenômeno celeste chamado trânsito de Vênus, cuja próxima ocorrência se dará em 2117.

Tal fenômeno só é possível porque as órbitas de Vênus e da Terra, em torno do Sol, são aproximadamente coplanares, e porque o raio médio da órbita de Vênus é menor que o da Terra. Portanto, quando comparado com a Terra, Vênus tem: a) o mesmo período de rotação em torno do Sol. b) menor período de rotação em torno do Sol. c) menor velocidade angular média na rotação em torno do Sol. d) menor velocidade escalar média na rotação em torno do Sol. e) menor frequência de rotação em torno do Sol. 61. Neste ano, comemoram-se os 400 anos das primeiras descobertas astronômicas com a utilização de um telescópio, realizadas pelo cientista italiano Galileu Galilei. Além de revelar ao mundo que a Lua tem montanhas e crateras e que o Sol possui manchas, ele também foi o primeiro a apontar um telescópio para o planeta Júpiter e observar os seus quatro maiores satélites, posteriormente denominados de Io, Europa, Ganimedes e Calisto.

Satélite Raio orbital (105 km) Massa (1022 kg)

Io 4 9 Europa 6 5

Ganimedes 10 15 Calisto 20 11

Supondo que as órbitas desses satélites ao redor de Júpiter sejam circulares, e com base nas informações da tabela acima, assinale a alternativa correta. (Os valores da tabela foram arredondados por conveniência) a) A força de atração entre Júpiter e Ganimedes é maior do que entre Júpiter e Io. b) Quanto maior a massa de um satélite, maior será o seu período orbital. c) A circunferência descrita pelo satélite Calisto é quatro vezes maior que a circunferência descrita pelo satélite Europa. d) A maior velocidade angular é a do satélite Calisto, por possuir maior período orbital. e) O período orbital de Europa é aproximadamente o dobro do período orbital de Io. 62.

Planetas Massa (kg) Razão

planeta Terra(m m )

Mercúrio 233,30 10 0,05

Terra 245,97 10 1,00

Marte 236,42 10 0,11

Júpiter 271,90 10 330,00

Saturno 265,69 10 95,31

Com base no quadro acima, e sabendo que a força gravitacional está relacionada com a massa dos corpos, qual das alternativas abaixo seria a melhor opção para o Garfield?

a) Júpiter, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 330,00.

b) Terra, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 1,00.

c) Marte, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 0,11.

d) Mercúrio, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 0,05.

e) Saturno, pois a razão entre sua massa e a massa da Terra é de 95,31.

63. Sobre a trajetória elíptica realizada pela Terra em torno do Sol, conforme ilustração acima, é correto afirmar que:

a) a força pela qual a Terra atrai o Sol tem o mesmo módulo da força pela qual o Sol atrai a Terra. b) o sistema mostrado na figura representa o modelo geocêntrico. c) o período de evolução da Terra em torno do Sol é de aproximadamente 24 horas. d) a velocidade de órbita da Terra no ponto A é maior do que no ponto C. e) a velocidade de órbita do planeta Terra independe da sua posição em relação ao Sol. 64. Desde os idos de 1930, observações astronômicas indicam a existência da chamada matéria escura. Tal matéria não emite luz, mas a sua presença é inferida pela influência gravitacional que ela exerce sobre o movimento de estrelas no interior de galáxias. Suponha que,

numa galáxia, possa ser removida sua matéria escura de massa específica ñ > 0, que se encontra uniformemente distribuída. Suponha também que no centro dessa galáxia haja um buraco negro de massa M, em volta do qual uma estrela de massa m descreve uma órbita circular. Considerando órbitas de mesmo raio na presença e na ausência de matéria escura, a

respeito da força gravitacional resultante Fr

exercida sobre a estrela e seu efeito sobre o movimento desta, pode-se afirmar que:

a) Fr

é atrativa e a velocidade orbital de m não se altera na presença da matéria escura.

b) Fr

é atrativa e a velocidade orbital de m é menor na presença da matéria escura.

c) Fr

é atrativa e a velocidade orbital de m é maior na presença da matéria escura.

d) Fr

é repulsiva e a velocidade orbital de m é maior na presença da matéria escura.

e) Fr

é repulsiva e a velocidade orbital de m é menor na presença da matéria escura. 65. Considere um satélite artificial que tenha o período de revolução igual ao período de rotação da Terra (satélite geossíncrono). Pode-se concluir que um objeto de massa m dentro de um satélite desse tipo: a) Fica sem peso, pois flutua dentro do satélite se ficar solto. b) Apresenta uma aceleração centrípeta que tem o mesmo módulo da aceleração gravitacional do satélite. c) Não sente nenhuma aceleração da gravidade, pois flutua dentro do satélite se ficar solto. d) Fica sem peso porque dentro do satélite não há atmosfera. e) Não apresenta força agindo sobre ele, uma vez que o satélite está estacionário em relação à Terra.

