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FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL I EEX0067_202109198637_TEMAS Aluno: Matr.: Disc.: FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL I Prezado (a) Aluno(a), Você fará agora seu TESTE DE CONHECIMENTO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha. Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS. 1. Debruçado no parapeito de uma ponte, você deixa cair um ovo (com velocidade inicial nula) e arremessa um segundo ovo para baixo. Qual das curvas da Fig. 2-21 corresponde à velocidade v(t) do ovo que caiu, do ovo que foi arremessado, respectivamente? (As curvas A e B são paralelas, assim como as curvas C, D, e E, e as curvas F e G.) C, D A, B D, E F, G D, G Data Resp.: 07/04/2022 20:03:11 Explicação: O ovo que foi deixado cair, tem velocidade inicial nula, logo somente pode ser a curva D. O ovo arremessado, tem velocidade inicial negativa (para baixo) e sofre a mesma força gravitacional que o ovo anterior, logo inclinação idêntica, portanto opção E. 2. Um automóvel de 1000 kg está parado em um sinal de trânsito. No instante em que o sinal abre, o automóvel começa a se mover com uma aceleração constante de 4,0 m/s2. No mesmo instante, um caminhão de 2000 kg, movendo-se no mesmo sentido com velocidade constante de 8,0 m/s, ultrapassa oautomóvel. Qual é a distância entre o CM do sistema carro-caminhão e o sinal de trânsito em t = 3,0 s? Qual é a velocidade do CM nesse instante? 22m e 9,3 m/s 25m e 12m/s 20m e 9,3m/s 22m e 10,7m/s 20m e 10,7m/s Data Resp.: 07/04/2022 20:09:14 Explicação: m1=1000Kg; a1=4m/s2 m2=2000Kg; v2=8m/s M=3000Kg CM1 = (0,0) (no sinal) p/t=3s carro: x-xo=vo.t+at2/2 = x = at2/2 = 4 x 3^2 / 2 = 18m v = vot+a.t v = a.t = 12m/s caminhão: x = v.t+a.t = 8.3 = 24m/s Xcm = (1/3000) x ((2000x24)+(1000x18))=22 Vcm = (1/3000) x ((2000x8)+(1000x12))=9,33 LEIS DE NEWTON 3. Uma balança foi posta no interior de um elevador. Uma pessoa entrou neste elevador e subiu na balança. O elevador estava parado no térreo e a pessoa apertou o botão para que o elevador fosse para o décimo andar. O elevador passou então a subir, e pelos dois primeiros andares, a pessoa notou que a massa que estava sendo medida na balança era diferente de sua massa, que mede 70 kg. A partir do segundo andar, a pessoa notou que a balança passou a medir a sua massa habitual de 70 kg. Considerando que cada andar tem 3 m, que ao atingir velocidade constante, o elevador se desloca a 0,8 m/s e que a aceleração gravitacional local é de 10m/s², o valor de massa que estava sendo medido na balança entre o térreo e o segundo andar era de? 71kg 735 kg 70,35 kg 85 kg 703 kg Data Resp.: 07/04/2022 20:05:48 Explicação: Primeiramente devemos descobrir a aceleração com a qual o elevador sai da inércia, assim: v2=v02+2aΔΔS Como cada andar tem 3 metros, do térreo ao segundo andar tem 6 metros, logo: 0,82=0+2.a.6 a=0,05 m/s² Agora que temos a aceleração, estamos interessados em determinar a força normal na superfície da balança. Lembre-se que o sistema pessoa balança está acelerado, assim: N-P=ma N-mg=ma N=ma+mg N=ma+g N=70.0,05+10 N=703,5N Então, para verificar o que está sendo lido na balança é necessário dividir este valor pela aceleração gravitacional, assim: m=Pg=703,510=70,35kgm=Pg=703,510=70,35kg 4. Um boneco fabricado de polímeros está dentro de um veículo que está sendo testado em colisões por uma montadora. Esse veículo será acelerado até chegar a 100 km/h e então colidirá frontalmente com uma parede de concreto. Todo o processo será filmado. O boneco não está utilizando o cinto de segurança. Diante deste contexto, analise as seguintes asserções: I. Ao colidir o boneco será arremessado para frente, podendo ser lançado pelo vidro para brisas. PORQUE II. De acordo com a Primeira Lei de Newton, durante a colisão, o veículo será desacelerado, porém o boneco não, o que o fará continuar sua trajetória. Analisando as asserções realizadas acima, assinale a opção que representa a correta razão entre elas. A asserção I está correta e a asserção II está correta, mas não é uma justificativa da asserção I A asserção I está incorreta e a asserção II está correta A asserção I está correta e a asserção II está incorreta A asserção I está correta e a asserção II é uma justificativa da asserção I. Ambas as asserções