Área_ Física Mecânica Clássica - Teste Final _ Capacita FAM 2022 1 - EAD teste 01 teste 01

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14/03/2022 23:37 Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final : Capacita FAM 2022.1 - EAD
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Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final
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Agora é o momento de testar seus conhecimentos. Aqui, você terá acesso as questões já trabalhadas
em cada tópico e o total do teste corresponde a 10 horas. Para tanto, cada questão vale 1,0 ponto. A
quantidade de acerto corresponderá a quantidade de horas de ATC - Atividades Complementares que
será lançada no seu Histórico. Assim, se acertar as 10 questões terá validado 10 horas de ATC e
assim por diante. 
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1 / 1 ptsPergunta 1
(UFRGS - 2017) Uma caixa de massa m está em cima de uma mesa.
Aplica-se uma força de 20 N a essa massa m.
A caixa desloca-se em linha reta com velocidade que aumenta 10 m/s a
cada 2 s. Qual o valor, em kg, da massa m?
 3kg 
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 5kg 
 1kg 
 4kg Correto!Correto!
 2kg 
Para encontrar o valor da massa, vamos aplicar a segunda lei de
Newton. Para isso, precisamos primeiro calcular o valor da
aceleração.
Como a aceleração é igual ao valor da variação da velocidade
dividido pelo intervalo de tempo, temos:
a igual a 10 sobre 2 igual a 5 m dividido por s ao quadrado
Substituindo os valores encontrados:
F igual a m. a 20 igual a m.5 m igual a 20 sobre 5 igual a 4
espaço k g
Portanto, a massa do corpo é 4 kg.
1 / 1 ptsPergunta 2
(Enem - 2015) Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia
solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro contém um painel
fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por
sua vez, alimenta um motor elétrico. A imagem mostra o carro solar
Tokai Challenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e
que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional
de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100
km/h.
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Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por
unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1
000 W/m , que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído
de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0
m e rendimento de 30%.
Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro
solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h
é um valor mais próximo de
 
Dica: e 
2
2
é ê é é
 30s 
 10s 
 300s 
 33s Correto!Correto!
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Resposta Correta.
No carro solar, a energia recebida do Sol é transformada em
trabalho. Esse trabalho será igual a variação da energia cinética.
Antes de substituir os valores no teorema da energia cinética,
devemos transformar o valor a velocidade para o sistema
internacional.
108 km/h : 3,6 = 30 m/s.
O trabalho será igual a:
começar estilo tamanho matemático 14px T itálico igual a itálico
incremento E com c subscrito itálico igual a numerador itálico 200
itálico. itálico 30 à potência de itálico 2 sobre denominador itálico 2
fim da fração itálico menos numerador itálico 200 itálico. itálico 0 à
potência de itálico 2 sobre denominador itálico 2 fim da fração
itálico igual a itálico 90 itálico espaço itálico 000 itálico espaço J fim
do estilo
No local, a insolação é igual a 1 000 W para cada m . Como a
placa tem uma área de 9 m , a potência do carro será igual a 9
000 W. Entretanto, o rendimento é de 30%, logo a potência útil
será igual a 2 700 W.
Lembrando que potência é igual a razão do trabalho pelo tempo,
temos:
começar estilo tamanho matemático 14px P com u subscrito
igual a T sobre t seta dupla para a direita 2 espaço 700 igual a
numerador 90 espaço 000 sobre denominador t fim da fração seta
dupla para a direita t igual a numerador 90 espaço 000 sobre
denominador 2 espaço 700 fim da fração seta dupla para a direita
t igual a 33 vírgula 3 espaço s fim do estilo
.
2
2
 1s 
1 / 1 ptsPergunta 3
(UFSM) Um ônibus de massa m anda por uma estrada de montanhas e
desce uma altura h. O motorista mantém os freios acionados, de modo
que a velocidade é mantida constante em módulo durante todo o trajeto.
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Considere as afirmativas a seguir, assinale se são verdadeiras (V) ou
falsas (F).
( ) A variação de energia cinética do ônibus é nula. 
( ) A energia mecânica do sistema ônibus-Terra se conserva, pois a
velocidade do ônibus é constante. 
( ) A energia total do sistema ônibus-Terra se conserva, embora parte da
energia mecânica se transforme em energia térmica.
A sequência correta é
 V - F - V Correto!Correto!
Resposta Correta.
(VERDADEIRA) A variação de energia cinética do ônibus é nula,
pois a velocidade é constante e a variação de energia cinética
depende das alterações dessa grandeza.
(FALSA) A energia mecânica do sistema diminui, pois como o
motorista mantém os freios acionados, a energia potencial
gravitacional diminui ao converter-se em energia térmica pelo
atrito, enquanto a energia cinética se mantém constante.
(VERDADEIRA) Considerando o sistema como um todo a energia
se conserva, entretanto, devido ao atrito dos freios, parte da
energia mecânica transforma-se em energia térmica.
 V - V - V 
 V - V - F 
 F - F - V 
 F - V - V 
1 / 1 ptsPergunta 4
A cada manhã muitas maças estão caindo de uma macieira no sítio do
sr. Antônio. Ele está preocupado em perder sua produção e pretende
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colocar uns cestos para aparar a queda das maças. Ele pede ao seu
filho João para ficar lá na macieira e pegar cada maça que for caindo da
árvore.
João tem 1,50m de altura e não sabe se vai conseguir aparar as maças,
pois a árvore é bem maior que ele.
Se a árvore tem 7,5 metros de altura, e as frutas estão caindo em linha
reta para tocar o chão, quanto tempo aproximadamente uma fruta levará
para cair até a altura de João para que ele possa se preparar para
pegar as maçãs, sem deixar elas tocarem no chão?
Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s .2
 ~ 2,5s 
 ~ 1s Correto!Correto!
Alternativa correta.
Para essa questão utilizaremos a fórmula de altura na queda livre.
Considerando que h(altura) será (7,5m - 1,5m), e g = 10m/s2,
então:
t2 = (2 x 6m)/ 10 m/s2 = 12m / 10m/s2 >> t = >> t =
1,095s
Sendo assim, a fruta ao cair da árvore chegará na cesta do João
em aproximadamente 1s.
 ~ 3s 
 ~ 0,5s 
 ~ 4s 
1 / 1 ptsPergunta 5
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(ENEM - 2009)
O ônibus espacial Atlantis foi lançado ao espaço com cinco astronautas
a bordo e uma câmera nova, que iria substituir uma outra danificada por
um curto-circuitono telescópio Hubble. Depois de entrarem em órbita a
560 km de altura, os astronautas se aproximaram do Hubble. Dois
astronautas saíram da Atlantis e se dirigiram ao telescópio. Ao abrir a
porta de acesso, um deles exclamou: “Esse telescópio tem a massa
grande, mas o peso é pequeno."
Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase
dita pelo astronauta
 
