Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre Polias e Roldanas
Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre
Polias e Roldanas
01-(UFU-MG) Na figura abaixo despreze as forças dissipativas e calcule o valor da carga Q, sabendo que o rapaz exerce uma força de 25N para mantê-la em equilíbrio.
02-(FUVEST-SP) Considere o esquema representado na figura abaixo. As roldanas e a corda são ideais. O corpo suspenso da
roldana móvel tem peso de 550N.
a) Qual o módulo da força vertical (para baixo) que o homem deve exercer sobre a corda, para equilibrar o sistema?
b) Para cada 1 metro de corda que o homem puxa, de quanto se eleva o corpo suspenso?
03-(MACKENZIE-SP) Dispõe-se de um conjunto de fios e polias ideais para um determinado experimento. Quatro dessas polias são associadas conforme a ilustração abaixo, sendo três móveis e uma fixa.
No fio que passa pela polia fixa, suspende-se o corpo de massa m e o conjunto é mantido em repouso por estar preso ao solo, por meio de fios e de um dinamômetro (d) de massa desprezível, que registra 400N.
Qual é o valor da massa do corpo?
04.(UFABC-SP) Um mecânico afirma ao seu assistente que é possível erguer e manter um carro no alto e em equilíbrio estático, usando-se um contrapeso mais leve do que o carro. A figura mostra, fora de escala, o esquema sugerido pelo mecânico para obter o seu intento.
Considerando as polias e os cabos como ideais e, ainda, os cabos convenientemente presos ao carro para que não haja movimento de rotação, determine a massa mínima do contrapeso e o valor da força que o cabo central exerce sobre o carro, com massa de 700 kg, quando esse se encontra suspenso e em equilíbrio estático.
Dado: Adote g = 10 m/s2
05-(CESGRANRIO-RJ) Um corpo de peso P encontra-se em equilíbrio devido à ação da força de inteensidade F aplicada pelo homem da figura abaixo.
Os pontos A, B e C são os pontos de contato entre os fios e a superfície. A força que a superfíe exerce sobre os fios nos pontos A, B e C são respectivamente.
a) P/8, P/4, P/2
b) P/8, P/2, P/4
c) P/2, P/4, P/8
d) P, P/2, P/4
e) iguais a P
06-(CEFET-SP) Embora abrigue toda uma floresta, o solo amazônico constitui uma fina camada fértil. Após uma temporada de chuvas, um caminhão ficou atolado no solo desmatado. Rapidamente, providenciaram alguns cabos de aço e quatro roldanas.
Aproveitando-se da enorme inércia de uma colheitadeira, montaram a máquina simples da figura.
A solução encontrada permite que uma força resistente FR
seja vencida por uma força potente FP
(A) duas vezes menor.
(B) quatro vezes menor.
(C) seis vezes menor.
(D) oito vezes menor.
(E) dezesseis vezes menor.
07-(FUVEST-SP) As figuras mostram dois arranjos (A e B) de polias construídos para erguer um corpo de massa M=8kg. As polias e os fios são ideais. Calcule as forças FA e FB, em Newton,necessária para manter o corpo suspenso e em repouso nos dois casos. (Considere g=10m/s2).
A B
08-(MACKENZIE-SP) Admita que sua massa seja 60kg e que você esteja sobre uma balança, dentro da cabine de um elevador.
Sendo g=10m/s2 e a balança calibrada em newtons, a indicação por ela fornecida, quando a cabine desce com aceleração constante de 3m/s2, é:
09-(UFB) Um elevador de massa 1.000kg está subindo e acelerando com a=3m/s2. No interior de sua cabine há uma pessoa de massa 70kg que se encontra sobre uma balança calibrada em newtons. Consi dere g=10m/s2 e despreze os atritos:
a) Calcule a indicação da balança
b) Determine a intensidade da força de tração em cada um dos três cabos do elevador da figura acima?
c) Se o elevador cair em queda livre (a=g), então não haverá compressão entre a balança e a pessoa e a mesma terá a impressão de “ter perdido peso”. Normalmente é usada em elevadores especiais ou em aviões em queda livre para acostumar os astronautas com a “ausência da gravidade”.
