Lista Leis de Newton, trabalho, energia, potência, impulso

1º) Uma mola de suspensão de carro sofre deformação de 5 cm sob ação de uma força de 2000 N. Qual a constante elástica dessa mola?

2º) Um corpo de massa m = 5 kg é puxado horizontalmente sobre uma mesa por uma força F = 15 N. O coeficiente de atrito entre o corpo e a mesa é µ = 0,2. Determine a aceleração do corpo. Considere g = 10 m/s2.

3º) Um bloco de massa M repousa sobre um plano horizontal. Uma força horizontal F = 25 N imprime ao corpo uma velocidade de 4 m/s em 2s. Sendo a força de atrito entre o bloco e o plano de intensidade igual a f at = 5 N, calcule M.

4º) Uma força constante de 20 N produz, em um corpo, um deslocamento de 0,5 m no mesmo sentido da força. Calcule o trabalho realizado por essa força.

5º) Um trenó é puxado sobre uma superfície plana e horizontal por uma força F = 600 N. O ângulo entre essa força e o sentido do movimento é 30º . Sendo o deslocamento do trenó igual a 50 m, calcule o trabalho realizado pela força F.

6º) Uma pedra de massa 0,5 kg é libertada da altura de 20 m em relação ao solo. Determine o trabalho da força peso para trazê-la até o solo.

7º) A energia cinética de um corpo é 1800 J e sua massa é 2 kg. Determine sua velocidade.

8º) Qual o trabalho realizado por uma força que varia a velocidade de um corpo de massa 3 kg de 8 m/s a 10 m/s?

9º) Um corpo de massa 10 kg, inicialmente em repouso, é posto em movimento sob a ação de uma força e adquire, após percorrer 40 m, uma velocidade de 20 m/s. Determine o valor da força aplicada no corpo.

10º) Um corpo de massa 5 kg está sob a ação de uma força de 30 N que atua no sentido do movimento. Sabendo que em determinado instante a velocidade do corpo é de 10 m/s, determine sua velocidade após percorrer 15 m.

11º) Fatec-SP Dois objetos A e B de massas 1,0 kg e 5,0 kg, respectivamente, estão unidos por meio de um fio. Esse fio passa por cima de uma roldana, como mostra a figura, e o corpo B está apoiado no chão.

É correto afirmar que a força que o corpo B exerce sobre o solo e a tração nesse fio, em newtons, medem, respectivamente: Dado: g = 10 m/s2

a) 0 e 40 b) 40 e 10 c) 40 e 60d) 50 e 10e) 50 e 50

12º) FEI-SP No esquema de polias ao lado, sabe-se que a máxima força F que uma pessoa

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pode fazer é F = 30 N. Qual é a carga máxima que ela conseguirá erguer?

a) 30 N b) 90 N c) 120 Nd) 180 Ne) 240 N

13º) Os corpos A, B e C, mostrados na figura a seguir, possuem massas iguais a 3M, 2M e M, respectivamente. Desprezando-se qualquer atrito neste sistema, considerando-se que o fio e a polia são ideais e que a aceleração da gravidade tem módulo igual a g, as intensidades da tração no fio e da força de contato entre os corpos B e C são, respectivamente, iguais a:

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14º) Unifor-CE Os corpos A e B, de massas mA = 2,0 kg e mB = 3,0 kg, são presos por um fio de massa desprezível. O sistema é acelerado verticalmente para cima com aceleração de 2,0 m/s2. A aceleração local da gravidade adotada é 10m/s2. Nessas condições, a tração T no fio que une os dois corpos vale, em newtons:

a) 18 b) 24 c) 30 d) 36 e) 50

15º) F.M. Itajubá-MG A aceleração adquirida pelo corpo com massa de 2 kg da figura abaixo vale A. Para que, sob a ação das mesmas forças, esta aceleração seja quadruplicada, qual deverá ser a nova massa do corpo em kg.

a) 8 b) 2 6 c) 2 3 d) 0,5 e) 416º) (UFPE-2003) – Uma pessoa comprou uma balança de chão e, ao chegar em casa, ansiosa para controlar o peso, resolve testá-la ainda no elevador. Ela concluiu que a balança estava com defeito ao notar um aumento de seu peso.

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Considerando essas informações, identifique a opção correta.a) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador estiver subindo com velocidade constante.b) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador estiver descendo com velocidade constante.c) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador estiver subindo com movimento retardado.d) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador estiver descendo com movimento retardado. e) Abalança está necessariamente com defeito e deve ser trocada em respeito aos direitos do consumidor.

17º) U.E. Maringá-PR Considere que no sistema representado na figura abaixo não atua qualquer força dissipativa, que o fio que une as massas é inextensível e que a polia tem massa desprezível, e assinale o que for correto.

01. A resultante das forças que atua sobre o sistema é m2g.02. A resultante das forças que atua sobre o sistema é (m1 + m2) a, onde a é a aceleração do sistema.04. Se duplicarmos o valor de m2, a aceleração do sistema duplica.08. Se duplicarmos o valor de m1 a aceleração do sistema reduz-se à metade.

