MECÂNICA – EXERCÍCIOS GERAIS – PARTE 2 1. A maior roda gigante do mundo em funcionamento, chamada Estrela de Nachang , fica localizada na China e tem 160 m de altura. Em fevereiro de 2008 começará a funcionar o Observador de Singapura , com 165 m de altura e 150 m de diâmetro, que, movendo-se com velocidade constante, leva aproximadamente 40 minutos para completar uma volta. Determine: a) O período do movimento, em segundos. b) A frequência do movimento, em hertz. 2. Uma partícula descreve um movimento circular uniforme com velocidade escalar v = 5 m/s. Sendo R = 2 m o raio da circunferência, determine: a) A velocidade angular. b) A aceleração centrípeta. 3. De uma janela situada a uma altura h = 7,2 m do solo, Pedrinho lança horizontalmente uma bolinha de tênis com velocidade V0 = 5 m/s. A bolinha atinge uma parede situada em frente à janela e a uma distância D = 5 m. Determine a altura H do ponto onde a bolinha colide com a parede. Despreze a resistência do ar e 2 considere g = 10 m/s .
4. Duas bolinhas idênticas A e B partem ao mesmo tempo de uma certa altura h acima do solo, sendo que A cai em queda livre e B tem uma velocidade v0 horizontal. Assinalar a alternativa correta. a) As duas chegam juntas ao solo. b) A chega primeiro ao solo. c) A chega logo depois de B. d) A ou B chega primeiro, dependendo da velocidade inicial v0 de B. e) A ou B chega primeiro, dependendo da altura do lançamento. 5. Um projétil de massa 100 g é lançado obliquamente a partir do solo, para o alto, numa direção que forma 60° com a horizontal com velocidade de 120 m/s, primeiro na Terra e posteriormente na Lua. Considerando a aceleração da gravidade da Terra o sêxtuplo da gravidade lunar e, desprezíveis todos os atritos nos dois experimentos, analise as proposições a seguir: IA altura máxima atingida pelo projétil é maior na Lua que na Terra. IIA velocidade do projétil, no ponto mais alto da trajetória será a mesma na Lua e na Terra. IIIO alcance horizontal máximo será maior na Lua. IVA velocidade com que o projétil toca o solo é a mesma na Lua e na Terra. Está correta ou estão corretas: a) apenas III e IV. b) apenas II.
c) apenas III. d) todas.
e) nenhuma delas.
6. Dois blocos A e B de massas m = 1,0 kg e M = 2,0 kg, respectivamente, estão em movimento apoiados numa superfície horizontal. A força horizontal constante aplicada ao bloco A tem intensidade F = 12 N. O coeficiente de atrito entre os blocos e a mesa é igual a 0,30. Calcule: a) O módulo da força de atrito. b) A intensidade da força resultante. c) A aceleração do sistema de blocos.
7. Um corpo de massa 10 kg é abandonado do repouso num plano inclinado perfeitamente liso, que forma um ângulo de 30 ° com a horizontal, como mostra a figura. Determine: a) A força resultante sobre o corpo. b) A força Normal. c) A aceleração do corpo.
Dados: sen 300 = 0,5 e cos 300 = 0,8, g = 10 m/s2 8. Um bloco de massa m é colocado sobre um plano inclinado com a presença da força de atrito. Na figura, desenhe: 1. 2. 3. 4.
A Força Peso. A Força Normal. As componentes retangulares da força P (Px e Py). A Força de Atrito.
9. 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. O trabalho(W) realizado pela força aplicada pelo estudante para mover o bloco nas situações apresentadas, por uma mesma distância d, é tal que: a) W x = W y = W z b) W x = W y < W z c) W x > W y > W z d) W x > W y = W z e) W x < W y < W z 10. Uma pessoa realizou um trabalho de 9 J para levantar verticalmente uma caixa que pesa 4 N. Quantos metros atingiu a altura da caixa?
11. A energia cinética de um carro é de 160 kJ quando se desloca com velocidade constante de 72 km/h. Qual a massa do carro, em kg?
12. Um trenó com massa igual a 8 kg se move em linha reta sobre uma superfície sem atrito. Em um ponto de sua trajetória, sua velocidade possui módulo igual a 4 m/s; depois de percorrer mais 2,5 m além deste ponto, sua velocidade possui módulo igual a 6 m/s. Determinar o trabalho realizado.
13. Um ponto material de massa 2 kg encontra-se em repouso sobre uma superfície plana, horizontal e sem atrito. Em determinado instante, uma força horizontal passa a atuar sobre ele. Esta força mantém sempre a mesma direção. Se o gráfico da figura representa a intensidade desta força em função da posição d do ponto material, qual o valor da sua velocidade quando d = 4 m?
14. Em uma indústria, deseja-se transportar 64 caixas de mesmo peso e tamanho, do piso térreo até um nível superior. Este trabalho pode ser realizado por três métodos diferentes: 1) As caixas serão carregadas, uma a uma, por operários subindo a escada; 2) As caixas serão colocadas sobre uma esteira rolante com movimento uniforme; 3) Em uma única operação, as caixas serão elevadas por um guindaste. 4) O método 3 para elevar as caixas é o mais rápido e o método 1, o mais lento.
Em relação às situações apresentadas, assinale as proposições corretas: ( a ) No método 1, o trabalho realizado é 64 vezes maior do que no método 3. ( b ) O trabalho realizado contra a força gravitacional é o mesmo em todos os três métodos. ( c ) O maior trabalho é realizado pelo guindaste (método 3), pois as caixas estão empilhadas. ( d ) A potência utilizada é quatro vezes maior no método 1 em relação ao método 3. ( e ) A potência utilizada no método 2 é maior do que no método 1. ( f ) O trabalho realizado no método 1 depende do número de operários que carregam as caixas.
15. Na figura, o homem puxa a corda com uma força constante, horizontal e de intensidade 100 N, fazendo com que o bloco sofra, com velocidade constante, um deslocamento de 10 m ao longo do plano horizontal. Desprezando a resistência do ar e considerando o fio e a polia ideal, determine:
a) o trabalho realizado pelo homem. b) o trabalho da força de atrito que o bloco recebe do plano horizontal de apoio.
GABARITO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
a) 2400 s a) 2,5 rad/s 2,2 m a d a) 0,9 N a) 50 N
9. b 10. 2,25 m 11. 1,6 x 104 kg 12. 80 J
b) 1/2400 Hz b) 12,5 m/s2
b) 11,1 N b) 80 N
c) 3,7 m/s2 c) 5 m/s2