Lista de Exercícios de Mecânica – Bombeiros

1) Num acidente, o velocímetro de uma motocicleta registrava a velocidade de 72 km/h no instante anterior à colisão. Supondo que o piloto estava à mesma velocidade que a moto no instante do acidente, isso seria equivalente à queda livre em um prédio. Se a distância entre um piso e outro é 2,5m, de qual andar o piloto teria de cair para alcançar tal velocidade? (Adote a aceleração da gravidade como 10m/s2) a) 20º andar b) 18º andar c) 16º andar d) 10º andar e) 08º andar

2) Analisando o movimento de subida e descida de um corpo que é lançado verticalmente no espaço próximo à superfície da terra, sem considerar qualquer tipo de atrito, sobre a aceleração do corpo é correto afirmar que a) muda de sinal quando sua velocidade muda de sentido. b) é a mesma ao longo de todo o movimento. c) no ponto mais alto da trajetória é nula. d) é máxima quando o corpo está na iminência de tocar o solo. 3) Um corredor olímpico de 100 metros rasos acelera desde a largada, com aceleração constante, até atingir a linha de chegada, por onde ele passará com velocidade instantânea de 12 m/s no instante final. Qual a sua aceleração constante? a) 10,0 m/s2 b) 1,0 m/s2 c) 1,66 m/s2 d) 0,72 m/s2 e) 2,0 m/s2

4) Um avião bombardeiro deve interceptar um comboio que transporta armamentos inimigos quando este atingir um ponto A, onde as trajetórias do avião e do comboio se cruzarão. O comboio partirá de um ponto B, às 8 h, com uma velocidade constante igual a 40 km/h, e percorrerá uma distância de 60 km para atingir o ponto A. O avião partirá de um ponto C, com velocidade constante igual a 400 km/h, e percorrerá uma distância de 300 km até atingir o ponto A. Consideramos o avião e o comboio como partículas descrevendo trajetórias retilíneas. Os pontos A, B e C estão representados no desenho abaixo.

Para conseguir interceptar o comboio no ponto A, o avião deverá iniciar o seu voo a partir do ponto C às: [A] 8 h e 15 min

[B] 8 h e 30 min [C] 8 h e 45 min [D] 9 h e 50 min [E] 9 h e 15 min 5) avenida Pedro Álvares Cabral, localizada numa grande cidade, é plana e retilínea. Num trecho, a avenida é cortada por ruas transversais, conforme mostra a figura abaixo:

Para permitir a travessia segura de pedestres, os sinais de trânsito existentes nos cruzamentos devem ser fechados, simultaneamente, a cada 1,5min. Um carro, trafegando pela avenida com velocidade constante, chega ao cruzamento com a Rua Pero Vaz de Caminha 10s depois que o sinal abriu. Qual deve ser o módulo dessa velocidade, em km/h, para que ele possa percorrer todo o trecho da avenida indicado na figura, desde a Rua Pero Vaz de Caminha até a Rua Fernão de Magalhães, encontrando todos os sinais abertos?

a) 30 b) 36 c) 42 d) 48 6) Uma equipe de resgate se encontra num helicóptero, parado em relação ao solo a 305 m de altura. Um paraquedista abandona o helicóptero e cai livremente durante 1,0s, quando abre-se o paraquedas. A partir desse instante, mantendo constante seu vetor velocidade, o paraquedista atingirá o solo em: a) 7,8s. b) 15,6s. c) 28s. d) 30s. e) 60s. 7) buscar um vestido, Linda tem que percorrer uma distância total de 10 km, assim distribuída: nos 2 km iniciais, devido aos sinaleiros e quebra-molas, determinou que poderia gastar 3 minutos. Nos próximos 5 km, supondo pista livre, gastará 3 minutos. No percurso restante mais 6 minutos, já que se trata de um caminho com ruas muito estreitas. Se os tempos previstos por Linda forem rigorosamente cumpridos, qual será sua velocidade média ao longo de todo o percurso? a) 50 km/h d) 11 m/s b) 1,2 km/h e) 60 km/h c) 20 m/s 8) Numa competição automobilística, um carro se aproxima de uma curva em grande velocidade. O piloto, então, pisa o freio durante 4 s e consegue reduzir a velocidade do carro para 30 m/s. Durante a freada o carro percorre 160 m.

