Exercícios de Revisão - Capítulos 2,3 e 4 - 1ª Série

 Q.1- Nas figuras a seguir, determine os momentos (torque) das forças dadas em relação ao ponto O.

A)

,

B)

Q.2 - Desprezando o peso da barra homogênea da figura a seguir, sendo massa M = 10,0 kg e m=5,0kg . A barra M está a 0,4m do ponto O.

Determine o o comprimento entre o ponto O e a massa m. (Adote g=10m/s²)

Q.3 - (Mackenzie)

Uma cancela manual é constituída de uma barra homogênea AB de comprimento L = 2,40 m e massa M = 10,0 kg e está articulada no ponto O, onde o atrito é desprezível. A força F tem direção vertical e sentido descendente, como mostra a figura acima. Considerando a aceleração da gravidade g=10,0 m/s2, determine a intensidade da força mínima que se deve aplicar em A para iniciar o movimento de subida da cancela.

Q.4-Um encanador faz uma força de 800 N a 0,4 m do braço de alavanca com um ângulo de 30º em relação ao braço de alavanca para girar uma manivela no sentido anti-horário. Considere sen 30º = 0,5 e cos 30º = 0,9. Calcule o torque.

Q.5-Duas crianças de massa 40 kg e 50 kg estão brincando em uma gangorra em casa. Considerando que a primeira criança esteja a 1,2 metros do centro da gangorra, qual deve ser a distância da segunda criança para que elas fiquem em equilíbrio? Considere a aceleração da gravidade como 10m/s².

Q.6-Qual é o torque produzido por uma pessoa que faz uma força de 100 N sobre uma porta a 0,5 m das dobradiças da porta?

Q.7-Dois garotos brincam em uma gangorra de 10 m de comprimento que possui seu eixo de rotação exatamente em seu centro. Adotando a barra que compõe a gangorra como homogênea e sabendo que um garoto de 30 kg sentou-se na extremidade da direita, qual deverá ser a distância entre o segundo garoto e o eixo de rotação para que a gangorra mantenha-se em equilíbrio.

Dados: Massa do segundo garoto = 40 kg; Aceleração da gravidade = 10 m/s².

Q.8 -Uma barra homogênea de 10N de peso e 4m de comprimento encontra-se em equilíbrio, apoiada nos suportes A e B, como mostra a figura a seguir. Calcule as intensidades, NA e NB,das reações dos apoios, A e B, sobre a barra.

Gabarito:

Q.1-A)M1=0;M2=0,4Nm;M3=0 e M4=0,4Nm B)2,5Nm

Q.2-0,8m

Q.3-200N

Q.4-160N.m

Q.5 - 0,96 m

Q.6- 50N.m

Q.7- X = 3,75 m

Q.8 - 

Na= 20/3N  

NB=10/3N

Revisão P2 - Eletrodinâmica

 Q.1 - Para o circuito da figura, determine a resistência equivalente entre os pontos A e B.

A)

B)

Q.2- Um gerador de fem 9 V e resistência interna 1 ohm está ligado aos resistores de resistências R1 = R2=2 ohm e R3 = 4 ohm, conforme a figura. Qual a ddp no resistor de resistência R3?

Q.3 - Dados os circuitos I e II, determine as indicações do amperímetro A ideal.

Q.4 - De acordo com o circuito a seguir, determine o módulo e o sentido da corrente elétrica.

Q.5 - Dado o circuito da figura, determine a indicação do amperí me tro ideal A.

Q.6 - De acordo com o circuito a seguir determine o módulo e o sentido da corrente elétrica.

Q.7 - (ENEM-2017/2) Uma lâmpada é conectada a duas pilhas de tensão nominal 1,5 V, ligadas em série. Um voltímetro, utilizado para medir a diferença de potencial na lâmpada, fornece uma leitura de 2,78 V e um amperímetro indica que a corrente no circuito é de 94,2 mA. O valor da resistência interna das pilhas é mais próximo de:

 A) 0,021 Ω

B) 0,22 Ω

C) 0,26 Ω

D) 2,3 Ω

E) 29 Ω

Q.8-De acordo com o circuito abaixo, determine a resistência equivalente entre os pontos A e B.

Q.9- O circuito a seguir apresenta um gerador de resistência interna de 2,0 Ω fornece a um circuito uma força eletromotriz de 40 V. O circuito possui duas lâmpadas de L1 e L2 de 30 Ω e 18 Ω, respectivamente.

Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_pt_BR.html<Acesso em 06/06/2019>

Determine a corrente elétrica no circuito.

Q.10- De acordo com o circuito a seguir, determine as leituras no voltímetro e amperímetro.

Gabarito:

Q.1- A) RAB=32 ohm B) RAB=2ohm

Q.2- R3=4V

Q.3- I. 1A e II. 1A

Q.4- Sentido horário e i=4A.

Q.5- i=3A

Q.6- i=1A

Q.7- D

Q.8- 3 ohm

Q.9- i=0,8A

Q.10- 60V

Capítulo 3 - Estática de corpo extenso com dois apoios

Q.1 - Um homem de massa igual a 80 kg está em repouso e em equilíbrio sobre uma prancha rígida de 2,0 m de comprimento, cuja massa é muito menor que a do homem. A prancha está posicionada horizontalmente sobre dois apoios, A e B, em suas extremidades, e o homem está a 0,2 m da extremidade apoiada em A.Considere que a barra tenha um peso igual a 100 N, calcule a intensidade da força, em newtons, que a prancha exerce sobre o apoio A e B.

Q.2 - Uma barra homogênea de peso P =20 N está apoiada nos extremos A e B distanciados de 1,0 m. A 0,20 m da extremidade B foi colocado um corpo C de peso PC= 20 N. Determine

as intensidades das reações dos apoios A e B sobre a barra.

Q.3 - (EsPCEx - 2012) Uma barra homogênea de peso igual a 50 N está em repouso na horizontal. Ela está apoiada em seus extremos nos pontos A e B, que estão distanciados de 2 m. Uma esfera Q de peso 80 N é colocada sobre a barra, a uma distância de 40 cm do ponto A, conforme representado no desenho abaixo: 

A intensidade da força de reação do apoio sobre a barra no ponto B é de:

A)32 N        B)41 N        C)75 N        D)82 N        E)130 N

Q.4 – Uma barra rígida e homogênea, de massa desprezível, está na posição horizontal e apoiada sobre dois cones nos pontos A e B. A distância entre os pontos A e B é de 2,0m. No ponto C, a uma distância d= 0,4 m do ponto A, encontra-se apoiada, em repouso, uma esfera homogênea de peso 80N, conforme o desenho abaixo.

Podemos afirmar que, para que todo o sistema acima esteja em equilíbrio estático, a força de reação do cone sobre a barra, no ponto B, é de

A) 2,5 x 10 ^-3 N

B) 1,0 x 10 ^-2 N

C) 1,6 x 10 N

D) 3,2 x 10² N

E) 4,0 x 10 ² N

Q.5 – (UFRGS) Uma barra homogênea de massa 2,0 kg está apoiada nos seus extremos A e B, distanciados de 1,0 m. A 20 cm da extremidade B foi colocado um bloco de massa m igual 2,0 kg.

Considerando a aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s² , quais os módulos das forças que os apoios exercem sobre a barra em A e B, respectivamente ?

A) 1,0 N e 3,0 N

B) 2,0 N e 6,0 N

C) 8,0N e 32N

D) 10,0 N e 30,0 N

E) 14.0 N e 26,0 N

Q.6 - Uma barra cilíndrica homogênea de 200N de peso e 10m de comprimento encontra-se em equilíbrio, apoiada nos suportes  A e B, como mostra a figura a seguir. Calcule as intensidades, RA e RB, das reações dos apoios, A e B, sobre a barra.

Gabarito:

Q.1- NA=770N e NB=130N

Q.2- N_A=14N  e N_B= 26N

Q.3- B

Q.4- C

Q.5- 14N e 26 N

Q.6- 75N, 125N.

 

Exercícios Capítulo 4 - Alavancas

01-De acordo com a figura a seguir, classifique qual é o tipo de alavanca.

02-(UFRGS) A barra da figura é um corpo rígido de peso desprezível, apoiada no ponto P.

Qual o módulo da força F que mantém a barra em equilíbrio mecânico na posição horizontal?

03- É preciso erguer um massa de 1000kg por meio de uma alavanca.Determine qual deve ser a força potente (P) , se os braços de alavanca são 1,20m para a força potente (P) e 0,24m.

04-Qual o valor da força potente (P) aplicada a esta alavanca interfixa afim de se obter o equilíbrio?