66. Uma barra homogênea de comprimento L e peso P encontra-se apoiada na parede vertical

lisa e no chão horizontal áspero formando um ângulo θ como mostra a figura acima. O

coeficiente de atrito estático mínimo e( )μ entre a barra e o chão deve ser:

a) cos

2 sen

θ

θ

b) cos

sen

θ

θ

c) cos

L sen

θ

θ

d) sen

2 cos

θ

θ

e) sen

L cos

θ

θ

67. Quatro funcionários de uma empresa receberam a tarefa de guardar caixas pesadas de

100 kg em prateleiras elevadas de um depósito. Como nenhum deles conseguiria suspender

sozinho pesos tão grandes, cada um resolveu montar um sistema de roldanas para a tarefa. O dispositivo que exigiu menos força do operário que o montou, foi:

a)

b)

c)

d)

68. Um malabarista mantém cinco pratos de massas 'm' iguais, em equilíbrio, conforme figura.

A massa das hastes é desprezível e a gravidade local vale 210,0 m s . A haste horizontal possui

comprimento de 5,0 m. Para que seja possível manter o sistema em equilíbrio, a distância ' x ',

em metros, no qual o malabarista deve sustentar a haste, vale:

a) 1

2

b) 5

4

c) 3

2

d) 7

4

e) 9

4

69. Para cortar galhos de árvores um jardineiro usa uma tesoura de podar, como mostra a figura 1. Porém, alguns galhos ficam na copa das árvores e como ele não queria subir nas mesmas, resolveu improvisar, acoplando à tesoura cabos maiores, conforme figura 2.

Assim, assinale a alternativa correta que completa as lacunas da frase a seguir. Utilizando a tesoura da __________ o rapaz teria que fazer uma força __________ a força aplicada na tesoura da __________ para produzir o mesmo torque. a) figura 2 – menor do que – figura 1 b) figura 2 – maior do que – figura 1 c) figura 1 – menor do que – figura 2 d) figura 1 – igual – figura 2 70. Hoje é comum encontrarmos equipamentos de exercício físico em muitas praças públicas do Brasil. Esses equipamentos são voltados para pessoas de todas as idades, mas, em particular, para pessoas da terceira idade. São equipamentos exclusivamente mecânicos, sem uso de partes elétricas, em que o esforço consiste usualmente em levantar o próprio peso do praticante.

Considere o esquema abaixo, em que uma pessoa de massa m 65 kg está parada e com a

perna esticada em um equipamento tipicamente encontrado nessas praças. O módulo da força

Fr

exercida pela perna da pessoa em razão de sua massa m é:

(Se necessário, utilize 2g 10 m s .)

a) 1.300 N.

b) 750 N.

c) 325 N.

d) 560 N.

71. Uma bailarina de massa 50 kg encontra-se apoiada em um dos pés num dos extremos de

uma viga retangular de madeira cuja distribuição da massa de 100 kg é homogênea. A outra

extremidade da viga encontra-se ligada a um cabo de aço inextensível, de massa desprezível e que faz parte de um sistema de polias, conforme a figura. Sabendo que o sistema encontra-se

em equilíbrio estático, determine, em unidades do SI, a massa M que está suspensa pelo sistema de polias.

a) 125

b) 600

c) 1.000

d) 2.500

72. Uma barra metálica homogênea, de 2,0 m de comprimento e 10 N de peso, está presa por

um cabo resistente. A barra mantém dois blocos em equilíbrio, conforme mostra a figura abaixo.

Sendo d 0,5 m e o peso do bloco A, AP 100 N, é correto afirmar que o peso do bloco B, em

N, é:

a) 45 b) 30 c) 60 d) 6 e) 55 73. Em um parque de diversão, Carlos e Isabela brincam em uma gangorra que dispõe de dois lugares possíveis de se sentar nas suas extremidades. As distâncias relativas ao ponto de apoio (eixo) estão representadas conforme a figura a seguir.

Sabendo-se que Carlos tem 70 kg de massa e que a barra deve permanecer em equilíbrio horizontal, assinale a alternativa correta que indica respectivamente o tipo de alavanca da gangorra e a massa de Isabela comparada com a de Carlos. a) Interfixa e maior que 70 kg. b) Inter-resistente e menor que 70 kg. c) Interpotente e igual a 70 kg. d) Inter-resistente e igual a 70 kg. e) Interfixa e menor que 70 kg.