Supondo que os freios imprimam ao carro uma aceleração retardadora constante, calcule a velocidade do carro no instante em que o piloto pisou o freio. a) 30 m/s b) 40 m/s c) 50 m/s d) 60 m/s 9) Num jogo de boliche, uma bola é lançada na horizontal contra uma barreira de pinos com o objetivo de derrubá-los. As forças que agem sobre a bola, um pouco antes dela atingir os pinos, estão melhor representadas pelo esquema:

Dados: — desprezar qualquer efeito do ar sobre a bola e considerar o movimento da esquerda para a direita; — as intensidades das forças não estão representadas em escala.

10) De acordo com a 3ª Lei de Newton, tem-se um par ação-reação representado em:

11) Um carro freia bruscamente e o passageiro bate com a cabeça no vidro pára-brisa. Três pessoas dão as seguintes explicações para o fato: 1º - o carro foi freado, mas o passageiro continuou em movimento. 2º - o banco do carro impulsionou a pessoa para frente no instante do freio. 3º - o passageiro só continuou em movimento porque a velocidade era alta e o carro freiou bruscamente. Podemos concordar com: a) a 1ª e a 2ª pessoa. d) apenas a 2ª pessoa. b) apenas a 1ª pessoa. e) as três pessoas. c) a 1ª e a 3ª pessoa. 12) Uma jogadora de basquete arremessa uma bola tentando atingir a cesta. Parte da trajetória seguida pela bola está representada nesta figura:

Considerando a resistência do ar, assinale a alternativa cujo diagrama melhor representa as forças que atuam sobre a bola no ponto P dessa trajetória.

13) Em relação às manifestações das Leis de Newton nos fenômenos do cotidiano, julgue os itens. ( ) Sem o atrito, não seria possível caminhar, apenas mover as pernas, sem sair efetivamente do lugar. ( ) Não é possível um indivíduo erguer-se, puxando o próprio cabelo. ( ) Para que um corpo passe a se mover, deve necessariamente empurrar ou puxar outro no sentido inverso. 14) Na figura, o bloco A tem uma massa mA = 80kg e o bloco B, uma massa mB = 20kg. São ainda desprezíveis os atritos e as inércias do fio e da polia e considera-se g= 10m/s2 .

Sobre a aceleração do bloco B, pode-se afirmar que ela será de: a) 10 m/s2 para baixo. b) 4,0 m/s2 para cima. c) 4,0 m/s2 para baixo. d) 2,0 m/s2 para baixo.

15) Um automóvel parte de um posto de gasolina e percorre 400 m sobre uma estrada retilínea, com aceleração constante de 0,5 m/s2. Em seguida, o motorista começa a frear, pois ele sabe que, 500 m adiante do posto, existe um grande buraco na pista, como mostra a figura. Sabendo que o motorista imprime ao carro uma desaceleração constante de 2 m/s2, podemos afirmar que o carro: a) para 10 m antes de atingir o buraco.

b) chega ao buraco com velocidade de 10 m/s.

c) para 20 m antes de atingir o buraco.

d) chega ao buraco com velocidade de 5 m/s.

e) para exatamente ao chegar ao buraco. 16) Os princípios básicos da mecânica foram estabelecidos por Newton e publicados em 1686, sob o título Princípios matemáticos da filosofia natural. Com base nestes princípios, é correto afirmar: a) A aceleração de um corpo em queda livre depende da massa desse corpo. b) As forças de ação e reação são forças de mesmo módulo e estão aplicadas em um mesmo corpo. c) Quanto maior for a massa de um corpo, maior será a sua inércia. d) A lei da inércia, que é uma síntese das ideias de Galileu sobre a inércia, afirma que, para manter um corpo em movimento retilíneo uniforme, é necessária a ação de uma força. 17) A figura representa um cilindro flutuando na superfície da água, preso ao fundo do recipiente por um fio tenso e inextensível.

18) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F). ( ) O empuxo que atua em um barco, navegando em água doce, é maior do que quando ele navega em água salgada. ( ) O princípio de Pascal estabelece que o aumento de pressão em um ponto de um líquido em equilíbrio transmite-se parcialmente a todos os pontos do líquido. ( ) Ao aplicar uma injeção, uma enfermeira insere uma agulha na pele do paciente. Supondo que a força aplicada seja sempre a mesma, podemos concluir que, quanto mais grossa é a agulha, maior é a pressão exercida sobre a pele do paciente. 19) Duas esferas A e B, de mesma massa, mas de volumes diferentes, quando colocadas num tanque com água, ficam em equilíbrio nas posições indicadas:

Com relação a essa situação são feitas as seguintes afirmações: I. Os pesos das duas esferas têm a mesma intensidade. II. As densidades das duas esferas são iguais. III. As duas esferas recebem da água empuxos de mesma intensidade. Dentre essas afirmações está(ão) correta(s) apenas: a) a I. b) a II. c) a III. d) I e II.

e) I e III. 20) princípio de Pascal diz que qualquer aumento de pressão num fluido se transmite integralmente a todo o fluido e às paredes do recipiente que o contém. Uma experiência simples pode ser realizada, até mesmo em casa, para verificar esse princípio e a influência da pressão atmosférica sobre fluidos. São feitos três furos, todos do mesmo diâmetro, na vertical, na metade superior de uma garrafa plástica de refrigerante vazia, com um deles a meia distância dos outros dois. A seguir, enche-se a garrafa com água, até um determinado nível acima do furo superior; tampa-se a garrafa, vedando-se totalmente o gargalo, e coloca-se a mesma em pé, sobre uma superfície horizontal. A seguir, estão ilustradas quatro situações para representar como ocorreria o escoamento inicial da água através dos furos, após efetuarem-se todos esses procedimentos. Assinale a opção correspondente ao que ocorrerá na prática.

21) Recentemente, a tragédia ocorrida com o submarino nuclear russo Kursk, que afundou no mar de Barents com toda a tripulação, comoveu o mundo. A flutuação de um submarino é regida, basicamente, pelo princípio de Arquimedes, da hidrostática. Um submarino pode navegar numa profundidade constante, emergir ou submergir, conforme a quantidade de água que armazena em seu interior. Assinale a alternativa incorreta: a) Quando o submarino mantém-se parado à profundidade constante, o empuxo sobre ele tem o mesmo módulo do peso do submarino. b) O empuxo sobre o submarino é igual ao peso da água que ele desloca. c) Estando as câmaras de flutuação cheias de água, e expulsando água das mesmas, o submarino tende a emergir. d) Admitindo água do mar nas câmaras de flutuação, o submarino tende a submergir. e) Expulsando a água do mar de dentro das câmaras de flutuação, o empuxo sobre o submarino torna-se menor em módulo que seu peso. 22) A figura I mostra uma vasilha, cheia de água até a borda, sobre uma balança. Nessa situação, a balança registra um peso P1. Um objeto de peso P2 é colocado nessa vasilha e flutua, ficando parcialmente submerso, como mostra a figura II. Um volume de água igual ao volume da parte submersa do objeto cai para fora da vasilha.

Com base nessas informações, é correto afirmar que, na figura II, a leitura da balança é: a) igual a P1. b) igual a P1 + P2. c) maior que P1 e menor que P1 + P2. d) menor que P1. 23) As figuras abaixo mostram três etapas da retirada de um bloco de granito P do fundo de uma piscina.

Considerando que F1, F2 e F3 são os valores das forças que mantêm o bloco em equilíbrio, a relação entre elas é expressa por: a) F1 = F2 < F3. b) F1 < F2 < F3. c) F1 > F2 = F3. d) F1 > F2 > F3. 24) Uma esfera maciça é colocada dentro de um recipiente contendo água. A densidade da esfera é 0,8 g/cm³. Qual das figuras abaixo melhor representa a posição de equilíbrio?

25) Um goleiro chuta uma bola que descreve um arco de parábola, como mostra a figura abaixo.

No ponto em que a bola atinge a altura máxima, pode-se afirmar que:

a) a energia potencial é máxima; b) a energia mecânica é nula; c) a energia cinética é nula; d) a energia cinética é máxima; e) nada se pode afirmar sobre as energias, pois não conhecemos a massa da bola. 26) Um objeto de 80 kg é abandonado de uma plataforma que se encontra a 10 m do chão. Os valores do trabalho realizado pelo Peso do objeto e da sua energia potencial em relação ao chão – em Joules – são, respectivamente: a) 8000 e 8000 b) 800 e 8000 c) 0 e 8000 d) 8000 e 0 e ) 8000 e 800 27) Na figura, está representado o perfil de uma montanha coberta de neve.

