Revisão e Aplicação de Dinâmica - 04 (ENEM/UERJ) Sérgio Lima – Física – 2022 - Coordenação - Prof. Francisco Parente Disponível em: http://psfl.in/aprof-3ano 1. 1 – Princípio da Inércia Na ausência de forças (ou com resultante zero) a velocidade é zero ou é constante. (Não há diferença mecânica entre repouso e mru!) 2 - Ação e Reação Toda força de ação produz uma reação (no corpo que produziu a ação) com mesmo módulo e e direção e sentido oposto. 3 - Princípio Fundamental da Dinâmica Força produz aceleração. Quanto maior a massa, menor a aceleração. Fr = m.a Não esquecer que Fr (é a resultante vetorial das forças) e que força e aceleração são grandezas vetoriais (tem direç~]ap, módulo e sentido)! 1)(UERJ - 2013) Um bloco de madeira encontra-se em equilíbrio sobre um plano inclinado de 45º em relação ao solo. A intensidade da força que o bloco exerce perpendicularmente ao plano inclinado é igual a 2,0 N. Entre o bloco e o plano inclinado, a intensidade da força de atrito, em newtons, é igual a: 1. 0,7 B) 1,0 C) 1,4 D) 2,0 2) (Enem - 2016) Uma invenção que significou um grande avanço tecnológico na Antiguidade, a polia composta ou a associação de polias, é atribuída a Arquimedes (287 a.C. a 212 a.C.). O aparato consiste em associar uma série de polias móveis a uma polia fixa. A figura exemplifica um arranjo possível para esse aparato. Descrição da figura: Um bloco é puxado horizontalmente para esquerda por um fio. Este fio passa por duas roldanas (rodinhas por onde a corda muda de direção) móveis (elas se movem enquanto giram) e uma fixa (seu único efeito é inverter o sentido da força). O importante aqui é que cada roldana móvel divide a carga que está sendo puxada por dois e mantém o mesmo sentido da força. A roldana fixa, não divide a carga e só muda o sentido da força. É relatado que Arquimedes teria demonstrado para o rei Hierão um outro arranjo desse aparato, movendo sozinho, sobre a areia da praia, um navio repleto de passageiros e cargas, algo que seria impossível sem a participação de muitos homens. Suponha que a massa do navio era de 3 000 kg, que o coeficiente de atrito estático entre o navio e a areia era de 0,8 e que Arquimedes tenha puxado o navio com uma força F, paralela à direção do movimento e de módulo igual a 400 N. Considere os fios e as polias ideais, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e que a superfície da praia é perfeitamente horizontal. O número mínimo de polias móveis usadas, nessa situação, por Arquimedes foi: A) 3 B) 6 C) 7 D) 8 D) 10 3)(UERJ - 2018) Em um experimento, os blocos I e II, de massas iguais a 10 kg e a 6 kg, respectivamente, estão interligados por um fio ideal. Em um primeiro momento, uma força de intensidade F igual a 64 N é aplicada no bloco I, gerando no fio uma tração TA. Em seguida, uma força de mesma intensidade F é aplicada no bloco II, produzindo a tração TB. Observe os esquemas: Esquema 1: Os dois blocos estão presos por um fio e a força F puxa o bloco de maior massa que arrasta o bloco de menor massa (a tração no fio que liga os dois blocos neste caso é TA). Esquema 2: Os dois blocos estão presos por um fio e a força F puxa o bloco de menor massa que arrasta o bloco de maior massa (a tração no fio que liga os dois blocos neste caso é TB). Desconsiderando os atritos entre os blocos e a superfície S, a razão entre as trações TA/TB corresponde a: a)9/10 b)4/7 c)3/5 d)8/13 4) - (ENEM/2009)O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto grupo das nações que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes prevê o lançamento do edital de licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem ligará os 403 quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da capital paulista, em uma hora e 25 minutos.: Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a 10 m/s2 ), e que a velocidade do rem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente, 1. 