ROTEIRO DE RECUPERAÇÃO ANUAL DE FÍSICA 2 a SÉRIE

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1 ROTEIRO DE RECUPERAÇÃO ANUAL DE FÍSICA 2 a SÉRIE Nome: Nº Série: 2º EM Data: / /2015 Professores Gladstone e Gromov Assuntos a serem estudados - Movimento Uniforme. Movimento Uniformemente Variado. Leis de Newton. Energia Mecânica. Colisões. Hidrostática. O que fazer - Estude a teoria apresentada no livro. Tire dúvidas com seus monitores e professores. - Resolva e entregue os problemas apresentados a seguir. 01. [Fatec, adaptada] Numa viagem de carro de São Paulo a Santos, percurso de aproximadamente 60 km, um motorista é informado pelo rádio que o tempo médio de viagem é estimado em 45 minutos. Considerando que ele chegou a Santos no tempo previsto, calcule a velocidade média desenvolvida em km/h. Resposta: 80 km/h 02. [PUC, adaptada] Patrícia ouve o eco de sua voz direta, refletida por um grande espelho plano, no exato tempo de uma piscada de olhos, após a emissão. Adotando a velocidade do som no ar como 340 m/s e o tempo médio de uma piscada igual a 0,4s, determine a distância d entre a menina e o espelho. Resposta: 68 m 03. Um automóvel, deslocando-se por uma longa e retilínea avenida, com velocidade de 20 m/s, freou uniformemente até parar completamente com aceleração 4,0 m/s 2. a) Calcule a distância que percorreu desde o início da freada até seu repouso; b) Calcule o tempo de freada nessa situação. Resposta: a) 50 m b) 5,0 s 04. Um objeto foi abandonado do alto de um edifício de altura 20 m. Determine a velocidade que adquire imediatamente antes de tocar o solo. Adote g = 10 m/s 2 e despreze o efeito resistivo do ar. Resposta: 20 m/s 05. Um automóvel desloca-se por uma via retilínea com velocidade constante. Com base nas leis de Newton, deduza qual o valor da força resultante que atua no automóvel. Resposta: nula 1

2 06. Uma bola de boliche, de massa 4,5 kg, foi arremessada na direção dos pinos com uma velocidade de 2,0 m/s. A bola atinge um pino parado, de massa 1,5 kg. No instante da colisão entre a bola e o pino, a bola aplica no pino uma força de 40 N. Determine a força que o pino exerce na bola durante a colisão. Justifique sua resposta. Resposta: 40 N 07. Dois carrinhos de supermercado, A e B, podem ser acoplados um ao outro por meio de uma pequena corrente de massa desprezível de modo que uma única pessoa, ao invés de empurrar dois carrinhos separadamente, possa puxar o conjunto pelo interior do supermercado. Um cliente aplica uma força horizontal constante de intensidade F, sobre o carrinho da frente, dando ao conjunto uma aceleração de intensidade 0,5 m/s 2. Sendo o piso plano e as forças de atrito desprezíveis, calcule o módulo da força F. Resposta: 70 N 08. [FATEC adaptada] Em alguns parques de diversão, há um brinquedo radical que funciona como um pêndulo humano. A pessoa, presa por uma corda inextensível amarrada a um ponto fixo acima de sua cabeça, é erguida por um guindaste até uma altura de 20 m. A partir daí, ela é solta fazendo um movimento pendular. Veja a figura. Admita que a aceleração da gravidade de 10 m/s 2 e despreze qualquer tipo de atrito. Calcule a velocidade com que a pessoa passará no ponto A mais baixo da trajetória. Resposta: 20 m/s 09. O tiro com arco é um esporte olímpico desde a realização da segunda olimpíada em Paris, no ano de O arco é um dispositivo que converte energia potencial elástica, armazenada quando a corda do arco é tensionada, em energia cinética, que é transferida para a flecha. Num experimento, medimos a força F necessária para tensionar o arco até uma certa distância x, obtendo os seguintes valores: F (N) 160,0 320,0 480,0 x (cm)

