700 exercícios de Física

700 exercícios de Física

(Parte 5 de 29)

52.Para que a locomotiva puxe os vagões para a frente ela empurra o solo (estrada) para trás, por atrito, com a força E o atrito exerce sobre a locomotiva uma força igual e de sentido oposto, portanto, para a frente. É essa força, descontada das forças de resistência que ocorrem na própria locomotiva (resistência do ar, atritos nos eixos, atrito de rolamento nas rodas, etc.), que dá origem à força que a locomotiva aplica nos vagões, para a frente. Veja a figura:

Resposta: alternativa b.

0piso térreo referencialmovimento do elevador movimento da bolinha

(–) g h’(t) H(t) h(t)

H, h, h’ (m) t (s)

(aplicada aos vagões pela locomotiva)

(força de atrito (reação) que atua na locomotiva, para a frente)

(aplicada no solo) (aplicada pelos vagões à locomotiva)

(aplicada pelo solo aos vagões)

mtotal � 1296 kg

Para que ele atinja o início do redutor com a velocidade permitida, v � 50 km/h, é preciso que ele reduza a velocidade inicial, v0 � 60 km/h, para o valor permitido no deslocamento �x � � 5 m � 0,05 km. Logo, da “equação” de Torricelli, temos:

Transformando em m/s2, temos:

Supondo que a redução da velocidade se deva exclusivamente à força de atrito, fa, da Segunda Lei de Newton, FR � ma, sendo FR � fa, em módulo, vem:

Resposta: alternativa d.

54.Comparando a função dada com a função da posição do MRUV, temos:

Portanto, a aceleração do corpo é: � 4 ⇒ a � 8 m/s2

Da Segunda Lei de Newton, temos:

FR � ma ⇒ FR � 4 � 8 ⇒ FR � 32 N Resposta: alternativa e.

5.A figura representa o gráfico da força (N) em função da aceleração de três corpos. Admitindo que essas forças sejam as resultantes que atuam sobre o corpo, pode-se afirmar que o coeficiente angular de cada reta é a massa de cada corpo. Como a reta relacionada ao corpo 1 tem maior coeficiente angular, a massa do corpo 1 é maior e, portanto, o corpo 1 tem a maior inércia.

Resposta: alternativa d.

Da “equação” de Torricelli, temos: v2 � � 2a�x ⇒ 4 � 0 � 2a � 1 ⇒ a � 2 m/s2 Da Segunda Lei de Newton, vem:

FR � ma ⇒ FR � 10 � 2 ⇒ FR � 20 N Resposta: alternativa d.

Sendo a � 2,0 m/s2 e considerando todo o conjunto como um só sistema, da Segunda Lei de Newton, obtemos o módulo da resultante das forças que atuam em B:

FB � (mA � mB)a ⇒ FB � (2 � 6)2 ⇒ FB � 16 N

Isolando A, obtemos o módulo da resultante das forças que atuam em A:

FA � mAa ⇒ FA � 2 � 2 ⇒ FA � 4 N Resposta: alternativa a.

Resposta: alternativa e.

59.As forças atuantes em cada corpo estão esquematizadas a seguir:

A partir do gráfico, a aceleração do sistema é: a � ⇒ a � ⇒ a � 4 m/s2

Aplicando a Segunda Lei de Newton ao sistema considerado como um só conjunto, temos:

PA � (mA � mB)a ⇒ PA � mAa � mBa ⇒ mA � 10 � mA � 4 � � mB � 4 ⇒ 6mA � 4mB ⇒ mB � 1,5mA

Resposta: alternativa a.

60.Aplicando a Segunda Lei de Newton às duas situações e considerando os três blocos em conjunto, temos:

F � (mA � mB � mC)a ⇒ 12 � (4 � 2 � 6)a ⇒ a � 1 m/s2

Considerando cada situação com seus blocos isolados, aplicando a Segunda Lei de Newton a cada um e indicando os valores dos módulos das forças, temos:

1 a situação:

5 m � 0,05 km vmáx � 50 km/h60 km/h R

10000 km v0 � 0v � 2 m/s

F 10 kg

F 10 kg

2 kg6 kg

P====: força que a Terra exerce sobre o livro

F====: força que a mão exerce sobre o livro

Como são exercidas por corpos diferentes, não são forças de ação e reação.

PB PA � mAg

12 N 8 N6 N

8 N4 kgA6 kg C2 kg

5. A figura representa o gráfico da força (N) em função da aceleração de três corpos. Admitindo que essas forças sejam as resultantes que atuam sobre o corpo, pode-se afirmar que o coeficiente angular de cada reta é a massa de cada corpo. Como a reta relacionada ao corpo 1 tem maior coeficiente angular, a massa do corpo 1 é maior e, portanto, o corpo 1 tem a maior inércia.

Resposta: alternativa d.

PA (mA mB)a ⇒ PA mAam Ba ⇒ ⇒ mA 10 mA 4 mB 4 ⇒ 6mA 4mB ⇒ mB 1,5mA

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