estão incorretas Data Resp.: 07/04/2022 20:10:04 Explicação: De acordo com a Primeira Lei de Newton, a Lei da Inércia, o boneco será arremessado para frente, pois como ele está sem cinto de segurança, não existe nenhuma componente de força que o faça desacelerar junto com o automóvel. A aceleração negativa neste caso é tão grande que a força de atrito entre o assento e o boneco se torna desprezível. CONSERVAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA E IMPULSO 5. Uma pedra de 0,5kg é abandonada de uma altura de 70m. A resistência com a atmosfera local faz com que 30% da energia mecânica inicial seja dissipada. Sendo a aceleração gravitacional local de 1,2m/s², assinale a opção que representa a velocidade com que a pedra atinge o solo. 11,89m/s 15,00m/s 12,96m/s 16,78m/s 23,66m/s Data Resp.: 07/04/2022 20:10:14 Explicação: A resposta correta é: 23,66m/s 6. Uma caixa está sendo puxada rampa acima por uma força, em Newtons, descrita pela função: F(x)=4x2−x+7F(x)=4x2−x+7. A superfície da rampa coincide com o eixo das abscissas do plano cartesiano. Assinale a opção que apresenta o trabalho realizado para a caixa se deslocar entre os pontos x0=5m e x= 12m. 1700J 2123,83J 3123,83J 3400J 2100J Data Resp.: 07/04/2022 20:25:57 Explicação: A resposta correta é: 2123,83J PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DO MOMENTO LINEAR 7. Uma das formas de se determinar o impulso de uma força sobre um corpo é plotando um gráfico de Força por tempo, e determinando a área embaixo da curva. Porém, existe um único caso de aplicação de força que só permite determinar o impulso através da plotagem do gráfico. Esta aplicação é a: Quando há a aplicação de uma força variável. Quando a força resultante atuante no corpo é nula. Quando há a aplicação de uma força constante. Quando o corpo possui uma velocidade inicial diferente de zero. Quando a velocidade inicial do corpo é nula. Data Resp.: 07/04/2022 20:22:36 Explicação: Quando a força é variável, somente com a ajuda do gráfico podemos determinar o impulso, pois neste caso pode estar havendo variação de massa, ou variação da aceleração aplicada ao corpo. 8. Abaixo está um gráfico de impulso: Esse gráfico representa uma força erguendo um corpo. Com os dados fornecidos no gráfico, por quanto tempo a força atuou neste corpo? 4,35 x 10-1s 4,35 x 10-2s 4,35 x 10-3s 4,35 x 10-4s 4,35s Data Resp.: 07/04/2022 20:24:51 Explicação: O impulso é determinado pelo gráfico, calculando-se a área sob a curva, neste caso, sob a linha vermelha. Note que a figura formada é a de um trapézio: I=(b+B)h2I=(b+B)h2 Olhando para o gráfico, b = 1300 N, B = 3300 N, h = t e I = 1, como mostra no gráfico, assim: 1=(1300+3300)t21=(1300+3300)t2 t=4,35x10−4st=4,35x10−4s EQUILÍBRIO DE UM PONTO MATERIAL 9. O estudo de equilíbrio de corpos é de essencial importância para compreender um sistema físico, seja ele natural ou não. Através dele podemos entenderos movimentos associados e definir posições. Existem dois tipos de equilíbrio, o estático, onde a velocidade do sistema é nula, e o dinâmico, onde ele se locomove com velocidade constante. Diante do apresentado, podemos concluir que um corpo ou um sistema de corpos está em equilíbrio quando _____________________________. Assinale a opção que completa corretamente a frase: ... está em um movimento retardado. ... possui aceleração nula. ... está em um movimento progressivo. ... está em um movimento circular. ... possui o vetor velocidade nulo. Data Resp.: 07/04/2022 20:28:53 Explicação: Um corpo ou um sistema de corpos está em equilíbrio quando a força resultante atuante nele é nula, ou seja: FR=0FR=0. Isso só é possível em duas condições: 1- quando a massa é nula, ou quando a aceleração é nula. E como estamos falando de um corpo ou sistema de corpos, não há como a massa ser nula. 10. Duas crianças, uma de massa m e outra de massa 2m/3 estão, uma de cada lado de uma gangorra, distribuídas de tal forma, que permite a gangorra ficar estática na horizontal. Qual deve ser a razão entre as distâncias da criança que está à esquerda (x1) e da criança que está à direita (x2) do ponto de apoio? x1x2=−23x1x2=−23 x1x2=1x1x2=1 x1x2=23x1x2=23 x1x2=2x1x2=2 x1x2=32x1x2=32 Data Resp.: 07/04/2022 20:30:50 Explicação: Como a gangorra está em repouso, podemos escrever: m.x1=2m3.x2m.x1=2m3.x2 x1x2=2m3m=23