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Banco de questes

Captulo

exerccio fcil exerccio mdio exerccio difcil

1Os fundamentos da Fsica Volume 1

13Foras em trajetrias curvilneas

164. Uma esfera de 2,0 kg gira, em um plano horizontal, em torno de um ponto fixo,

presa extremidade de um fio de 3,0 m de comprimento, cuja resistncia ruptu-

ra de 20 newtons. Qual a velocidade angular que far partir o fio?

165. (FMIt-MG) Um automvel de massa 1.000 kg percorre com velocidade de 72 km/h

uma curva de raio R100 m em uma estrada sem sobrelevao. Adote g10 m/s2.

a) Determine o menor coeficiente de atrito entre os pneus e a pista para no

haver derrapagem.

b) Determine o ngulo de sobrelevao da pista para que a segurana do veculo

na curva no dependa do atrito (esse ngulo pode ser dado pela tg ).

166. (UFJF-MG) O dilogo abaixo, entre Lomax e Martin, foi extrado de um livro de

Frederick Forsythe:Dois carros de corrida entram numa curva, um carro mais leve e outro mais pesado.

Qual deles derrapa para fora da pista?

O pesado, disse Martin.

Certo.

a) Faa um diagrama de foras para um carro de corrida que faz uma curva sem

derrapar. Assuma que a curva seja circular, de raio R, e que a superfcie da estra-

da seja horizontal. Certifique-se de que, no diagrama de foras, estejam somen-

te as foras que agem no carro.

163. (Fuvest-SP) Um objeto A, de 8 kg, preso na extremidade de uma corda de 1 m de

comprimento e massa desprezvel, descreve um movimento circular uniforme

sobre uma mesa horizontal. A trao na corda 200 N. Com relao ao objeto

pede-se:

a) o valor da acelerao;

b) o valor da velocidade ao se cortar a corda. 1 m

A

R

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2Os fundamentos da Fsica Volume 1 Captulo 13

b) Se dois carros, um mais pesado que o outro, fazem a curva com velocidade de

mdulo constante e igual a v, sem derrapar, calcule o valor da acelerao de

cada um. A acelerao do carro leve, de massa mL, igual acelerao do carro

pesado, de massa mp? Por qu? Considere pequenas as dimenses dos carros,

se comparadas ao raio Rda curva.

c) Calcule a fora de atrito que o cho faz sobre cada um dos carros do item b. A

fora de atrito sobre o carro leve igual fora de atrito sobre o carro pesado?

Justifique.

d) Vocconcorda com o que Lomax e Martin disseram? Justifique.

167. (Olimpada Brasileira de Fsica) Considere o movimento de um motoqueiro em um

globo da morte, como ilustrado abaixo.

Globo da morte

Quando o motoqueiro encontra-se no ponto mais alto da trajetria e a sua veloci-dade a mnima para no cair:

a) seu peso deve ser igual fora normal.

b) seu peso mais a fora centrpeta deve ser igual fora normal.

c) a fora normal a fora resultante sobre o motoqueiro.

d) a fora peso a fora resultante sobre o motoqueiro.

e) a fora resultante sobre o motoqueiro nula.

168. Coloca-se um corpo de massa msobre um disco, na horizontal. O conjunto gira

com velocidade angular 10 rad/s. O coeficiente de atrito entre ambos 0,2.

Determine a maior distncia, em relao ao centro do disco, a que se pode colocar

o corpo para que ele no deslize.

169. (Unicamp-SP) Um pndulo cnico formado por um fio de massa desprezvel e

comprimento L1,25 m, que suporta uma esfera m0,5 kg na sua extremidade

inferior. A extremidade superior do fio presa ao teto, conforme ilustra a figura a

seguir. Quando o pndulo estem movimento, a esfera de massa mexecuta um

movimento circular uniforme num plano horizontal, e o ngulo que o fio formacom a vertical 60. Adote g10 m/s2.

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3Os fundamentos da Fsica Volume 1 Captulo 13

a) Qual a intensidade da fora que traciona o fio?

b) Qual o mdulo da velocidade angular da esfera?

Se for necessrio, use sen 600,87, cos 600,5.

L

m

170. (ITA-SP) A figura representa o percurso de um ciclista, num plano horizontal, com-

posto de dois trechos retilneos (ABe EF), cada um com 6,0 m de comprimento, e

de um trecho sinuoso intermedirio formado por arcos de circunferncias de mes-

mo dimetro, igual a 4,0 m, cujos centros se encontram numerados de 1 a 7.

Considere pontual o sistema ciclista-bicicleta e que o percurso completado no

menor tempo, com velocidade escalar constante.

A B

36 m

6 m 6 m4 m

1 2

E F

3 4 5 6 7g 10 m/s2

Se o coeficiente de atrito esttico com o solo 0,80, assinale a opo correta

que indica, respectivamente, a velocidade do ciclista, o tempo despendido no

percurso e a freqncia de ziguezague no trecho BE.

a) 6,0 m/s 6,0 s 0,17 s1

b) 4,0 m/s 12 s 0,32 s

1

c) 9,4 m/s 3,0 s 0,22 s1

d) 6,0 m/s 3,1 s 0,17 s1

e) 4,0 m/s 12 s 6,0 s1