05-(Encceja-Adaptada) A imagem representa uma balança utilizada para a medida da massa de uma fruta. A massa colocada no prato direito da balança é de 100 g e o sistema encontra-se em equilíbrio.

Determine a massa dessa fruta, em grama.

06-Antes da invenção dos canhões e das armas de fogo, as catapultas eram importantes armas de guerra. Uma catapulta era uma máquina simples, usada para lançar projéteis, ou objetos pesados, contra um inimigo, com grande força e a grandes distâncias. Havia diversos tipos de catapultas. O mais básico era feito de um longo braço de madeira com um grande receptáculo na ponta. Um tubo rotatório, chamado sarilho, ficava preso a esse braço. Uma corda era presa a ele e colocada ao redor do sarilho, dando várias voltas. Na base do braço ficava um conjunto de cordas.

Que tipo de máquina simples é uma catapulta? Justifique.

Gabarito:

1-

A) Inter Resistente

B) Inter Resistente

C) InterFixa

D) InterFixa

E) Inter Potente

F) Inter-Potente

2- 10N

3-2000N

4-10N

5-0,5kg

6-Interpotente

Lista de Apoio PM2 – 1ª Série

Q.1- Um astronauta, utilizando um dinamômetro, determina o peso de um corpo na Terra (fig. I) e na Lua (fig. II), encontrando os valores 4,9 N e 0,80 N, respectivamente. Sendo a aceleração da gravidade na superfície da Terra 9,8 m/s², determine:

 

a) a massa do corpo;

b) a aceleração da gravidade na superfície da Lua.

Q.2 - Um corpo de peso P desliza num plano inclinado perfeitamente liso (superfície sem atrito), que forma um ângulo θ=60° em relação à horizontal. 

 

Dada a aceleração da gravidade g=10m/s².

Determine: 

a) as forças que atuam no bloco;

b) sendo o calculo da aceleração obtida por a=g.senθ ,calcule a aceleração do bloco.

c) a intensidade da força normal que o plano exerce no corpo sendo a massa do blodo de 2kg. 

Q.3 - Um plano inclinado liso e sem atritos apresenta ângulo de 40º em relação ao solo. Sendo a gravidade local de 10 m/s², determine a aceleração adquirida por um corpo posto a deslizar a partir do topo desse plano. (sen40º=0,6)

(cálculo da aceleração a=g.senθ)

Q.4 – Uma rampa AB, inclinada de 37° em relação à horizontal, tem 12 m de comprimento e não oferece atrito para um pequeno corpo de massa 1,0 kg, abandonado, a partir do repouso no ponto A.

 

Adote g=10m/s², cos 37° = 0,80 e sen 37° = 0,60. Determine a aceleração do corpo. (cálculo da aceleração a=g.senθ)

Q.5 – Um nadador, conforme mostrado na figura, imprime uma força com as mãos na água (F1) trazendo-a na direção de seu tórax. A água, por sua vez, imprime uma força no nadador (F2) para que ele se mova para frente durante o nado. COMPLETE as frases abaixo com uma das opções contidas dentro dos parênteses.

 

a) A lei que descreve o caso do nadador acima é a _____________________________Lei de Newton. (Primeira/Segunda/Terceira) 

b) O módulo da força F1 é __________________________________ao módulo da força F2. 

(Igual /Maior/ Menor)

Q.6 - Relacione as três leis de Newton com os respectivos enunciados.

1ª lei de Newton

2ª lei de Newton

3ª lei de Newton

(  ) Determina que a força resultante é igual ao produto da massa pela aceleração do corpo.

(  ) Enuncia que a toda ação existe uma reação de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto.

(  ) Indica que um corpo tende a permanecer em seu estado de repouso ou em movimento retilíneo uniforme, a menos que uma força resultante passe a atuar sobre ele.

Q.7 – Observe as fotos abaixo. Quando o papel é rapidamente removido, o corpo não acompanha o movimento do papel e cai dentro do copo. Comente por que isso acontece.

 

Q.8 - Durante uma aula de Física, o professor Robert demonstrou que a mola do seu dinamômetro deformou 0,01 metros quando ele colocou em sua extremidade uma massa de 0,8kg como na figura a seguir. Considerando a gravidade de 10 m/s², determine a constante elástica da mola do dinamômetro.

 

Q.9 – A figura a seguir mostra um carro de F1 (fórmula 1) em uma pista reta e horizontal, bem como todas as forças que atuam sobre ele.