74. Em uma academia de musculação, uma barra B, com 2,0 m de comprimento e massa de

10 kg, está apoiada de forma simétrica em dois suportes, 1S e 2S , separados por uma distância

de 1,0 m, como indicado na figura. Para a realização de exercícios, vários discos, de diferentes

massas M, podem ser colocados em encaixes, E, com seus centros a 0,10 m de cada

extremidade da barra. O primeiro disco deve ser escolhido com cuidado, para não desequilibrar a barra. Dentre os discos disponíveis, cujas massas estão indicadas a seguir, aquele de maior massa e que pode ser colocado em um dos encaixes, sem desequilibrar a barra, é o disco de:

a) 5 kg

b) 10 kg

c) 15 kg

d) 20 kg

e) 25 kg

75. Dois operários suspendem um balde por meio de cordas, conforme mostra o esquema a seguir.

São dados: 1

sen30 cos602

e 3

sen60 cos302

Sabe-se que o balde, com seu conteúdo, tem peso 50N, e que o ângulo formado entre as partes

da corda no ponto de suspensão é 60 . A corda pode ser considerada como ideal (inextensível

e de massa desprezível). Quando o balde está suspenso no ar, em equilíbrio, a força exercida por um operário, medida em newtons, vale: a) 50 b) 25

c) 50

3

d) 25 2

e) 0,0

76. Considere uma bolinha de gude de volume igual a 310 cm e densidade 32,5 g cm presa a

um fio inextensível de comprimento 12 cm, com volume e massa desprezíveis. Esse conjunto é

colocado no interior de um recipiente com água. Num instante 0t , a bolinha de gude é

abandonada de uma posição (1) cuja direção faz um ângulo 45θ com a vertical conforme

mostra a figura a seguir.

O módulo da tração no fio, quando a bolinha passa pela posição mais baixa (2) a primeira vez,

vale 0,25 N. Determine a energia cinética nessa posição anterior.

Dados: 3água 1.000 kg mρ e 2g 10 m s .

a) 0,0006 J

b) 0,006 J

c) 0,06 J

d) 0,6 J

e) 6,0 J

77. Uma pedra cujo peso vale 500 N é mergulhada e mantida submersa dentro d’água em

equilíbrio por meio de um fio inextensível e de massa desprezível. Este fio está preso a uma

barra fixa como mostra a figura. Sabe-se que a tensão no fio vale 300 N. Marque a opção que

indica corretamente a densidade da pedra em 3kg m . Dados: Densidade da água 31g cm e

2g 10 m s .

a) 200

b) 800

c) 2.000

d) 2.500

e) 2.800

78. Ao utilizar um sistema de vasos comunicantes ideal, cujos diâmetros das seções

transversais circulares valem 2,0 cm e 10,0 cm, respectivamente, conforme figura.

É desejável elevar veículos a velocidade constante, cuja carga máxima seja de até 4.000,0 kg.

Considerando a gravidade local igual a 210,0 m s , o módulo da força 1F ,uur

em newtons,

necessária para elevar esta carga máxima, vale:

a) 40.000,0

b) 10.000,0

c) 4.000,0

d) 1.600,0

e) 1.000,0

79. O tipo de manômetro mais simples é o de tubo aberto, conforme a figura abaixo.

Uma das extremidades do tubo está conectada ao recipiente que contém um gás a uma pressão

gásp , e a outra extremidade está aberta para a atmosfera. O líquido dentro do tubo em forma de

U é o mercúrio, cuja densidade é 3 313,6 10 kg m . Considere as alturas 1h 5,0 cm e

2h 8,0 cm. Qual é o valor da pressão manométrica do gás em pascal? Dado: 2g 10 m s

a) 34,01 10

b) 34,08 10

c) 240,87 10

d) 44,9 10

e) 248,2 10

80. A pressão exercida por uma coluna de água de 10 m de altura é igual a 1,0 atm. Um

mergulhador encontra-se a uma profundidade H, da superfície livre da água, onde a pressão

atmosférica é 1,0 atm. A pressão absoluta sobre o mergulhador é de 5,0 atm. A profundidade

que o mergulhador se encontra é:

a) 50 m

b) 40 m

c) 30 m

d) 20 m

e) 10 m

81. João estava em seu laboratório, onde grandes cilindros cheios de líquidos são usados para se medir viscosidade dos mesmos. Para tal, é necessário saber a densidade de cada um deles. Para identificar os líquidos, João mediu a pressão absoluta dentro dos cilindros em diferentes

profundidades, obtendo o gráfico a seguir, para os cilindros A e B. Usando as informações do gráfico, ele calculou as densidades de cada líquido, identificando-os.