3 Suponha que a flecha tenha 0,2 kg de massa. Determine: a) a constante elástica da mola; b) a velocidade que ela adquire caso a corda seja solta após ser tensionada em 0,5 m. Resposta: a) 16 N/cm = 1600 N/m b) 28,3 m/s 10. Um esqueitista treina em uma pista cujo perfil está representado na figura abaixo. O trecho horizontal AB está a uma altura h = 2,4 m em relação ao trecho, também horizontal, CD. O esqueitista percorre a pista no sentido de A para D. No trecho AB, ele está com velocidade constante, de módulo v = 4 m/s; em seguida, desce a rampa BC, percorre o trecho CD, o mais baixo da pista, e sobe a outra rampa até atingir uma altura máxima H, em relação a CD. Determine: a) a velocidade do esqueitista no trecho CD; b) a altura máxima H. NOTE E ADOTE g = 10 m/s 2 Desconsiderar: - Efeitos dissipativos. - Movimentos do esqueitista em relação ao esqueite. Resposta: a) 8,0 m/s b) 3,2 m 11. (UFPE) Um praticante de esqui sobre gelo, inicialmente em repouso, parte da altura h em uma pista sem atrito, conforme indica a figura abaixo. Sabendo-se que sua velocidade é de 20 m/s no ponto A, calcule a altura h, em metros. Resposta: 40 m 12. (UERJ - Adaptada) Um homem de 70 kg corre ao encontro de um carrinho de 30 kg, que se desloca livremente. Para um observador fixo no solo, o homem se desloca a 3,0 m/s e o carrinho a 1,0 m/s, no mesmo sentido. Após alcançar o carrinho, o homem salta para cima dele, passando ambos a se deslocar, segundo o mesmo observador, com velocidade v. Determine v Resposta: 2,4 m/s 3

4 13. A figura mostra dois blocos, A e B, de massas m A = 2,0 kg e m B = 4,0 kg, sobre uma superfície plana e horizontal, ambos pressionando uma mola. Num dado instante, a mola é libreada e os dois blocos são impulsionados em sentidos opostos, sendo que o bloco B adquire velocidade escalar de 1,0 m/s. Determine a velocidade adquirida pelo bloco A. Despreze quaisquer atritos. Resposta: - 2,0 m/s 14. Uma mulher tem 50 kg de massa e está parada, em pé, de salto alto. A área de de contato entre o chão e seus sapatos vale 0,05 m 2. Determine a pressão que ela exerce no chão. Adote g = 10 m/s 2. Resposta: 1, Pa 15. Determine a pressão total que atua num mergulhador a 20 m de profundidade no mar. Dados: densidade da água: 1, kg/m 3 pressão atmosférica: 1, Pa Resposta: 3, Pa 16. Numa indústria há um cilindro vertical de 10 m de comprimento completamente preenchido com óleo e aberto na extremidade superior. Determine a pressão que o óleo exerce na base do cilindro. densidade do óleo: 0, kg/m 3 pressão atmosférica: 1, Pa Resposta: 1, Pa 17. Um objeto, de volume total 6,0 litros, encontra-se em repouso flutuando na superfície da água com 1/2 de seu volume imerso. Determine o módulo da força de empuxo que atua no objeto. Dados: densidade da água: 1,0 kg/l Resposta: 30 N 18. Uma esfera, de massa 1,0 kg e volume 4,0 L, foi posta no fundo de uma piscina e abandonada. Determine a aceleração inicial da esfera. Adote g = 10 m/s 2 e dágua = 1,0 kg/l. Resposta: 30 m/s (AFA - Adaptada) A figura abaixo representa um macaco hidráulico constituído de dois pistões A e B de áreas A A = 1,0 m 2 e A B = 18 m 2, respectivamente. Esse dispositivo será utilizado para sustentar um veículo de massa igual a 900 kg devido à 4

5 aplicação de uma força. Despreze as massas dos pistões, todos os atritos e considere que o líquido seja incompressível. Adote g = 10 m/s 2. Nessas condições, determine o valor de para manter o veículo em repouso; Resposta: 50 N 20. Um tubo em forma de U está aberto em ambas as extremidades e contém uma porção de mercúrio. Uma quantidade de água é cuidadosamente colocada pela extremidade esquerda do tubo até que a altura da coluna de água seja igual a 153 mm. Qual é a pressão hidrostática (p) na interface água-mercúrio e a distância vertical (x) entre o topo da superfície do mercúrio do lado direito e o topo da superfície da água do lado esquerdo? Considere que a densidade do mercúrio seja 13 g/cm 3, a densidade da água seja 1,0 g/cm 3 e a aceleração da gravidade tenha módulo 10 m/s 2. Resposta: 141 mm 5