Atrito - Exercícios II
Exercícios propostos
1. (FUNDAÇÃO BIO-RIO-MODELO ENEM) – Um garfo está deitado, em cima de uma folha de papel, que está em cima de uma mesa horizontal. Alguém lhe diz que, se você puxar a folha de papel, o garfo vai escorregar e ficar sobre a mesa. Pode-se afirmar que isso:
a) sempre acontece porque, de acordo com o princípio da inércia, o garfo tende a manter-se na mesma posição em relação a um referencial fixo na mesa.
b) sempre acontece porque a força aplicada ao garfo, transmitida pelo atrito com a folha de papel, é sempre menor que a força aplicada à folha de papel.
c) só acontece se o módulo da força de atrito estático máxima entre o garfo e o papel for maior que o produto da massa do garfo pela aceleração do papel.
d) só acontece se o módulo da força de atrito estático máxima entre o garfo e o papel for menor que o produto da massa do garfo pela aceleração do papel.
e) só acontece se o coeficiente de atrito estático entre a folha de papel e o garfo for menor que o coeficiente de atrito estático entre a folha de papel e a mesa.
2. (CESGRANRIO-MODELO ENEM) – O grande laboratório da indústria automobilística nos dias de hoje é a Fórmula 1. É graças a ela que importantes desenvolvimentos, como injeção eletrônica, freios ABS, suspensão ativa e comando de válvulas, são incorporados aos carros de passeio. Um dos mais importantes é o freio ABS. Este dispositivo permite que o carro freie sem que as rodas travem. Desta forma, o veículo sempre para em distâncias menores. Uma pessoa, dirigindo em grande velocidade em uma determinada avenida da cidade, plana e horizontal, com um carro equipado com esse tipo de freio, vê um pedestre atravessando a avenida na sua frente e aciona imediatamente os freios. Admita que o carro tenha freio nas quatro rodas e a aceleração de freada esteja com sua intensidade máxima. Despreze o efeito do ar. O automóvel percorre 50m até parar. Infelizmente, não foi possível evitar a colisão. Ao fazer o Boletim de Ocorrência, o motorista disse ao policial que estava em velocidade abaixo de 80km/h. Um perito, ao analisar a situação, chegou à conclusão de que
a) o motorista estava dentro do limite de velocidade de 80km/h;
b) caso o veículo estivesse equipado com freios convencionais, ele teria evitado o choque;
c) a velocidade inicial do motorista tinha módulo exatamente igual a 75km/h;
d) a velocidade inicial do motorista tinha módulo igual a 95km/h;
e) a velocidade inicial do motorista tinha módulo superior a 100km/h e, portanto, ele mentiu para o policial.
(Dado me = 0,90 e g = 10,0m/s2)
3. (VUNESP-FMJU-MODELO ENEM) – Um paciente preso a uma padiola está submetido a um tratamento de tração, como mostra a figura.
A massa do paciente e da padiola juntos é igual a 90kg, o coeficiente de atrito estático entre a padiola e a mesa é 0,20 e a aceleração da gravidade tem módulo igual a 10m/s2. Entre o paciente e a polia, existe uma corda (massa desprezível) esticada na direção horizontal. A maior massa m do bloco ligado a uma das extremidades da corda, que mantém o conjunto paciente-padiola em repouso, é igual a
a) 15kg
b) 16kg
c) 17kg
d) 18kg
e) 19kg
4. Sabendo-se que os coeficientes de atrito estático e cinético entre o corpo A e o plano horizontal são, respectivamente, 0,30 e 0,20, que a massa do corpo B é 6,0kg e que g = 10m/s2, determine
a) o menor valor da massa do corpo A para que o sistema permaneça parado;
b) o módulo da aceleração do conjunto e a intensidade da tração na corda que os une se a massa do corpo A for 10kg.
Gabarito
1. RESOLUÇÃO:
Para o garfo não escorregar:
Fat = ma
Fat £ mE FN
ma £ me mg
a £ mEg
O garfo escorrega quando a aceleração do papel for maior que me g ou seja:
Fatdestaque < ma
Resposta: D
2. RESOLUÇÃO:
1) O carro é freado pela força de atrito:
PFD: Fat = m a
me mg = ma Þ a = mg = 9,0m/s2
2) v2 = v02 + 2 gDs
0 = v02 + 2(–9,0) 50
v02 = 900
v0 = 30m/s = 108km/h
Resposta: E
3. RESOLUÇÃO:
A massa m será máxima quando a força de atrito entre o paciente e a padiola for máxima (iminência de escorregar).
P = Fat destaque
mg = mE Mg
m = mE M = 0,20 . 90kg
m = 18kg
Resposta: D
4. RESOLUÇÃO:
a) Para o sistema ficar parado:
PB < Fdestaque
60 < 3,0 mA Þ mA ³ 20kg Þ MA(mín) = 20kg
b) 1) PFD (A + B): PB – FatA = (mA + mB) a
mB g – m mA g = (mA + mB) a
60 – 0,20 . 100 = 16. a Þ a = 2,5/s2
2) PFD (B): PB – T = mB a
60 – T = 6,0 . 2,5 Þ T = 45N
Respostas:
a) 20kg
b) 2,5m/s2 e 45N
Postar um comentário