se justifica porque o tamanho do telescópio determina a sua massa,
enquanto seu pequeno peso decorre da falta de ação da aceleração
da gravidade.
 
não se justifica, porque a força-peso é a força exercida pela gravidade
terrestre, neste caso, sobre o telescópio e é a responsável por manter
o próprio telescópio em órbita.
Correto!Correto!
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Resposta Correta.
De acordo com Newton, as Leis de Kepler descrevem o movimento
dos planetas, sem se preocupar com as suas causas, e identificou-
se que a velocidade dos planetas ao longo da trajetória é variável
em valor e direção. Para explicar essa variação, ele identificou que
existiam forças atuando nos planetas e no Sol.
Essas forças de atração dependem da massa dos corpos
envolvidos e das suas distâncias, e chamamos essa Lei de
Gravitação Universal:
F igual a G numerador M espaço. espaço m sobre denominador
R ao quadrado fim da fração
Sendo,
F: força gravitacional 
G: constante de gravitação universal 
M: massa do Sol 
m: massa do planeta
Portanto, nesse exemplo, a força-peso que é a força
exercida pela gravidade terrestre sobre o telescópio é a
responsável por manter o próprio telescópio em órbita.
Então, não pode-se afirmar que apesar de o telescópio ter
uma massa grande, que seu peso é pequeno, pois esse
será a mesma força-peso da lei da gravitação universal.
 
não se justifica, porque a avaliação da massa e do peso de objetos
em órbita tem por base as leis de Kepler, que não se aplicam a
satélites artificiais.
 
se justifica ao verificar que a inércia do telescópio é grande
comparada à dele próprio, e que o peso do telescópio é pequeno
porque a atração gravitacional criada por sua massa era pequena.
 
não se justifica, pois a ação da força-peso implica a ação de uma
força de reação contrária, que não existe naquele ambiente. A massa
do telescópio poderia ser avaliada simplesmente pelo seu volume.
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1 / 1 ptsPergunta 6
(Uerj - 2015)
Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu
frontalmente com um poste. O motorista informou um determinado valor
para a velocidade de seu veículo no momento do acidente. O perito de
uma seguradora apurou, no entanto, que a velocidade correspondia a
exatamente o dobro do valor informado pelo motorista.
 
Considere Ec a energia cinética do veículo calculada com a velocidade
informada pelo motorista e Ec aquela calculada com o valor apurado
pelo perito. 
A razão E /E corresponde a:
1
2
c1 c2
 1/4 Correto!Correto!
Resposta Correta.
A razão entre a energia cinética informada pelo motorista e a
energia cinética encontrada pelo perito é dada por:
Error converting from MathML to accessible text.
.
 1 
 2 
 1/3 
 1/2 
1 / 1 ptsPergunta 7
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A lua é um satélite natural que orbita o planeta Terra pela ação da força
gravitacional exercida pela gravidade terrestre.
Sendo a massa da Terra igual a 5,972.10 kg, a massa da
lua 7,36.10 kg e a distância média entre a Terra e a Lua igual
a 384.400 km (3,84.10 m), determine a força gravitacional que a Terra
exerce sobre a Lua.
Considere G = 6,67408.10 N.m²/kg².
 
