Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre Estática de um Ponto Material
Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre
Estática de um Ponto Material
01-(Ufrrj-RJ) A figura a seguir mostra um atleta de ginástica olímpica no aparelho de argolas. O ginasta encontra-se parado na posição mostrada.
Assinale qual dentre as alternativas a seguir a que melhor representa as forças que atuam sobre ele, desprezando-se as forças do ar.
02- (PUC-PR) Duas esferas rígidas 1 e 2, de mesmo diâmetro, estão em equilíbrio dentro de uma caixa, como mostra a figura a seguir.
Considerando nulo o atrito entre todas as superfícies, assinale o diagrama que representa corretamente as forças de contato que agem sobre a esfera 2 nos pontos A, B e C.
03-(CFT-MG) As figuras 1 e 2 a seguir representam, respectivamente, todas as forças, constantes e coplanares, que atuam sobre uma partícula e o diagrama da soma vetorial destas forças.
Com base nestas informações, pode-se afirmar que a partícula certamente estará em
a) repouso.
b) movimento retilíneo uniforme.
c) equilíbrio.
d) movimento circular uniforme.
04-(PUC-SP) Um corpo está sujeito a um sistema de três forças concorrentes. As intensidades de duas delas são 5N e 20N. Quanto a intensidade da terceira força f, para que haja equilíbrio deve satisfazer à desigualdade:
05-(Cesgranrio) Um corpo de peso P encontra-se em equilíbrio, devido à ação da força F, como indica a figura a seguir
:
Os pontos A, B e C são os pontos de contato entre os fios e a superfície. A força que a superfície exerce sobre os fios nos pontos A, B e C são, respectivamente:
06-(UFMG) Dois ímãs, presos nas extremidades de dois fios finos, estão em equilíbrio, alinhados verticalmente, como mostrado nesta figura:
Nessas condições, o módulo da tensão no fio que está preso no ímã de cima é
a) igual ao módulo da tensão no fio de baixo.
b) igual ao módulo do peso desse ímã.
c) maior que o módulo do peso desse ímã.
d) menor que o módulo da tensão no fio de baixo.
e) nada se pode afirmar.
07- UNIFOR-CE) Com 6 pedaços iguais de corda e três corpos de mesma massa e mesmo formato, um estudante fez as montagens representadas abaixo.
Nos pedaços de corda a intensidade da força de tração é
(A) a mesma nas montagens 1, 2 e 3.
(B) maior na montagem 3 que na 2.
(C) maior na montagem 2 que na 3.
(D) a mesma nas montagens 2 e 3 e menor que na 1.
(E) a mesma nas montagens 2 e 3 e maior que na 1.
08-(AFA) Na figura abaixo, o ângulo θ vale 30o, e a relação entre as massas m2/m1 tem valor 3/2.
Qual deve ser o valor do coeficiente de atrito entre o bloco 2 e o plano, para que o sistema permaneça em equilíbrio?
09-(CFT-CE) Um quadro de massa m = 6,0 kg se encontra em equilíbrio pendurado ao teto pelos fios 1 e 2, que fazem com a horizontal os ângulos θ1 = 60° e θ2 = 30°, conforme a figura.
Adotando g=10m/s2, calcule as trações nos fios 1 e 2.
Dados: sen30° = cos60° = 1/2 — cos30° = sen60° = (√3)/2
10-(FUVEST-SP) Um bloco de peso P é suspenso por dois fios de massa desprezível, presos a paredes em A e B, como mostra a figura adiante.
Pode-se afirmar que o módulo da força que tenciona o fio preso em B, vale:
11-(MACKENZIE-SP) Os garotos A e B da figura puxam, por meio de cordas, uma caixa de 40kg, que repousa sobre uma superfície horizontal, aplicando forças paralelas a essa superfície e perpendiculares entre si, de intensidades, 160N e 120N, respectivamente.