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16. Se m1 = m2, a velocidade do sistema é constante.Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. ___________

18º) (AFA-2003) – Os corpos A e B da figura abaixo têm massas M e m, respectivamente. Os fios são ideais. A massa da polia e todos os atritos podem ser considerados desprezíveis. O módulo da aceleração de B é igual a

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19º) (UFAM-2003) – Três blocos, A, B e C, de massas mA = 5kg, mB = 3kg e mc = 2kg, são dispostos como mostra a figura. Adote g = 10m/s2 e despreze o efeito do ar.

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Os blocos A e B são ligados por um fio e podem deslizar sem atrito sobre uma superfície horizontal sob a ação da força F paralela à superfície. O coeficiente de atrito estático entre os blocos B e C vale 0,2. Nestas condições, podemos afirmar que o maior valor da intensidade da força F capaz de deslocar o sistema, sem que o bloco C deslize sobre o bloco B, vale:

a) 10N b) 20N c) 30N d) 40N e) 50N

20º) (CEFET-PR-2003) – Uma pessoa puxa, com velocidade constante, uma caixa ao longo de uma superfície horizontal, como indica a figura a seguir. O coeficiente de atrito cinemático entre a caixa e o apoio vale μ. O módulo da força →F exercida pela pessoa pode ser expresso por:

21º) (UNIFESP-2003) – Antes de Newton expor sua teoria sobre a força da gravidade, defensores da teoria de que a Terra se encontrava imóvel no centro do Universo alegavam que, se a Terra possuísse movimento de rotação, sua velocidade deveria ser muito alta e, nesse caso, os objetos sobre ela deveriam ser arremessados para fora de sua superfície, a menos que uma força muito grande os mantivesse ligados à Terra. Considerando-se o raio da Terra de 7 . 106 m,o seu período de rotação de 9 . 104 s e π2 = 10, a força mínima capaz de manter um corpo de massa 90 kg em repouso sobre a superfície da Terra, num pontosobre a linha do Equador, vale, aproximadamente,

a) 3 N b) 10 N c) 120 N d) 450 N e) 900 N

22º) (UNESP-2003) – Um pequeno bloco de massa m é colocado sobre um disco giratório, plano e horizontal, inicialmente em repouso, a uma distância R doeixo do disco. O disco é então posto a girar com pequena aceleração angular, até que sua velocidade angular atinja um certo valor ω. A partir deste valorde velocidade angular, o bloco começa a deslizar sobre o disco. Representando por g o módulo da aceleração da gravidade, e considerando-se o instanteem que o bloco está prestes a deslizar sobre o disco,

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a) determine, em função desses dados, o módulo da força centrípeta Fc que atua sobre o bloco.b) calcule, em função desses dados, o coeficiente de atrito estático μe entre o bloco e o disco.

23º) (PUC-SP-2003) – Um avião descreve, em seu movimento, uma trajetória circular, no plano vertical (loop), de raio R = 40 m, apresentando no ponto maisbaixo de sua trajetória uma velocidade de módulo igual a 144 km/h.

Sabendo-se que o piloto do avião tem massa de 70kg, a força de reação normal, aplicada pelo banco sobre o piloto, no ponto mais baixo, tem intensidadea) 3,7 . 104 N b) 3,6 . 104 N c) 3,5 . 103 N d) 2,8 . 103 N e) 7,0 . 102 N

24º) (UFPR) – A figura ao lado representa um aparelho chamado “rotor”, constituído por um cilindro oco que gira em torno de seu eixo. Uma pessoa pode girar junto com o cilindro, encostada na sua parede interna sem apoio sob seus pés, desde que a velocidade angular do cilindro esteja acima de certo valor ωmín.

Nessa situação, julgue os itens a seguir:(1) Se o raio do rotor for aumentado, é possível diminuir ωmín.(2) O peso da pessoa está equilibrado pela força de atrito entre ela e a parede do cilindro.(4) Se o cilindro girar com velocidade angular constante, a pessoa sofrerá aceleração resultante igual a zero.(8) Quanto maior for a massa da pessoa, maior deverá ser ωmín para que ela não escorregue para baixo.(16) Se a velocidade angular aumentar acima de ωmín, aumentará a intensidade da força normal e, portanto, a força de atrito terá intensidade maior que a da força peso.(32) Para um referencial fixo no rotor, existe uma força de inércia centrífuga que é equilibrada pela força normal aplicada pela parede do rotor.(64) Para um referencial fixo no solo terrestre (referencial suposto inercial), não existe força centrífuga atuando na pessoa.Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas.

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25º) (UFPE-2003) – Uma caixa de 10kg desce uma rampa de 3,0m de comprimento e 60° de inclinação. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a rampa é0,4. Qual o módulo do trabalho realizado sobre o bloco pela força de atrito, em joules? Adote g = 10m/s2.