24
22 
8
-11
 30.(10)19N 
 19.(10)19N 
 10.(10)19N 
 20.(10)19N Correto!Correto!
Resposta Correta.
Para calcular a atração gravitacional que a Terra exerce sobre a
Lua, usaremos a Lei da Gravitação Universal:
 9.(10)19N 
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1 / 1 ptsPergunta 8
(UDESC) A aceleração da gravidade na superfície do planeta Marte é
aproximadamente 4,0 m/s .
Calcule a que altura da superfície da Terra deve estar uma pessoa com
massa de 100,0 kg, para ter o mesmo peso que teria na superfície de
Marte.
2
 6,4 x (10)6 m 
 1,0 x (10)7 m 
 3,6 x (10)6 m Correto!Correto!
O peso de um corpo de massa m é uma força, sendo resultado da
ação do campo de gravidade da Terra so bre ele. Desprezando a
rotação da Terra e a ação da gravidade exercida pelo Sol, Lua e
outros astros, a força de atração da gravidade será igual ao peso.
Pela Segunda Lei de Newton,
começar estilo tamanho matemático 24px bold italic P negrito
igual a bold italic m bold italic g fim do estilo
Segundo Newton e a Lei da Gravitação Universal, a aceleração da
gravidade é o resultado da força de atração que a Terra exerce
sobre todos os corpos.
Assim, a força gravitacional é calculada pela fórmula:
Onde,
F: É o módulo da força gravitacional entre dois corpos 
G: Constante de gravitação universal, considerando
6,67408.10 N.m²/kg² 
M e m: massa dos corpos (medida em quilogramas) 
d: distância entre os centros dos corpos (medida em
metros)
Fazendo P igual à própria força F:
F i l P P i l
-11
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F espaço igual a espaço P espaço espaço P espaço igual a
espaço G espaço numerador M m espaço sobre denominador d ao
quadrado fim da fração espaço m g espaço igual a espaço G
espaço numerador M m sobre denominador d ao quadrado fim da
fração espaço espaço bold italic g negrito espaço negrito igual a
negrito espaço bold italic G negrito espaço negrito M sobre negrito
d à potência de negrito 2
Sendo assim, 
A força gravitacional é uma grandeza vetorial, ela atua na
direção de um eixo imaginário que liga os dois corpos e, o
sentido com que o corpo 1 atraí o corpo 2, é oposto ao que o
corpo 2 atrai o corpo 1.
Sendo uma força atrativa entre dois corpos, o módulo (valor
numérico), com que uma partícula 1 é atraída por uma
partícula 2, é o mesmo com que a partícula 2 é atraída pela
partícula 1. Isso se deve ao fato de que a força gravitacional
concorda com a terceira lei de Newton, sendo um par ação-
reação.
 1,36 x (10)7 m 
 4,0 x (10)14 m 
1 / 1 ptsPergunta 9
Um trem desloca-se com velocidade de 72 km/h, quando o maquinista
vê um obstáculo à sua frente.
Ele aciona os freios e pára em 5s. A aceleração média imprimida ao
trem pelos freios, foi em módulo, igual a:
 
 -14,4m/s2 
 4m/s2 Correto!Correto!
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A resposta está correta.
O cálculo da aceleração é feito por am = (vf - vi)/ (tf - ti)
Considerando a velocidade final de 72km/h ou 20m/s, lembrando
que divide por 3,6 para converter de km/h para m/s, então:
Sendo assim, am=(0 – 20)/(5 – 0) , ou seja, am= - 4m/s2 . Em
módulo, a aceleração am = -4m/s2 será am = |-4m/s2| = 4m/s2.
 -5m/s2 
 -4m/s2 
 14,4m/s2 
1 / 1 ptsPergunta 10
(PUC-RS) Uma jogadora de tênis recebe uma bola com velocidade
de 15,0m/s e a rebate na mesma direção e em sentido contrário
com velocidade de 30,0m/s.
 Se a bola realiza uma trajetoria com o módulo da aceleração
média de 180m/s2, qual o tempo que a bola permanece em contato
com a raquete antes de ser rebatida?
 |4s| 
 |0,08s| 
 |0,16s| 
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 |0,25s| Correto!Correto!
Resposta correta.
Orientando a trajetória, antes de rebater, velocidade positiva e
depois de rebater, velocidade negativa:
Considerando que a am = (vf - vi) / (tf - ti)
180 = (-30 – 15)/ (tf - 0) , ou seja, 180 =- 45/ t >> t = - 0,25s
OBS: o tempo está com sinal negativo somente para interpretar o
rebatimento da bola em sentido contrário e velocidade negativa,
pois não existe tempo negativo. 
 |0,30s| 
Pontuação do teste: 10 de 10