MECÂNICA II (FSA 100) Avaliação I - Individual

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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:741178)
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Prova 46375667
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 5/5
Nota 5,00
No movimento circular uniformemente variado podemos escrever funções horárias de posição
angular e de velocidade para que possamos realizar previsões e entender melhor o movimento dos
corpos no espaço. Tais funções derivam de relações diferenciais e têm uma relação íntima com
temáticas matemáticas, como equações de reta e parábolas. Considerando a teoria que dá suporte ao
movimento dos corpos no espaço, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A
função horária da velocidade angular no MCUV é apresentada em uma relação linear com o tempo,
com a aceleração angular como coeficiente de inclinação. ( ) A função horária da aceleração no
MCUV descreve uma relação linear entre o tempo e a aceleração angular. Trata-se de uma equação de
reta. ( ) No MCUV, a posição angular varia quadraticamente com o tempo, representada
parabolicamente nos gráficos. ( ) No MCUV, a velocidade angular varia segundo uma relação com a
raiz quadrada do ângulo varrido. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - F - V.
B V - F - F - V.
C V - F - F - F.
D V - F - V - V.
O momento angular é uma grandeza associada à dinâmica rotacional, e tem papel análogo ao
momento linear, embora apresente unidades distintas. Considere um corpo, movendo-se com
momento linear p = (- 1 kg m/s) i, a uma distância r = (1 m) j de seu eixo de rotação. Com isso em
mente e levando em conta a fenomenologia que suporta o tema da dinâmica rotacional, assinale a
alternativa CORRETA:
A O momento angular resultante nesse instante tem a forma L = ( 1 J s) j.
B O momento angular resultante nesse instante tem a forma L = (- 1 J s) k.
C O momento angular resultante nesse instante tem a forma L = ( 1 J s) i.
D O momento angular resultante nesse instante tem a forma L = (- 1 J s) i.
A dinâmica dos corpos rígidos discute a mecânica dos corpos girantes, incluindo-se aqui
aqueles que se movem em torno de um eixo de rotação fixo no espaço. Considerando a teoria que dá
suporte ao movimento dos corpos no espaço, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as
falsas: ( ) A conservação do momento angular ocorre em sistema girantes quando não há a atuação de
torques resultantes sobre o sistema, isso implica que a quantidade de movimento do corpo, sob as
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condições mencionadas, não se altera com o tempo. ( ) A conservação do momento angular ocorre
em sistema girantes quando não há a atuação de torques resultantes sobre o sistema, isso implica que
a quantidade de movimento do corpo, sob as condições mencionadas, se altera com o tempo.. ( ) A
conservação do momento angular implica que o produto do momento de inércia com a velocidade
angular, associados ao corpo girante sob as condições mencionadas, não se altera com o passar do
tempo. ( ) A conservação do momento angular implica que o produto da massa com o quadrado do
raio de giro e com a velocidade angular, associados ao corpo girante sob as condições mencionadas,
não se altera com o passar do tempo. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V - V.
B V - F - V - F.
C V - V - F - V.
D V - F - V - V.
A dinâmica rotacional é construída a partir de analogias com a dinâmica linear. Exceto trocas
nominais e alguns conceitos distintos, parte da discussão sobre as origens dos movimentos circulares
emerge com o apoio didático da discussão retilínea. Considerando a teoria que dá suporte ao
movimento dos corpos no espaço, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A
unidade dimensional para o torque é o newton N. ( ) Um corpo rígido é entendido como um
aglomerado maleável de infinitas partículas que o compõem. ( ) O torque é uma construção
conceitual que relaciona a força resultante aplicada a um sistema girante, com a distância que o ponto
de aplicação da força guarda com o ponto pivô. ( ) O momento de inércia é uma quantidade cuja
definição é idêntica àquela da massa, entretanto, adotamos um nome diferenciado para a dinâmica
rotacional para evidenciar a diferença entre os movimentos circular e o retilíneo. Assinale a
alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V - V.
B V - F - V - F.
C F - V - V - F.
D F - F - V - F.
A dinâmica rotacional é o campo da física que trata das causas do movimento circular de corpos
em torno de pontos fixos no espaço, forças e torques são as quantidades envolvidas e o conceito de
corpo rígido é imperativo. Levando em conta a fenomenologia que suporta a teoria da dinâmica
circular, assinale a alternativa CORRETA:
A
O conceito de corpo rígido faz referência a um objeto clássico, composto por uma quantidade
finita de partículas, cujas distâncias relativas se mantêm constantes, independente da intensidade
da força aplicada.
B
O conceito de corpo rígido faz referência a um objeto clássico, composto por uma quantidade
finita de partículas, cujas distâncias relativas podem ser alteradas com o tempo, independente da
intensidade da força aplicada.
C
O conceito de corpo rígido faz referência a um objeto clássico, composto por uma quantidade
finita de partículas, cujas distâncias relativas de apenas duas de suas partículas se mantêm
constante independente da intensidade da força aplicada
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constante, independente da intensidade da força aplicada.
D
O conceito de corpo rígido faz referência a um objeto clássico, composto por uma quantidade
infinita de partículas, cujas distâncias relativas se mantêm constantes, independente da
intensidade da força aplicada.