O garoto C, para impedir que a caixa se desloque,aplica outra força horizontal, em determinada direção e sentido. Desprezando o atrito entre a caixa e a superfície de apoio, a força aplicada pelo garoto C tem intensidade de:
12-(UNICAMP-SP) Uma das modalidades de ginástica olímpica é a das argolas. Nessa modalidade, os músculos mais solicitados são os dos braços, que suportam as cargas horizontais, e os da região dorsal, que suportam os esforços verticais. Considerando um atleta cuja massa é de 60 kg e sendo os comprimentos indicados na figura H = 3,0 m; L = 1,5 m e d = 0,5 m, responda:
a) Qual a tensão em cada corda quando o atleta se encontra pendurado no início do exercício com os braços na vertical?
b) Quando o atleta abre os braços na horizontal, qual a componente horizontal da tensão em cada corda?
13-(UEL-PR) As placas I, II, III, IV e V estão submetidas a forças cujas direções estão indicadas no esquema e suas respectivas intensidades devem ser ajustadas para que a resultante seja nula e as placas fiquem em equilíbrio estático.
Em uma das placas, o acerto das intensidades das forças para obter o equilíbrio estático é impossível. Essa placa é a
14-(FUVEST-SP) Para vencer o atrito e deslocar um grande contêiner C, na direção indicada, é necessária uma força F = 500N. Na tentativa de movê-lo, blocos de massa m = 15kg são pendurados em um fio, que é esticado entre o contêiner e o ponto P na parede, como na figura.
Para movimentar o contêiner, é preciso pendurar no fio, no mínimo,
15-(UNESP-SP) Um semáforo pesando 100 N está pendurado por três cabos conforme ilustra a figura. Os cabos 1 e 2 fazem um ângulo α e β com a horizontal, respectivamente.
a) Em qual situação as tensões nos fios 1 e 2 serão iguais?
b) Considerando o caso em que α = 30° e β = 60°, determine as tensões nos cabos 1, 2 e 3.
Dados: sen 30° = 1/2 e sen 60° = √3/2
16-(Uerj-RJ) Em uma sessão de fisioterapia, a perna de um paciente acidentado é submetida a uma força de tração que depende do ângulo α, como indica a figura a seguir.
O ângulo α varia deslocando-se a roldana R sobre a horizontal. Se, para um mesmo peso P, o fisioterapeuta muda α de 60° para 45°, o valor da tração na perna fica multiplicado por:
17- (UNICAMP-SP) Quando um homem está deitado numa rede (de massa desprezível), as forças que esta aplica na parede formam um ângulo de 30° com a horizontal, e a intensidade de cada uma é de 60 kgf (ver figura adiante)
.
a) Qual é o peso do homem?
b) O gancho da parede foi mal instalado e resiste apenas até 130 kgf. Quantas crianças de 30 kgf a rede suporta? (suponha que o ângulo não mude).
18-(ACAFE-SC) No sistema representado na figura abaixo, as massas dos blocos são, respectivamente, mA=5,0kg, mB=10kg e mP=15kg. Suponha que o bloco P esteja em equilíbrio e que não haja atrito entre ele e a superfície. Pode-se afirmar então, que o valor da força normal, em newtons, que atua sobre o bloco P é:
19-(UFPE-PE) Um bloco de massa m = 20 kg é escorado contra o teto de uma edificação, através da aplicação de uma força oblíqua F, como indicado na figura adiante.
Sabendo-se que este escoramento deve suportar o peso p = 8,8 x 103N, devido ao teto, calcule o valor mínimo de F, em unidades de 103N.
20-(Ufpel-RS) Para garantir o sono tranqüilo de Chico Bento, Rosinha segura a rede, exercendo sobre ela uma força inclinada de 37º em relação à horizontal, como mostra a figura abaixo.