Pense e responda: O que aconteceria se o elevador cair com aceleração a, tal que a>g?
10-(UFMG-MG) Qual é o peso aparente de um corpo de massa 10kg que está dentro de um elevador que tem uma aceleração de 5m/s2, dirigida para baixo? (g=10m/s2)
11-(UFPA) Um corpo de peso 2,0N pende de um dinamômetro que está fixo no teto de um elevador em movimento. Verifica-se que a leitura do dinamômetro é de 2,5N. Podemos afirmar que o elevador está:
a) em repouso
b) subindo com velocidade constante
c) descendo com velocidade constante
d) subindo com velocidade crescente
e) descendo com velocidade crescente.
12-(PUC-BA) Um cabo de aço utilizado para mover um elevador suporta um peso máximo igual ao peso de um corpo de massa igual a 1200kg. Se ele está sustentando um elevador de massa igual a 1000kg, qual pode ser a máxima aceleração do elevador na subida? (g=10m/s2)
13-(UFB) Num elevador há uma balança graduada em newtons. Uma pessoa de massa 80kg que está sobre a balança lê 960N quando o elevador sobe com certa aceleração e 640N quando o elevador desce com a mesma aceleração. Quais as intensidades das acelerações da gravidade e do elevador? O que estará acontecendo quando a balança registrar 800N? E quando registrar zero?
14-(UNIFESP-SP) Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento sentem uma sensação de desconforto, em geral na região do estômago. Isso se deve à inércia de nossos órgãos internos localizados nessa região, e pode ocorrer:
a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme.
b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme
c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme.
d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado.
e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado.
15-(UFPE) “Uma pessoa comprou uma balança de chão e, ao chegar em casa, ansiosa para controlar o peso, resolve testa-la ainda no elevador. Ela concluiu que a balança estava com defeito ao notar um aumento de seu peso”.
Considerando as informações, identifique a opção correta.
a) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador está subindo com velocidade constante.
b) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador está descendo com velocidade constante
c) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador está subindo com aceleração constante
d) O aumento da indicação da balança pode ocorrer se o elevador está descendo com aceleração constante
e) A balança está necessariamente com defeito e deve ser trocada em respeito aos direitos do consumidor.
16-(MACKENZIE-SP) Uma moça entra em um elevador que está parado no 5o andar de um edifício de 10 andares, carregando uma caixa de 800g, suspensa por um barbante que suporta, no máximo, a tração de 9,6N, como mostra a figura abaixo.
Estando a caixa em repouso em relação ao elevador, o barbante arrebentará somente se o elevador (adote g=10m/s2):
a) descer com aceleração maior que 2,0m/s2
b) descer com aceleração maior que 1,2m/s2
c) subir com aceleração maior que 2,0m/s2
d) subir com aceleração maior que 1,2m/s2
e) subir ou descer com aceleração maior que 2,5m/s2
17-(UFSCAR-SP) O sistema esquematizado compõe-se de um elevador de massa M e um homem de massa m. O elevador está suspenso por uma corda que passa por uma polia fixa e vem às mãos do operador; a corda e a roldana são supostas ideais.
O operador puxa a corda e sobe com aceleração constante a, juntamente com o elevador. São supostos conhecidos M, m, a e g. Determine a intensidade da força 
que traciona a corda.
18-(UERJ-RJ) Um passageiro está no interior de um elevador que desce verticalmente, com aceleração constante “a”.
Se “a” vale 1/5 da aceleração da gravidade, a razão entre a intensidade da força que o piso do elevador exerce sobre o passageiro e o peso do passageiro é igual a:
19-(UFRJ-RJ) Quando o cabo de um elevador se quebra, os freios de emergência são acionados contra trilhos laterais, de modo que esses passam a exercer, sobre o elevador, quatro forças verticais constantes e iguais a f , como indicado na figura.