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26º) Um bloco de ferro de massa M = 500kg cai de uma altura de 5,00m e atinge em cheio uma estaca e a faz penetrar no solo 5,0cm. A força média que o bloco exerceu na estaca tem intensidade igual a:a) 5,00 . 105N b) 5,01 . 105N c) 5,03 . 105N d) 5,05 . 105N e) 6,00 . 105N

27º) (UFSCar-2003) – De acordo com publicação médica especializada, uma pessoa, caminhando com velocidade constante de módulo 3,2km/h numa pista planahorizontal, consome, em média, 240kcal em uma hora. Adotando-se 1,0kcal = 4 200J, pode-se afirmar que a potência desenvolvida pelas forças musculares e aintensidade da força exercida pelo solo, por meio do atrito, sob os pés dessa pessoa valem, em média, aproximadamente,a) 280W e 0N. b) 280W e 315N. c) 1 400W e 175N. d) 1 400W e 300N. e) 2 000W e 300N. 28º) (UEPB-2003) – Uma empresa de geração de energia construiu uma usina hidroelétrica em que a queda d’água, com vazão de 360 000m3/h, encontra-se 60macima do ponto onde se localiza a turbina, conforme se observa na figura abaixo.

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Considerando-se a aceleração da gravidade com módulo g = 10m/s2, densidade da água de 1,0 . 103kg/m3 e desprezando-se as perdas de energia, é correto afirmar que a potência média, em kW (quilowatts), a ser gerada por esta usina, vale:a) 6,0 . 102 b) 6,0 . 103 c) 6,0 . 104 d) 6,0 . 105 e) 6,0 . 106

29º) (UFRJ-2003) – Um pêndulo constituído de um fio ideal, de comprimento L = 0,90m e massa 0,10kg, é solto a partir do repouso, da posição inicial mostradana figura abaixo, formando um ângulo de 60° com a vertical.

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Ao longo do tempo, o pêndulo vai tendo o seu movimento amortecido por atrito com o ar, terminando por parar completamente na posição de equilíbrio. Adote: g = 10m/s2 e cos 60° = 1/2. Determine a perda da energia mecânica entre o momento inicial e o final.

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30º) (FMTM-MG-2003) – Uma bola é lançada horizontalmente com uma velocidade de módulo V em direção a um obstáculo suave de altura 1,8 m, como mostraa figura.

Não havendo atrito, se a bola ultrapassar o obstáculo, percorrerá a distância entre A e B num intervalo de tempo de, Dado: g = 10 m/s2

a) no máximo, 1,0s. b) no mínimo, 1,5s.c) no máximo, 1,5s. d) no mínimo, 2,0s .e) no máximo, 2,0s .

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31º) (PUCC-SP-2003) – Uma bola elástica cai, verticalmente, em queda livre de uma altura de 2,00m, onde estava em repouso. Ao atingir o piso duro, perde 10%da energia mecânica e retorna, pela primeira vez, até 1,80m de altura. Cai novamente, perde 10% da energia mecânica atual e retorna, pela segunda vez, até1,62m de altura. Adotando-se g = 10m/s2, após o primeiro impacto da bola com o piso, o módulo da sua velocidade ao atingir a altura de 1,0m vale, em m/s,a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0

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32º) (AFA-2003) – Duas partículas, A e B, de massas distintas M e m têm a mesma energia cinética e quantidades de movimento com módulos Q e q,respectivamente. A razão Q/q vale

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33º) (FATEC-SP-2003) – Um bloco de massa 3,0kg repousa sobre uma superfície horizontal, sem atrito. Uma força constante e horizontal de intensidade9,0N é aplicada no bloco, durante 5,0 s. O módulo da quantidade de movimento do bloco no instante 5,0 s após a aplicação da força, em kg . m/s, vale:a) 45,0 b) 30,0 c) 23,0 d) 15,0 e) 9,0

34º) (PUC-PR-2003) – Um automóvel está-se deslocando com velocidade de módulo 15m/s em um plano horizontal. O motorista avista uma pessoa que atravessa

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a rua e imediatamente aciona os freios que travam as rodas. O veículo derrapa uma distância D e pára, devido ao atrito entre as rodas e o pavimento. Despreze o efeito do ar. Se o fenômeno for repetido nas mesmas codições, mas com velocidade de módulo 30m/s, é correto afirmar:a) A intensidade da força de atrito será duas vezes maior.b) O tempo de duração da derrapagem será a metade.c) A distância percorrida pelo veículo até parar será quatro vezes maior.d) A energia mecânica dissipada pelo atrito até o veículo parar será duas vezes maior.e) A distância percorrida pelo veículo até parar será duas vezes maior.

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35º) (UNIFESP-2003) – Com o auxílio de um estilingue, um garoto lança uma pedra de 150g verticalmente para cima, a partir do repouso, tentando acertar umafruta no alto de uma árvore. O experiente garoto estica os elásticos até que estes se deformem de 20cm e, então, solta a pedra, que atinge a fruta com velocidadede módulo 2,0m/s. Considerando-se que os elásticos deformados armazenam energia potencial elástica de 30,3 J, que as forças de atrito são desprezíveis e que g = 10 m/s2, determine:a) a distância percorrida pela pedra, do ponto onde é solta até o ponto onde atinge a fruta; R = 20 mb) o módulo do impulso da força elástica sobre a pedra. Despreze o impulso do peso durante a interação entre o elástico e a pedra. I = 3 N.s

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