 

Nomeie cada uma das forças indicadas baseando-se no agente responsável pela aplicação de cada uma sobre o carro de F1.

 

Q.10 – Um estudante do ensino médio realizou um experimento com o objetivo de comprovar a Lei de Hooke e determinar a constante elástica de uma mola. O esquema a seguir apresentam as informações obtidas pelo estudante.

 

De acordo com o experimento determine a constante elástica obtida pelo estudante em N/m.

Gabarito:

1-A) m=0,5kg 

B)g=1,6m/s²

2-A) N=Py Px=Fr

B) 

C) N=10N

3-a=6m/s²

4- a=6m/s²

5- A) Terceira  B) Igual

6- (2) ; (3) ; (1)

7- 1ª Lei de Newton

8- k=800N/m

9-

A- Normal
B- Peso

C- Motora 

D-Atrito

10- k=500N/m

Exercícios sobre Torque(Momento de uma força)

01- Uma barra é presa por um parafuso que permite sua rotação em torno do ponto O. Caso uma força de módulo igual a 5 N seja aplicada sobre a barra, determine o momento em cada um dos casos.

2-O pneu de um carro está furado. Para trocá-lo, a chave é acoplada em uma das porcas que prende a roda ao eixo. Aplicando uma força, surge o torque necessário para fazê-la girar, seja para apertar, seja para afrouxar as porcas. Das forças apresentadas, qual delas permite que o esforço seja mínimo?

03-(CEFET – GO-ADAPTADA) Uma pessoa tenta, manualmente, com uma pequena chave de roda, desapertar uma porca que prende a roda de um carro que foi excessivamente apertada por um borracheiro. Depois de várias tentativas sem êxito, ela literalmente sobe sobre a chave de roda, apoiando um de seus pés na extremidade livre da mesma, a 30 cm do eixo da porca (ver figura), e assim, com seu peso perpendicular à barra, consegue seu objetivo. Sabendo-se que a massa da pessoa é 70 kg e pode exercer, com as mãos, uma força perpendicular à barra de, no máximo, 294 N, qual seria o comprimento mínimo de um pedaço de cano, envolvendo completamente a barra-alavanca da chave de roda, que ela poderia utilizar para aumentar o braço desta alavanca e assim resolver o problema manualmente, de maneira mais fácil, segura e com menos esforço? (Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s² e 70 kg como sendo a massa correspondente ao peso mínimo capaz de girar a porca.)

04-A figura mostra o braço de um homem apertando um parafuso com uma chave de boca de 0,20m de comprimento. Para dar o aperto final, fazendo a porca girar em torno do eixo que passa por seu centro, é necessário um momento de 100N.m em relação ao eixo. Estando a ferramenta na horizontal, determine o valor mínimo do módulo da força vertical que o homem precisa exercer na extremidade da chave.

05-Para se conseguir girar a porca no parafuso, na situação esquematizada na figura, é necessário aplicar a extremidade A da chave, uma força F de módulo, no mínimo, igual a 20N. Determine o momento dessa força.

06-A figura representa a força aplicada na vertical, sobre uma chave de boca, por um motorista de caminhão tentando desatarraxar uma das porcas que fixa uma roda. O ponto de aplicação da força dista 15 cm do centro da porca e o módulo da força máxima aplicada é F = 400 N. Nesta situação, suponha que o motorista está próximo de conseguir desatarraxar a porca.

Em seguida, o motorista acopla uma extensão à chave de boca, de forma que o novo ponto de aplicação da força dista 75 cm do centro da porca. Calcule o novo valor do módulo da força, F’, em newtons, necessário para que o motorista novamente esteja próximo de desatarraxar a porca. 

07- Ricardo quer remover o parafuso sextavado da roda do automóvel aplicando uma força vertical F = 40 N no ponto A da chave. Verifique se Ricardo conseguirá realizar essa tarefa, sabendose que é necessário um torque inicial de 18 Nm em relação ao eixo para desapertar o parafuso. Dados: AC = 0,3 m e AD = 0,5 m

Gabarito:

1- A) 0 B) 0 C) 1Nm D) 2,5Nm E) 1,25Nm

2-F4

3- Valor adicionado 0,4m => Total do comprimento da Barra 0,7m

4- 500N

5-6N

6-80N

7- Sim, pois realiza um momento maior que o necessário.