Simulado - Resolução

Questões de múltipla escolha

Questão 1:
Um carro se desloca numa estrada horizontal e plana com velocidade constante de módulo 80 km/h. Pode-se afirmar que:

a) A resultante de todas as forças que agem no carro tem o sentido do movimento.
b) A resultante de todas as forças que agem no carro tem sentido oposto ao do movimento.
c) A resultante de todas as forças que agem no carro é nula.
d) A velocidade do carro diminuirá uniformemente.
e) A velocidade do carro diminuirá de modo variável. 

Resolução:
  
Como a velocidade vetorial do carro é constante, concluímos que sua aceleração vetorial é nula. Logo, pela Segunda Lei de Newton temos que a resultante de todas as forças que agem no carro é nula.
 
Resposta: c

Questão 2:
Na tabela a seguir apresentamos a aceleração da gravidade (valores aproximados) nas superfícies de alguns planetas. Na Terra, a massa de um corpo é de 20 kg.

Pode-se afirmar que:

a) A massa do corpo em Marte é de 5,0 kg.
b) Em Mercúrio o corpo tem o maior peso.
c) A massa do corpo é maior em Júpiter.
d) A massa do corpo é a mesma em qualquer planeta, mas seu peso é maior em Júpiter
e) O peso do corpo em Urano é de 160 kg.
 
Resolução:  

A massa é uma constante característica do corpo. Logo, em qualquer planeta a massa do corpo é 20 kg. O peso é o produto da massa pela aceleração da gravidade. Da tabela notamos que em Júpiter a aceleração da gravidade é maior e, portanto, maior é o peso do corpo.
 
Resposta: d

Questão 3:
Você sabe que a Terra exerce nos corpos situados em suas vizinhanças forças atrativas. A Terra atrai um corpo com uma força de intensidade 10 N. Pode-se afirmar que:

a) O corpo não atrai a Terra, pois sua massa é muito menor do que a da Terra.
b) O corpo atrai a Terra com uma força de intensidade menor do que 10 N.
c) O corpo atrai a Terra com uma força de intensidade maior do que 10 N.
d) O corpo atrai a Terra com uma força de intensidade igual a 10 N.
e) A massa do corpo é de 100 kg, considerando a aceleração da gravidade 10 m/s².

Resolução:  

Se a Terra atrai o corpo com uma força de intensidade 10 N concluímos, 
pela Terceira Lei de Newton, que o corpo atrai a Terra com força de mesma intensidade, isto é, 10 N.
 
Resposta: d

Questão 4:
Uma partícula está submetida à ação de quatro forças, conforme a figura. A massa da partícula é de 2,0 kg.

O módulo da aceleração da partícula é igual a:

a) 0,5 m/s² 
b) 2,0 m/s²
c) 2,5 m/s²
d) 3,5 m/s² 
e) 5,5 m/s²

Resolução:  

F₁ - F₄ = 4,0 N - 1,0 N = 3,0 N
F₃ - F₂ = 5,0 N - 1,0 N = 4,0 N
F_R = √[(3,0)² + (4,0)²]

Pela Segunda Lei de Newton, temos:

F_R = m.a => 5,0 = 2,0.a => a = 2,5 m/s²
 
Resposta: c

Questão 5:
Os blocos, A e B, de massas respectivamente 10 kg e 2,0 kg, deslizam num plano inclinado, isento de atrito, conforme mostra a figura. 
Considere θ = 30° e g = 10 m/s².

A intensidade da força que A exerce em B é igual a:

a) 120 N
b) 100 N
c) 10 N
d) 5,0 N
e) zero
                                                        
Resolução:  

A aceleração com que os blocos escorregam no plano inclinado, 
isento de atrito, é a = g.sen θ

Isolando o bloco B, temos:
  
F_AB+ P_tA = m.a => F_AB+m.sen θ = m.g.sen θ => F_AB =  0
 
Resposta: e

Questão 6:
O coeficiente de atrito dinâmico entre a superfície horizontal e o bloco A é 0,40. O fio e a polia são ideais e a massa dos blocos, A e B, são respectivamente iguais a 7,5 kg e 10 kg. Considere g = 10 m/s².

A intensidade da força de tração do fio é, em newtons, igual a:

a) 100
b) 75
c) 60
d) 45
e) 30

Resolução:  

F_at = μ.P_A => F_at = 0,40.7,5.10 => F_at = 30 N

PFD(A+B): P_B – F_at = (m_A+m_B).a => 100 - 30 = 17,5.a => a = 4,0 m/s²
PFD(B): P_B - T = m_B.A => 100 - T = 10.4,0 => T = 60 N
 
Resposta: c

Questão 7:
Para fazer uma curva horizontal de 50 m de raio e sendo 0,40 o coeficiente de atrito estático ente os pneus e a estrada, a máxima velocidade de um carro é de: (g = 9,8 m/s²)

a) 5,0 m/s
b) 10 m/s
c) 12 m/s
d) 14 m/s
e) 16 m/s

Resolução:  

F_at = m.(v²/R) => μ.m.g = m.(v²/R) => v² = μ.g.R
v² = 0,40.9,8.50 => v² = 196 => v = 14 m/s

Resposta: d

Questão 8:
Uma queda d’água de 15 m de altura possui uma vazão de 80 litros por segundo. Considere a densidade da água 1,0 kg/L e a aceleração da gravidade 10 m/s². A potência máxima que se pode obter, aproveitando está queda-d’água, é de:

a) 12 kW
b) 10 kW
c) 8,0 kW
d) 5,0 kW
e) 1,0 kW

Resolução:  

Pot = τ/Δt => Pot = (d.V.g.h)Δt => Pot = d.Z.g.h
Pot = 1,0(kg/L).80(L/s).10(m/s²).15(m) => Pot = 12000 W = 12 kW

Resposta: a

Questão 9:
Um corpo de massa 4,0 kg se desloca em movimento retilíneo e uniforme com velocidade escalar 4,0 m/s. Num certo instante (t = 0), passa a atuar no corpo uma força na direção e no sentido do movimento e cuja intensidade varia com o tempo t, conforme o gráfico abaixo.

A velocidade escalar do corpo, quando t = 3,0 s é igual a:

a) 5,0 m/s
b) 6,0 m/s
c) 7,0 m/s
d) 8,0 m/s
e) 9,0 m/s

Resolução:  

Aplicando o Teorema do Impulso e notando que os vetores têm mesma direção e sentido, temos:
I_R = m.(v - v₀)
Sendo o I_R igual numericamente à área do trapézio, temos:
I_R = (3,0+1,0).10/2 => I_R = 20 N.s; m = 4,0 kg e v₀ = 4,0 m/s, vem:
20 = 4,0.(v - 4,0) => v = 9,0 m/s
 
Resposta: e

Questão 10:
Uma pedra de 0,1 kg é lançada do solo, verticalmente para cima, com uma energia cinética de 5,0 J. Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s². A velocidade com que a pedra foi lançada e a altura que se encontra do solo, no instante em que sua velocidade é de 8,0 m/s, são respectivamente iguais a:

a) 10 m/s e 8,0 m
b) 10 m/s e 5,0 m
c) 10 m/s e 1,8 m
d) 5,0 m/s e 3,2 m
e) 3,2 m/s e 6,4 m 

Resolução:  

E_CO = m.(v²)/2 => 5,0 = 0,1.(v²)/2 => v₀ = 10 m/s
E_CO = E_C + E_P => 5,0 = 0,1.(8,0)²/2 + 0,1.10.h => h = 1,8 m
 
Resposta: c