A opção que melhor representa a força resultante F, que age na esfera pendular quando esta ocupa a posição C, a mais baixa da trajetória, é:
2) (UEL-PR) A esfera, representada no esquema, tem massa igual a 1,0 kg e, quando abandonada, movimenta-se segundo um arco de circunferência de raio 1,0 m, devido ao fio que a prende ao teto. Ao passar pelo ponto P, instante em que o fio está na vertical, tem velocidade escalar de 4,0 m/s:
Considerando g = 10 m/s2, a tração no fio no momento em que a esfera passa pelo ponto P é, em newtons, igual a:
a) zero
b) 6,0
c) 12
d) 26
e) 32
3) (FAMECA-SP) Um corpo de 1 kg é preso à extremidade de um fio de 0,5 m e animado de um movimento de rotação em um plano horizontal, executando 2 voltas por segundo. Qual o valor da resultante centrípeta que age na esfera, em newtons?
a) 8 π2
b) 8 π
c) 2 π
d) 2 π2
e) π2
4) (UEL-PR) Um carro consegue fazer uma curva plana e horizontal, de raio 100 m, com velocidade constante de 20 m/s. Sendo g = 10 m/s2, o mínimo coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista deve ser:
a) 0,20
b) 0,25
c) 0,30
d) 0,35
e) 0,40
5) (UFU-MG) O carrinho de uma montanha russa de um parque de diversões executa um looping, representado na figura abaixo:
Em relação à dinâmica do sistema, é correto afirmar:
a) No ponto C, a força normal sobre o carrinho possui sentido contrário ao seu peso.
b) No ponto A, a resultante entre o peso e a força normal sobre o carrinho está na direção vertical e sentido para baixo.
c) A energia cinética no ponto D é menor que no ponto A, e a energia potencial no ponto B é maior que no ponto C.
d) No ponto C, o carrinho não cai, porque a componente vertical da força resultante apenas varia sua velocidade em direção.
e) A aceleração resultante sobre o carrinho, em qualquer ponto da trajetória, é tangente a esta.
6) (FUVEST-SP) A figura mostra, em um plano vertical, parte dos trilhos do percurso circular de uma "montanha russa" de um parque de diversões. A velocidade mínima que o carrinho deve ter, ao passar pelo ponto mais alto da trajetória, para não desgrudar dos trilhos, vale, em metros por segundo:
a)√20
b) √40
c)√80
d) √160
e) √320
7) (UEL-PR) Um motociclista e sua moto têm juntos massa de 200 kg. Em uma pista horizontal, ao fazer uma curva de raio de 50 m com velocidade constante de 72 km/h, a força resultante sobre o sistema vale, no Sistema Internacional de Unidades:
a) zero
b) 80
c) 1,6 . 102
d) 8,0 . 102
e) 1,6 . 103
8) (PUC-PR) Um corpo de massa 5,00 kg é abandonado do ponto A em uma pista semicircular. Desprezando todas as forças de atrito e adotando g = 10 m/s2, podemos afirmar que a força de reação da pista sobre o corpo, quando este passa pelo ponto B, vale:
a) 100 N
b) 150 N
c) 200 N
d) 50 N
e) não é possível determinar sem o conhecimento do valor do raio do semicírculo.
9) (PUCAMP-SP) Um carrinho de montanha russa parte do repouso do ponto A e percorre a pista sem atrito, esquematizada abaixo:
Dado: g = 10 m/s2.
A máxima altura h do ponto A, em metros, para que o carrinho passe por B, cujo raio de curvatura é 10 m, sem perder o contato com a pista é:
a) 5,0
b) 8,0
c) 10
d) 12
e) 15
10) (UNICAMP-SP) Uma atração muito popular nos circos é o "globo da morte", que consiste numa gaiola de forma esférica no interior da qual se movimenta uma pessoa pilotando uma motocicleta. Considere um globo de raio R = 3,6 m.
a) Faça um diagrama das forças que atuam sobre a motocicleta nos pontos A, B, C e D indicados na figura abaixo, sem incluir as forças de atrito. Para efeitos práticos, considere o conjunto piloto + motocicleta como sendo um ponto material.
b) Qual a velocidade mínima que a motocicleta deve ter no ponto C para não perder o contato com o interior do globo?
11) (FUVEST-SP) Um carrinho é largado do alto de uma montanha-russa, conforme a figura. Ele se movimenta, sem atrito e sem soltar-se dos trilhos, até atingir o plano horizontal. Sabe-se que os raios de curvatura da pista em A e B são iguais. Considere as seguintes afirmações:
I. No ponto A, a resultante das forças que agem sobre o carrinho é dirigida para baixo.
II. A intensidade da força centrípeta que age sobre o carrinho é maior em A do que em B.
III. No ponto B, o peso do carrinho é maior do que a intensidade da força normal que o trilho exerce sobre ele.
Está correto apenas o que se afirma em:
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
12) (FEI-SP) Um corpo de massa m = 200 g percorre a trajetória ABC perfeitamente lisa. Qual é a velocidade mínima que o corpo deve possuir em B para conseguir completar o percurso?
a) vmín = 20 m/s
b) vmín = 10 m/s
c) vmín = 2 m/s
d) vmín = 1 m/s
e) vmín = 0 m/s
13) (UEPG-PR) Para realizar um looping, um piloto de avião percorre com sua aeronave a trajetória mostrada no esquema, sem tração motora. Os pontos Ce D são simétricos, e a reta que os une é paralela à reta AB. No que respeita à força resultante que atua no piloto, é correto afirmar:
Observação: Desprezar as forças dissipativas.
a) Nos pontos C e D, seu valor é igual e equivale a 6 vezes o peso do piloto.
b) Nos pontos C e D, seu valor é igual e equivale a 10 vezes o peso do piloto.
c) No ponto C, seu valor equivale a 6 vezes o peso do piloto, e no ponto D seu valor equivale a 10 vezes o peso do piloto.
d) No ponto C, seu valor equivale a 10 vezes o peso do piloto, e no ponto D seu valor equivale a 6 vezes o peso do piloto.
e) Em todos os pontos da trajetória, o valor dessa força é o mesmo.
14) (UFPR) A figura abaixo representa um aparelho chamado rotor, constituído por um cilindro oco que gira em torno de seu eixo. Uma pessoa pode girar junto com o cilindro, encostada na sua parede interna, sem apoio sob seus pés, desde que a velocidade angular do cilindro esteja acima de certo valor ωmín. Nessa situação, é correto afirmar:
01) Se o raio do rotor for aumentando, é possível diminuir ωmín.
02) O peso da pessoa está equilibrado pela força de atrito entre ela e a parede do cilindro.
04) Se o cilindro girar com velocidade angular constante, a pessoa sofrerá aceleração resultante igual a zero.
08) Quanto maior for a massa da pessoa, maior deverá ser ωmín. para que ela não escorregue para baixo.
16) Se a velocidade angular aumentar acima de ωmín. aumentará a força normal, e, portanto, a força de atrito será maior que a força peso.
15) (FUVEST-SP) Um carro percorre uma pista curva superelevada (tg ϑ = 0,2) de 200 m de raio. Desprezando o atrito, qual a velocidade máxima sem risco de derrapagem?
a) 40 km/h
b) 48 km/h
c) 60 km/h
d) 72 km/h
e) 80 km/h
Gabarito:
1) b
2) d
3) a
4) e
5) d
6) c
7) e
8) b
9) b
10) a)
b) v = 6 m/s
11) e
12) b
13) d
14) 03(01, 02)
15) d