A dinâmica rotacional é um ramo da física que se ocupa da descrição das origens do movimento
rotacional. Para tanto ela faz uso de ferramentas matemáticas de descrição da geometria espacial dos
sistemas girantes. Considerando a teoria que dá suporte ao movimento dos corpos no espaço,
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O torque aplicado em um corpo
girante é uma quantidade vetorial, cuja direção e sentido dependerá do produto vetorial entre os
vetores de velocidade e força aplicada ao sistema girante. ( ) O torque aplicado em um corpo girante é
uma quantidade vetorial, cuja direção e sentido dependerá do produto vetorial entre os vetores de
braço de alavanca e momento linear, bem como da taxa de variação temporal de tal quantidade. ( ) O
torque aplicado em um corpo girante é uma quantidade vetorial, cuja direção e sentido dependerá do
produto vetorial entre os vetores de braço de alavanca e força aplicada ao sistema girante. ( ) O torque
aplicado em um corpo girante é uma quantidade vetorial, cuja direção e sentido dependerá do produto
vetorial entre os vetores de braço de alavanca e momento angular, bem como da taxa de variação
temporal de tal quantidade. Assinale a alternativa CORRETA:
A F - V - V - V.
B F - V - V - F.
C V - F - V - F.
D V - V - F - F.
O momento de inércia de um corpo em rotação está associado à distribuição de massa desse
corpo em relação ao seu eixo de rotação. O cálculo dessa quantidade dependerá, portanto, de
propriedades intrínsecas à geometria do corpo girante e à posição do eixo de rotação considerado.
Considere então um disco, cujo momento de inércia tem a forma I = (1/2) MR2, com massa M e raio
R, girando em torno de um eixo que passa pela borda do disco. Considerando a importância do
momento de inércia para o estudo das rotações, analise, entre as proposições a seguir, aquela(s) que
melhor caracteriza(m) as situações descritas acima: I- O cálculo acima envolve a aplicação do
teorema dos eixos paralelos. II- O momento de inércia do disco, em relação a um eixo transversal, é
calculado com o auxílio da interpretação de anéis concêntricos de raio dr. III- O momento de inércia
em relação ao eixo na borda do disco tem a forma I = (2/3)MR^2. IV- O momento de inércia em
relação ao eixo na borda do disco tem a forma I = (3/2)MR^2.
A Apenas a proposiçãoI está correta.
B As proposições I, II e III estão corretas.
C As proposições I, II e IV estão corretas.
D As proposições II e III estão corretas.
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O torque é uma propriedade central do estudo da dinâmica rotacional, ele associa a força
aplicada a um sistema girante à distância que tal força aplicada, em relação ao ponto pivô, de giro.
Considerando a importância do torque para o estudo das rotações, analise, entre as sentenças a seguir,
aquela(s) que melhor caracteriza(m) as situações descritas anteriormente: I- Embora apresente
unidades de energia, J = N m, o torque tem um papel na dinâmica rotacional análogo àquele da força.
II- O torque é uma quantidade escalar, derivada a partir dos produtos vetoriais dos vetores de força e
braço de alavanca. III- O torque mede o trabalho realizado para iniciar ou alterar o estado de rotação
de um corpo girante. IV- O torque é uma quantidade vetorial, derivada a partir dos produtos vetoriais
dos vetores de força e braço de alavanca. Assinale a alternativa CORRETA:
A Apenas a sentença I está correta.
B As sentenças I, II e IV estão corretas.
C As sentenças I, II e III estão corretas.
D As sentenças I e IV estão corretas.
A dinâmica rotacional é uma área da física que aplica diversas estruturas matemáticas em suas
definições. Desse modo é necessário manter-se atento às propriedades matemáticas, das quais a física
tira vantagem Considerando a teoria que dá suporte ao movimento dos corpos no espaço, classifique
V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O torque aplicado em um determinado corpo
rígido pode ser definido como a taxa de variação temporal do produto vetorial entre o braço de
alavanca e o momento linear do corpo. ( ) O trabalho realizado para alterar o estado de movimento
rotacional de um corpo é dado pelo produto do torque aplicado com o ângulo varrido pelo corpo em
rotação. ( ) A potência dissipada durante a aplicação de um torque a um corpo rígido é proporcional
ao produto entre o torque e a aceleração angular. ( ) A energia cinética associada ao movimento
circular de um corpo rígido é diretamente proporcional à metade do produto entre o momento de
inércia e o quadrado da velocidade angular. Assinale a alternativa que apresenta a sequência
CORRETA:
A F - V - F - V.
B V - V - F - V.
C V - V - F - F.
D V - F - F - V.
A dinâmica rotacional é o ramo da física que trata das origens do movimento dos corpos em
trajetória circular, ela é fundamental para o entendimento de como distribuições variadas de matéria
se comportam quando submetidas a torques. Sobre a dinâmica rotacional, analise as sentenças a
seguir: I- Na dinâmica rotacional o torque faz as vezes da força, quando realizamos o produto vetorial
desta com o braço de alavanca. II- A definição discreta do momento de inércia envolve o produto
entre a posição de uma determinada partícula que compõe um corpo rígido, em relação ao eixo de
rotação, pelo quadrado de sua massa. III- O torque aplicado a um corpo em rotação pode ser definido
pelo produto entre seu momento de inércia e sua aceleração angular. IV- O trabalho realizado sobre
um corpo em rotação é dado pelo produto do torque aplicado pelo braço de giro. Assinale a
alternativa CORRETA:
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A Somente a sentença I está correta.
B As sentenças I e III estão corretas.
C As sentenças I, II e IV estão corretas.
D As sentenças I, II e III estão corretas.
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