Marque a alternativa correta que fornece as densidades dos líquidos contidos em A e B,

respectivamente:

a) 2 35,0 10 kg m e 2 32,5 10 kg m

b) 3 32,5 10 kg m e 3 35,0 10 kg m

c) 2 32,5 10 kg m e 2 35,0 10 kg m

d) 3 37,5 10 kg m e 3 35,0 10 kg m

e) 2 35,0 10 kg m e 2 37,5 10 kg m

82. A tirinha abaixo mostra um iceberg que tem seu volume parcialmente imerso (9 10 de seu

volume total) na água do mar. Considerando que a densidade da água do mar é 31,0 g cm ,

assinale a alternativa que indica a densidade do gelo, em 3g cm , que compõe o iceberg.

a) 0,5

b) 1,3

c) 0,9

d) 0,1

e) 1 83. Um navio flutua porque: a) seu peso é pequeno quando comparado com seu volume. b) seu volume é igual ao volume do líquido deslocado. c) o peso do volume do líquido deslocado é igual ao peso do navio. d) o peso do navio é menor que o peso do líquido deslocado. e) o peso do navio é maior que o peso do líquido deslocado. 84. Uma minúscula bolha de ar sobe até a superfície de um lago. O volume dessa bolha, ao

atingir a superfície do lago, corresponde a uma variação de 50% do seu volume em relação ao

volume que tinha quando do início do movimento de subida. Considerando a pressão atmosférica

como sendo de 510 Pa, a aceleração gravitacional de 210 m s e a densidade da água de

31 g cm , assinale a alternativa que apresenta a distância percorrida pela bolha durante esse

movimento se não houve variação de temperatura significativa durante a subida da bolha.

a) 2 m.

b) 3,6 m.

c) 5 m.

d) 6,2 m.

e) 8,4 m.

85. Uma prensa hidráulica é composta por dois reservatórios: um cilíndrico e outro em forma de prisma com base quadrada. O diâmetro do êmbolo do reservatório cilíndrico tem a mesma medida que o lado do êmbolo do reservatório prismático. Esses êmbolos são extremamente leves e podem deslocar-se para cima ou para baixo, sem atrito, e perfeitamente ajustados às

paredes dos reservatórios. Sobre o êmbolo cilíndrico está um corpo de peso P.

A força que deve ser aplicada no êmbolo quadrado para elevar esse corpo deve ter intensidade mínima igual a:

a) P

π

b) 2P

π

c) 4P

π

d) P

2

π

e) P

4

π

86. Um reservatório tem a forma de um paralelepípedo reto-retângulo com dimensões 2 m, 3 m e 4 m. A figura 1 o representa apoiado sobre uma superfície plana horizontal, com determinado volume de água dentro dele, até a altura de 2 m. Nessa situação, a pressão hidrostática exercida pela água no fundo do reservatório é P1.

A figura 2 representa o mesmo reservatório apoiado de um modo diferente sobre a mesma superfície horizontal e com a mesma quantidade de água dentro dele.

Considerando o sistema em equilíbrio nas duas situações e sendo P2 a pressão hidrostática exercida pela água no fundo do reservatório na segunda situação, pode-se concluir que:

a) 2 1P P

b) 2 1P 4 P

c) 12

PP

2

d) 2 1P 2 P

e) 12

PP

4

87. Uma boia de sinalização marítima muito simples pode ser construída unindo-se dois cilindros de mesmas dimensões e de densidades diferentes, sendo um de densidade menor e outro de densidade maior que a da água, tal como esquematizado na figura abaixo. Submergindo-se totalmente esta boia de sinalização na água, quais serão os pontos efetivos mais prováveis de aplicação das forças Peso e Empuxo?

a) Peso em C e Empuxo em B. b) Peso em B e Empuxo em B. c) Peso em C e Empuxo em A. d) Peso em B e Empuxo em C. e) Peso em A e Empuxo em C.

88. Um bloco de madeira impermeável, de massa M e dimensões 32 3 3 cm , é inserido muito

lentamente na água de um balde, até a condição de equilíbrio, com metade de seu volume

submersa. A água que vaza do balde é coletada em um copo e tem massa m. A figura ilustra as situações inicial e final; em ambos os casos, o balde encontra-se cheio de água até sua capacidade máxima. A relação entre as massas m e M é tal que:

a) m = M/3 b) m = M/2 c) m = M d) m = 2M e) m = 3M 89. Em 1643, o físico italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) realizou sua famosa experiência, medindo a pressão atmosférica por meio de uma coluna de mercúrio, inventando, assim, o barômetro. Após esta descoberta, suponha que foram muitos os curiosos que fizeram várias medidas de pressão atmosférica. Com base na experiência de Torricelli, pode-se afirmar que o maior valor para altura da coluna de mercúrio foi encontrado: a) no Pico do Jabre, ponto culminante do estado da Paraíba, no município de Matureia. b) no alto de uma montanha a 1500 metros de altitude. c) no 10° andar de um prédio em construção na cidade de Campina Grande. d) numa bonita casa de veraneio em João Pessoa, no litoral paraibano. e) no alto do Monte Everest, o ponto culminante da Terra.