COMPONENTES DA FORÇA RESULTANTE III

Componentes da força resultante III

Exercícios propostos

1. (UFU-MG-MODELO ENEM) – Com o crescimento das cidades, a quantidade de carros trafegando nas ruas tende a aumentar. Assim, os condutores de veículos precisam estar cada vez mais preparados para lidar com situações adversas no trânsito. Os conceitos de Cinemática e Dinâmica são bastante úteis para melhorar o trânsito e evitar acidentes.

Considere dois automóveis, A e B, de massas mA = 500kg e mB = 2 000kg, respectivamente. Desconsidere a resistência do ar e adote g = 10m/s2.

O motorista do carro B, ao longo do seu trajeto de casa para o trabalho, percorre uma rotatória fazendo com que o carro descreva um movimento circular e uniforme em um plano horizontal de raio 6,0 m.

O coeficiente de atrito estático entre os pneus do carro e o asfalto vale 0,60. Com que velocidade escalar máxima o carro pode deslocar-se ao longo da circunferência para não derrapar?

a) 6,0 m/s

b) 12,0 m/s

c) 36,0 m/s

d) 40,0 m/s

e) 50,0 m/s

2. (P. M. FLORIANÓPOLIS-MODELO ENEM) – Um avião descreve uma curva em trajetória circular de raio R = 160m, com velocidade escalar constante, num plano horizontal, conforme representado na figura a seguir. A massa total da aeronave é 750kg e, para realizar a curva, inclina suas asas em relação ao plano horizontal de um ângulo α = 45°.

Considerando-se a ação da força de sustentação , perpendicular às asas, e da força peso da aeronave , podemos afirmar que a velocidade do avião para realizar a curva no plano horizontal, sem perder ou ganhar altura, é:

a) 40km/h

b) 60km/h

c) 120km/h

d) 144km/h

e) 160km/h

Adote g = 10m/s2.

3. (UFMG-MODELO ENEM) – Uma estação espacial foi construída com duas naves espaciais ligadas por um cabo de aço. Para criar-se gravidade artificial, as naves foram postas a girar em torno do ponto médio entre elas, como mostrado na figura. O sentido de rotação da estação também está indicado nessa figura. Dessa maneira, um astronauta, dentro da nave, tem um peso aparente – reação à força que o piso da nave exerce sobre ele.

A massa de cada nave com o seu conteúdo é de 2,4 x 104kg e a distância de cada uma ao ponto médio do cabo é de 90m. Considere que o peso aparente do astronauta é igual ao seu peso na Terra. Para o módulo da aceleração da gravidade terrestre, adote g = 10m/s2.

Nos seus cálculos, despreze o comprimento e a largura das naves, a massa do cabo de aço e a força gravitacional entre elas.

Com base nessas informações, o módulo V da velocidade das naves em torno do ponto médio entre elas e a intensidade T da força tensora no cabo de aço são dados por:

a) V = 30m/s e T = 2,4 . 105N

b) V = 30m/s e T = 2,4 . 104N

c) V = 10m/s e T = 2,4 . 105N

d) V = 10m/s e T = 2,4 . 104N

e) V = 40m/s e T = 4,8 . 105N

4. (MODELO ENEM) – Em um parque de diversões, existe um brinquedo chamado rotor, constituído por um cilindro vertical de raio R = 2,0m em movimento de rotação uniforme com período T = 2,0s. Uma pessoa, em posição vertical, é mantida comprimida contra a parede do rotor, sem escorregar, mesmo após a retirada do seu piso.