Desprezando o peso da rede e sabendo que Chico Bento pesa 280 N, observamos que Rosinha terá grande dificuldade para permanecer segurando a rede, pois precisa exercer sobre ela uma força de:
21-(UFPB-PB) Conforme a figura a seguir, um barco, puxado por dois tratores, navega contra a corrente de um trecho retilíneo de um rio.
Os tratores exercem, sobre o barco, forças de mesmo módulo (F1 = F2), enquanto a corrente atua com uma força , cujo módulo é 1,92 . 104 N. Sabendo que o barco e os tratores movem-se com velocidades constantes, que sen θ = 0,80 e cos θ = 0,60, então o valor de F1 é:
a) 1,20 . 104 N.
b) 1,60 . 104 N.
c) 1,92 . 104 N.
d) 2,40 . 104 N.
e) 3,84 . 104 N.
22-(UFPE) Uma barra horizontal de massa desprezível possui uma de suas extremidades articulada em uma parede vertical. A outra extremidade está presa à parede por um fio que faz um ângulo de 45° com a horizontal e possui um corpo de 55 N pendurado.
Qual o módulo da força normal à parede, em newtons, que a articulação exerce sobre a barra?
23-(UFRJ-RJ) Sejam três cartazes idênticos em tamanho e massa, pendurados, como mostra a figura. Os cabos têm massas desprezíveis. As tensões nas cordas são, respectivamente, T1, T2 e T3.
Compare as intensidades das tensões T1, T2 e T3 e ordene-as de maneira crescente. Justifique sua resposta.
24-(FUVEST-SP) Um mesmo pacote pode ser carregado com cordas amarradas de várias maneiras. A situação, dentre as apresentadas, em que as cordas estão sujeitas à maior tensão é:
25-(PUC-SP) Para tentar desencalhar um carro, seu motorista prende a extremidade de uma corda inextensível e de
peso desprezível ao pára choque e a outra extremidade a uma árvore, de modo que a corda fique disposta horizontalmente com um comprimento livre de 10m. No meio da corda é suspenso um corpo de 20N de peso. Nessas condições, observa-se que o ponto médio da corda desce de 0,2m. A intensidade da força transmitida ao carro é, aproximadamente de:
26-(MACKENZIE-SP) Um quadro, pesando 36,0 N, é suspenso por um fio ideal preso às suas extremidades. Esse fio se apoia em um prego fixo à parede, como mostra a figura. Desprezados os atritos, a força de tração no fio tem intensidade de:
27-(UNESP-SP) Um professor de física pendurou uma pequena esfera, pelo seu centro de gravidade, ao teto da sala de aula, conforme a figura:
Em um dos fios que sustentava a esfera ele acoplou um dinamômetro e verificou que, com o sistema em equilíbrio, ele marcava 10 N. O peso, em newtons, da esfera pendurada é de
28-(UFPR-PR) Uma corrente composta por cinco elos está presa ao teto por meio de um barbante, conforme mostra a figura.
A massa de cada elo é de 200 g.
a) Faça um diagrama de forças para o terceiro elo, identificando cada uma das forças que atuam sobre ele.
b) Calcule o módulo de todas as forças que estão atuando nesse terceiro elo.
29-(PUC-RS) Dois operários suspendem um balde por meio de cordas, conforme mostra o esquema a seguir.
cos30º =√3/2. 1/2 e sen60º = =São dados: sen30º = cos60º
Sabe-se que o balde, com seu conteúdo, tem peso 50N, e que o ângulo formado entre as partes da corda no ponto de suspensão é 60o. A corda pode ser considerada como ideal (inextensível e de massa desprezível).
Quando o balde está suspenso no ar, em equilíbrio, a força exercida por um operário, medida em newtons, vale:
30-(UFLA-MG) Um corpo de massa 10 kg é preso a uma mola, produzindo, assim, um alongamento de 5 cm (Figura A). Coloca-se, agora, esse conjunto mola-corpo sobre um plano inclinado θ isento de atrito (Figura B). Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, cos θ = 0,8 e sen θ = 0,6.