Considere g = 10m/s2
Suponha que, numa situação como essa, a massa total do elevador seja M = 600kg e que o módulo de cada força f seja | f | = 1350N.
Calcule o módulo da aceleração com que o elevador desce sob a frenagem dessas forças.
20-(UFU-MG) Uma pessoa de massa m está no interior de um elevador de massa M, que desce verticalmente, diminuindo sua velocidade com uma aceleração de módulo a.
Se a aceleração local da gravidade é g, a força feita pelo cabo que sustenta o elevador é
a) (M+m)(g-a)
b) (M+m)(g+a)
c) (M+m)(a-g)
d) (M-m)(g+a)
21-(ITA-SP) Uma pilha de seis blocos iguais, de mesma massa m, repousa sobre o piso de um elevador, como mostra a figura.
O elevador está subindo em movimento uniformemente retardado com aceleração de módulo a. O módulo da força que o bloco 3 exerce sobre o bloco 2 é dado por:
(UFT-TO)
Leia o texto para responder às questões 22, 23 e 24.
A fim de conferir realismo à gravação da cena de um filme que envolve um astronauta caindo na superfície lunar, a equipe de
efeitos especiais de um estúdio utilizou uma montagem com polias, um cabo de aço e um contrapeso. A montagem consiste em um cabo de aço com uma extremidade presa ao astronauta, passando por duas polias fixas sobre o teto do estúdio e por uma polia móvel (na qual o contrapeso está preso). A outra extremidade do cabo está fixada ao teto do estúdio, conforme ilustrado na figura abaixo:
Existem forças de atrito que influenciam o movimento do astronauta e do contrapeso. Geralmente estas forças são
desconsideradas em situações envolvendo cabos e polias ideais. Cabos ideais são inextensíveis (comprimento constante) e têm massa nula. Polias ideais não possuem atrito e têm massa nula.
Em uma situação real podemos considerar os cabos e polias como ideais desde que:
1) a massa destes seja muito inferior à dos demais elementos do sistema;
2) o comprimento do cabo seja aproximadamente constante;
3) o atrito na polia seja aproximadamente nulo.
Para calcular a massa do contrapeso, de forma que o astronauta em queda esteja submetido a uma aceleração igual à aceleração gravitacional lunar, a equipe de efeitos especiais considerou o cabo e as polias ideais, a massa total do astronauta (com equipamentos) igual a 220 kg e a aceleração gravitacional lunar (gLua) igual a vinte por cento da aceleração gravitacional terrestre, gTerra = 10 m/s2
22-(UFT-TO)
Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa calculada para o contrapeso utilizado pela equipe de efeitos especiais do estúdio.
(A) 320kg (B) 100kg (C) 220kg (D) 151kg (E) 352kg
23-(UFT-TO)
Considere a distância vertical inicial entre os centros de massa do astronauta e do contrapeso d = 9,0m e as velocidades iniciais do astronauta e do contrapeso iguais a zero.
Assinale a alternativa que mais se aproxima do menor intervalo de tempo necessário para que a distância vertical entre os centros de massa do astronauta e do contrapeso seja igual a 4,5m
24-(UFT-TO)
Considere o cabo utilizado no estúdio como ideal e, agora, as polias com coeficiente de atrito diferente de zero, dissipando
energia, e possuindo massa nula. Considere também que exista o movimento.
Assinale a alternativa CORRETA.
(A) O módulo da aceleração do astronauta é nulo enquanto o módulo da aceleração do contrapeso é igual a 0,2gTerra
(B) Os módulos das acelerações do astronauta e do contrapeso são inferiores a 0,2gTerra
(C) Os módulos das acelerações do astronauta e do contrapeso são superiores a 0,2gTerra
(D) O módulo da aceleração do astronauta é igual a 0,2gTerra enquanto o módulo da aceleração do contrapeso é nulo.
(E) Os módulos das acelerações do astronauta e do contrapeso são iguais a 0,2gTerra