Um trenó, solto no ponto K com velocidade nula, passa pelos pontos L e M e chega, com velocidade nula, ao ponto N. A altura da montanha no ponto M é menor que a altura em K. Os pontos L e N estão a uma mesma altura. Com base nessas informações, é correto afirmar que: a) a energia cinética em L é igual à energia potencial gravitacional em K; b) a energia mecânica em K é igual à energia mecânica em M. c) a energia mecânica em M é menor que a energia mecânica em L. d) a energia potencial gravitacional em L é maior que a energia potencial gravitacional em N. 28) A figura abaixo representa um bloco que, deslizando sem atrito sobre uma superfície horizontal, se choca frontalmente contra a extremidade de uma mola ideal, cuja extremidade oposta está presa a uma parede vertical rígida. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem.

Durante a etapa de compressão da mola, a energia cinética do bloco ............... e a energia potencial elástica armazenada no sistema massa-mola ............... . No ponto de inversão do movimento, a velocidade do bloco é zero e sua aceleração é ............... . a) aumenta – diminui – zero d) diminui – aumenta – zero b) diminui – aumenta – máxima e) diminui – diminui – zero c) aumenta – diminui – máxima

29) ( ) Quando, num sistema, só atuam forças conservativas, a energia mecânica se conserva. ( ) Quanto maior for o impulso, maior será a variação da quantidade de movimento. ( ) Quanto maior for a variação da energia cinética, maior será o trabalho realizado pela força resultante.

30) Um automóvel pára quase que instantaneamente ao bater frontalmente numa árvore. A proteção oferecida pelo air-bag, comparativamente ao carro que dele não dispõe, advém do fato de que a transferência para o carro de parte do impulso do motorista se dá em condição de: a) menor força em maior período de tempo. b) menor velocidade, com mesma aceleração. c) menor energia, numa distância menor. d) menor velocidade e maior desaceleração. e) mesmo tempo, com força menor. 31) Quando um ovo cai de certa altura em um piso de cerâmica vitrificada, ele quebra, mas

quando cai da mesma altura em um tapete macio e espesso, ele não quebra. Assinale a

alternativa que dá a explicação correta para esse fato.

A) O tempo de interação do choque é maior quando o ovo cai no piso de cerâmica vitrificada. B) O tempo de interação do choque é maior quando o ovo cai no tapete macio e espesso. C) A força média sobre o ovo é a mesma nos dois choques. D) A variação da quantidade de movimento do ovo é maior quando ele cai no piso de cerâmica vitrificada. E) A variação da quantidade de movimento do ovo é maior quando ele cai no tapete macio e espesso. 32) Para demonstrar a aplicação das leis de conservação da energia e da quantidade de

movimento, um professor realizou o experimento ilustrado nas Figuras 1 e 2, abaixo.

Inicialmente, ele fez colidir um carrinho de massa igual a 1,0 kg, com velocidade de 2,0 m/s,

com outro de igual massa, porém em repouso, conforme ilustrado na Figura 1. No segundo

carrinho, existia uma cera adesiva de massa desprezível. Após a colisão, os dois carrinhos se

mantiveram unidos, deslocando-se com velocidade igual a 1,0 m/s, conforme ilustrado na

Figura 2. Considerando-se que a quantidade de movimento e a energia cinética iniciais do

sistema eram, respectivamente, 2,0 kg.m/s e 2,0 J, pode-se afirmar que, após a colisão,

A) nem a quantidade de movimento do sistema nem sua energia cinética foram conservadas.

B) tanto a quantidade de movimento do sistema quanto sua energia cinética foram

conservadas.

C) a quantidade de movimento do sistema foi conservada, porém a sua energia cinética não foi

conservada.

D) a quantidade de movimento do sistema não foi conservada, porém a sua energia cinética foi

conservada.

1.e 2.b 3.d 4.C 5.b 6.d 7.a 8.c 9.e 10. d

11. c 12. b 13.V,V,V 14. d 15. e 16. d 17. d 18. F, F,F 19. e 20. a

21. e 22. a 23. b 24. c 25. a 26. a 27. c 28. b 29.V,V,V 30. a

31. b 32. c