80m B) 430 m C) 800 m D) 1600 m E) 6400 m 5) - (ENEM/2012) Os freios ABS são uma importante medida de segurança no trânsito, os quais funcionam para impedir o travamento das rodas do carro quando o sistema de freios é acionado, liberando as rodas quando estão no limiar do deslizamento. Quando as rodas travam, a força de frenagem é governada pelo atrito cinético. As representações esquemáticas da força de atrito fat entre os pneus e a pista, em função da pressão p aplicada no pedal de freio, para carros sem ABS e com ABS, respectivamente, são: A) Força de atrito sem ABS cresce linearmente e depois cai um pouco e permanece constante. Força de atrito com ABS cresce linearmente e depois cai um pouco e volta a crescer linearmente, cai um pouco e volta a crescer linearmente. B) Força de atrito sem ABS cresce linearmente, mas devagar. Força de atrito com ABS cresce linearmente mas, mais rápido. C) Força de atrito sem ABS cresce linearmente. Força de atrito com ABS se mantém constante. D) Força de atrito sem ABS cresce linearmente e depois decresce linearmente. Força de atrito com ABS cresce linearmente e depois cai um pouco e volta a crescer linearmente, cai um pouco e volta a crescer linearmente. E) Força de atrito sem ABS cresce linearmente e depois cai um pouco e permanece constante. Força de atrito com ABS se mantém constante. 6)- (ENEM/2013) Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante TA), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança. Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda? A) Força resultante diminui tendendo a zero no instante TA e depois aumenta com inversão de sentido. B) Força resultante diminui tendendo a zero no instante TA depois inverte o sentido e pula para um valor que vai diminuindo pra zero novamente. C) Força resultante cresce e depois tende a um valor constante no instante TA e depois decresce tendendo a zero. D) Força resultante diminui tendendo a zero no instante TA e depois permanece zero. E) Força resultante cresce tendendo a um valor constante no instante TA e depois permanece constante. 7)- (ENEM/2012) Em 1543, Nicolau Copérnico publicou um livro revolucionário em que propunha a Terra girando em torno do seu próprio eixo e rodando em torno do Sol. Isso contraria a concepção aristotélica, que acredita que a Terra é o centro do universo. Para os aristotélicos, se a Terra gira do oeste para o leste, coisas como nuvens e pássaros, que não estão presas à Terra, pareceriam estar sempre se movendo do leste para o oeste, justamente como o Sol. Mas foi Galileu Galilei que, em 1632, baseando-se em experiências, rebateu a crítica aristotélica, confirmando assim o sistema de Copérnico. Seu argumento, adaptado para a nossa época, é: se uma pessoa, dentro de um vagão de trem em repouso, solta uma bola, ela cai junto a seus pés. Mas se o vagão estiver se movendo com velocidade constante, a bola também cai junto a seus pés. Isto porque a bola, enquanto cai, continua a compartilhar do movimento do vagão. O princípio físico usado por Galileu para rebater o argumento aristotélico foi A) A Lei da Inércia (B) ação e reação (C)a segunda lei de Newton (D) Conservação de energia E) Princípio da Equivalência 8) - (ENEM/2015) Num sistema de freio convencional, as rodas do carro travam e os pneus derrapam no solo, caso a força exercida sobre o pedal seja muito intensa. O sistema ABS evita o travamento das rodas, mantendo a força de atrito no seu valor estático máximo, sem derrapagem. O coeficiente de atrito estático da borracha em contato com o concreto vale μ e = 1,0 e o coeficiente de atrito cinético para o mesmo par de materiais é μ c 0,75 . Dois carros, com velocidades iniciais iguais a 108 km/h, iniciam a frenagem numa estrada perfeitamente horizontal de concreto no mesmo ponto. O carro 1 tem sistema ABS e utiliza a força de atrito estática máxima para a frenagem; já o carro 2 trava as rodas, de maneira que a força de atrito efetiva é a cinética. Considere g = 10 m/s2 . As distâncias, medidas a partir do ponto em que iniciam a frenagem, que os carros 1 (d1) e 2 (d2) percorrem até parar são, respectivamente, a) d1 = 45 m e d2 = 60 m. b) d1 = 60 m e d2 = 45 m C) d1 = 90 m e d2 = 120 m. D) d1 = 5,8 102 m e d2 = 7,8 102 m E) d1 = 7,8 102 m e d2 = 5,8 102 m. GABARITO 1) D) 2) B 3) C 4) E 5) A 6) B 7) A 8) A)