Avaliação On-Line 4 (AOL 4)

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Pergunta 1
Leia o trecho a seguir:
“O momento de um corpo que se comporta como uma partícula permanece constante, a menos que o corpo seja submetido a uma força externa. Para mudar o momento do corpo, podemos, por exemplo, empurrá-lo. Também podemos mudar o momento do corpo de modo mais violento, fazendo-o colidir com um taco de beisebol.”
Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Fundamentos da física mecânica. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. p. 526.
Considere que um vaso de flores com 3,4 kg cai de uma janela em um piso com uma velocidade de 12 m/s. Ele então ricocheteia com uma velocidade inicial de 5 m/s. Baseando-se nessas informações e no conteúdo estudado sobre impulso, se o vaso fica 0,5 s em contato com o piso, o módulo da força média exercida, em N, é de aproximadamente:
115,6.
Pergunta 2
Leia o trecho a seguir:
“A queda de um elevador matou quatro pessoas de uma mesma família […] em Santos, litoral de São Paulo. O assunto levanta uma discussão: quais os cuidados ao usar esse meio de transporte tão comum no nosso dia a dia? Só no ano passado, em São Paulo, foram mais de 500 resgates em elevador, mas nenhum tão trágico como esse. Um elevador em queda livre pode atingir, em poucos segundos, 90 quilômetros por hora. Sem os freios, o impacto pode ser fatal para quem está dentro.”
Fonte: G1. Laudo técnico afirmava que condições de elevador que caiu em Santos e matou 4 pessoas eram boas; Entenda. Disponível em: <https://g1.globo.com/fantastico/noticia/2020/01/05/laudo-tecnico-afirmava-que-condicoes-de-elevador-que-caiu-em-santos-e-matou-4-pessoas-eram-boas-entenda.ghtml>. Acesso em: 31 jan. 2020.
Considere que um elevador pesando em torno de 3500 kg tem seu cabo rompido a uma altura de 6,4 m da superfície de sua mola de segurança. Nesse instante, seus freios de segurança são ativados, forçando assim uma força de atrito constante de módulo 15 kN, opondo-se ao movimento de queda. Considerando que ele atinge a mola com constante elástica de k = 0,30MN/m, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A velocidade do elevador no momento em que ele se choca com a mola é de 1,12 m/s.
II. ( ) A máxima redução x do comprimento da mola é de 6,4cm.
III. ( ) O elevador é arremessado para cima numa velocidade inicial de 10 m/s.
IV. ( ) O elevador sobe de volta ao poço até uma altura máxima de 2,50m, ignorando o atrito na subida.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, F, F, F.
Pergunta 3
Leia o trecho a seguir:
"Por mais modernos e complicados que sejam, os novos relógios de pulso continuam a acenar ao passado, no qual nem os oráculos mais inventivos previam a chegada dos smartphones ou dos smartwatches. Este modelo da linha Heritage, da Montblanc, presta tributo aos exemplares que eram tidos como clássicos nos anos 1940 e 1950. […] ele combina a elegância que a relojoaria pregava no passado com a tecnologia que hoje rege o setor, para não falar dos atuais códigos de design. Dispõe de calibre automático com reserva de 42 horas, pesa meros 72 gramas e resiste embaixo d’água a uma profundidade de até 50 metros.”
Fonte: SALLES, D. Montblanc homenageia início do século passado com linha Heritage. Exame. Disponível em: <https://exame.abril.com.br/estilo-de-vida/montblanc-homenageia-inicio-do-seculo-passado-com-linha-heritage/>. Acesso em: 31 jan. 2020.
Considerando que a linha Heritage é composta por relógios clássicos analógicos, e o conteúdo estudado sobre variáveis angulares, pode-se afirmar que a velocidade angular do ponteiro dos segundos, minutos e das horas em rad/s, são, respectivamente:
0,1; 0,0017 e 1,45x10.
Pergunta 4
Leia o trecho a seguir:
“Se a palavra hipnose do subtítulo fisgou o caro leitor, a ponto de fazê-lo ler neste segundo esta exata linha, é provável que seu cérebro já tenha gerado duas imagens específicas. Alternativa A: num cenário em tons de sépia, um sujeito com ar distinto balança um pêndulo para uma mocinha acomodada num divã, dizendo que ela está ‘com sooono’ e que ‘suas pálpebras estão ficando cada vez mais pesaaadas’.”
Fonte: MAZZACARO, N. Sessões de hipnose ganham cada vez mais adeptos. O Globo. Disponível em: <https://oglobo.globo.com/ela/gente/sessoes-de-hipnose-ganham-cada-vez-mais-adeptos-18948828>. Acesso em: 31 jan. 2020.
Uma pessoa é hipnotizada em um divã observando um pêndulo balançando. O pêndulo é composto por uma esfera maciça em sua extremidade, com raio de 20 cm, e está preso à mão do hipnotizador por um fio de tamanho 30 cm. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o tópico, pode-se afirmar que o momento de inércia da esfera em relação ao eixo que passa onde o fio é preso no teto, em kg.m², é de:
0,106 M.