É CORRETO afirmar que no plano inclinado a mola sofre um alongamento de
a) 0,6 cm.
b) 0,8 cm.
c) 4 cm.
d) 3 cm.
31-(UECE-CE) Na figura a seguir, o peso P1 é de 500 N e a corda RS é horizontal.
Os valores das tensões T1, T2 e T3 e o peso P2, em Newton, são, respectivamente,
32-(UPE-PE)
A figura abaixo ilustra uma roda de raio R e massa m. Qual é o módulo da força horizontal 
, necessária para erguer
a roda sobre um degrau de altura h = R/2, quando aplicada no seu eixo?
Considere a aceleração da gravidade g.
As questões 33 e 34 devem ser respondidas com base na situação física descrita a seguir.
No esquema apresentado na figura abaixo, uma partícula de poeira cósmica, cuja massa é igual a 2,0 g, move-se livremente de norte para o sul, com velocidade de módulo igual a 1,2 km/s. No instante visualizado nesse esquema (t = 0), passam a atuar sobre essa partícula as forças A, B e C nele representadas, sendo todas elas constantes.
Considere também que os valores numéricos associados aos eixos “norte” e “leste” referem-se à unidade de força do Sistema Internacional: newton (N).
33-(IFNMG-MG)
O módulo da velocidade da partícula no instante t = 1,0 s, expresso em km/s, está corretamente apresentado na alternativa:
34-(IFNMG-MG)
No instante t = 1,0 s, as forças A, B e C deixam de atuar na partícula. Nessas condições, a forma da trajetória da partícula, desde t = 0, está corretamente descrita na alternativa:
A) Retilínea, desde t = 0, e ainda retilínea, após t = 1,0 s.
B) Inicialmente circular e, após 1,0 s, retilínea.
C) Inicialmente circular e, após 1,0 s, parabólica.
D) Inicialmente parabólica e, após t = 1,0 s, retilínea.
35-(UFPR-PR)
Três blocos de massas m1, m2 e m3, respectivamente, estão unidos por cordas de massa desprezível, conforme mostrado na
figura. O sistema encontra-se em equilíbrio estático. Considere que não há atrito no movimento da roldana e que o bloco de
massa m1 está sobre uma superfície horizontal. Assinale a alternativa que apresenta corretamente (em função de m1 e m3)
o coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa1 e a superfície em que ele está apoiado.
36-(UFF-RJ)
Ímãs são frequentemente utilizados para prender pequenos objetos em superfícies metálicas planas e verticais, como quadros de avisos e portas de geladeiras.
Considere que um ímã, colado a um grampo, esteja em contato com a porta de uma geladeira . Suponha que a força magnética que o ímã faz sobre a superfície da geladeira é perpendicular a ela e tem módulo FM.
. O conjunto imã/grampo tem massa mo
.O coeficiente de atrito estático entre a superfície da geladeira e a do ímã é μe
.Uma massa M está pendurada no grampo por um fio de massa desprezível, como mostra a figura.
a) Desenhe no diagrama as forças que agem sobre o conjunto ímã/grampo (representado pelo ponto preto no
cruzamento dos eixos x e y na figura), identificando cada uma dessas forças.
b) Qual o maior valor da massa M que pode ser pendurada no grampo sem que o conjunto caia?
37-(MACKENZIE-SP)
Certo corpo de massa 10,0 kg está suspenso por uma pequena argola, que pode deslizar, sem atrito, por um fio, supostamente ideal. Em
uma primeira situação, o corpo encontra-se na posição ilustrada na figura 1 e, depois de certo tempo, encontra-se na posição ilustrada na
figura 2. O trabalho realizado pela força peso, entre a posição 1 e a posição 2, foi
a) 2,40. 10-1J
b) 2,45.10-1J
c) 5,00.10-1J
d) 2,40J
e) 2,45J