Pergunta 5
Leia o trecho a seguir:
“Podemos tratar o sistema de duas partículas, como um todo, como se fosse só uma partícula, de momento igual ao momento total do sistema, sobre o qual atua a resultante das forças externas. É natural então perguntar também se é possível associar uma posição bem definida a essa ‘partícula representativa do sistema como um todo’. […] Esta posição é o que se chama o centro de massa do sistema.”
Fonte: NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica. 4. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2002. (Adaptado).
Considere três partículas pontuais de massas m1, m2 e m3 por 2 kg, 3 kg e 5 kg, respectivamente. Elas estão dispostas num plano cartesiano x,y nas posições (x1, y1) = (0,1); (x2, y2) = (1,3) e (x3, y3) = (2,0). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre centro de massa, pode-se afirmar que as coordenadas x e y do sistema, respectivamente, são de:
1,3 e 0,5.
Pergunta 6
Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Fundamentos da física mecânica. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. p. 660.
A figura mostra uma régua de um metro, metade madeira e metade aço, que pode girar em um eixo que passa pelo centro O. Uma força age na extremidade de aço, conforme mostrado em a, e depois a régua é invertida, sendo aplicada na extremidade de madeira, conforme visto em b. A partir dessas informações, e do conteúdo estudado sobre torque, é correto afirmar que a aceleração angular da régua no caso a, em relação ao caso b, é:
maior.
Pergunta 7
Leia o trecho a seguir:
“Vamos ver também que é possível escrever uma equação equivalente à segunda lei de Newton para o movimento de rotação, usando uma grandeza chamada torque no lugar da força. O teorema do trabalho e energia cinética também pode ser aplicado ao movimento de rotação.”Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Fundamentos da física mecânica. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. p. 602.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre grandezas lineares e angulares, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O centro de massa é a grandeza linear que se associa à grandeza angular no momento de inércia.
II. ( ) O momento linear e o momento angular apresentam semelhanças em suas aplicações.
III. ( ) O torque é relacionado à velocidade angular, assim como a força resultante linear.
IV. ( ) A energia cinética é calculada da mesma maneira, modificando apenas a velocidade, que é específica para cada um dos casos.
V. ( ) A posição angular é dada pela distância do raio até o ponto em que está a partícula girando.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, F, V, F.
Pergunta 8
Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Fundamentos da física mecânica. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. p. 66.
Um bloco de massa m sai de um ponto A, desce a um ponto B e sobe até os pontos C e D, de mesma altura, sem influência de forças externas. Considere que no trecho inicial, até o ponto C, temos uma área sem atrito, enquanto de C a D temos uma superfície que gera atrito entre o bloco. A partir dessas informações, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A energia cinética nos pontos A e B são iguais.
II. ( ) A energia potencial gravitacional no ponto A é máxima.
III. ( ) O trechoAC é regido pela lei da conservação de energia.
IV. ( ) A energia mecânica do bloco no trecho CD aumenta.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta
F, V, V, F.
Pergunta 9
Analise a figura a seguir:
Vemos na figura um bloco A de massa 6 kg com uma velocidade inicial de 20 m/s, que incide sobre um bloco B, inicialmente em repouso, de massa 4 kg. Eles colidem, ficando grudados e subindo assim a rampa, sem atrito, até uma altura h em relação ao solo. A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre momento linear, pode-se afirmar que a altura atingida pelo conjunto de blocos, em metros, é de:
5.
Pergunta 10
Leia o trecho a seguir:
“O sistema combina a convencional direção hidráulica a um motor regulado eletronicamente que fica acoplado ao eixo de direção. O resultado é uma maneira mais precisa de se dirigir, dando aos motoristas um ambiente de trabalho mais seguro, confortável e agradável. […] O motor elétrico ligado ao eixo de direção é a grande inovação tecnológica da Direção Dinâmica da Volvo. O mecanismo, que funciona em parceria com a direção hidráulica do caminhão, tem um máximo de 25 Nm de torque e é regulado milhares de vezes por segundo pelo controle elétrico.”
Fonte: VOLVO CAMINHÕES BRASIL. Volvo desenvolve novo sistema de direção. Disponível em: <https://www.volvotrucks.com.br/pt-br/news/blog/recursos/volvo-desenvolve-novo-sistema-de-direcao.html>. Acesso em: 27 jan. 2020.
Considere um caminhão com um volante cilíndrico homogêneo com massa de 400 kg e um raio de comprimento 2 m. O movimento do volante fornece energia a um motor elétrico acoplado, que é acelerado até uma velocidade máxima de 100π rad/s. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre movimento circular, pode-se afirmar que a energia cinética de um volante girando à velocidade máxima é de cerca de:
39,5 kJ.