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13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 1/16 Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final Resultados para HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA Pontuação desta tentativa: 8 de 10 Enviado 13 jun em 13:04 Esta tentativa levou 22 minutos. 1 / 1 ptsPergunta 1 (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. 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 2 2 A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 2/16 Dica: e é ê é é 300s 1s 10s 30s 33s Correto!Correto! A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 3/16 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 1 / 1 ptsPergunta 2 A cada manhã muitas maças estão caindo de uma macieira no sítio do sr. Antônio. Ele está preocupado em perder sua produção e pretende 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. A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 4/16 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 ~ 0,5s ~ 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 ~ 2,5s ~ 4s 1 / 1 ptsPergunta 3 (Uerj - 2015) Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu frontalmente com um poste. O motorista informou um determinado A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 5/16 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 1/3 1/2 2 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 / 1 ptsPergunta 4 (Vunesp) Um corpo A é abandonado de uma altura de 80 m no mesmo instante em que um corpo B é lançado verticalmente para baixo com velocidade inicial de 10 m /s, de uma altura de 120 m. Desprezando a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade como sendo 10 m/s , é correto afirmar, sobre o movimento desses dois corpos, que : a) Os dois chegam ao solo no mesmo instante. b) O corpo B chega ao solo 2,0 s antes que o corpo A 2 A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 6/16 c) O tempo gasto para o corpo A chegar ao solo é 2,0 s menor que o tempo gasto pelo B d) O corpo A atinge o solo 4,0 s antes que o corpo B e) O corpo B atinge o solo 4,0 s antes que o corpo A O corpo A atinge o solo 4,0 s antes que o corpo B Os dois chegam ao solo no mesmo instante. Correto!Correto! A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 7/16 Resposta Correta. Vamos iniciar calculando o tempo do corpo A. Agora, calculamos o tempo do corpo B. Se dividimos os elementos por 5, então chegamos à equação simplificada Como chegamos a uma equação do 2º grau, utilizaremos a fórmula de Bháskara para encontrar o tempo. numerador menos espaço b espaço mais ou menos espaço raiz quadrada de b ao quadrado espaço menos espaço 4 a c fim da raiz sobre denominador 2 a fim da fração numerador menos espaço 2 espaço mais ou menos espaço raiz quadrada de 2 ao quadrado espaço menos espaço 4.1. parêntese esquerdo menos 24 parêntese direito fim da raiz sobre denominador 2.1 fim da fração numerador menos espaço 2 mais ou menos espaço raiz quadrada de 4 espaço mais espaço 96 fim da raiz sobre denominador 2 fim da fração numerador menos espaço 2 mais ou menos espaço raiz quadrada de 100 sobre denominador 2 fim da fração numerador menos espaço 2 mais ou menos espaço 10 sobre denominador 2 fim da fração seta dupla para a direita tabela linha com célula com t apóstrofo espaço igual a espaço numerador menos espaço 2 espaço mais espaço 10 sobre denominador 2 fim da fração igual a 8 sobre 2 igual a 4 espaço fim da célula linha com célulacom t apóstrofo apóstrofo espaço igual a espaço numerador menos espaço 2 espaço menos espaço 10 sobre denominador 2 fim da fração igual a numerador menos 12 sobre denominador 2 fim da fração igual a menos 6 fim da célula fim da tabela Como o tempo não pode ser negativo, o tempo do corpo b foi de 4 segundos, que é igual ao tempo que o corpo A levou e, por isso, a primeira alternativa está correta: os dois chegam ao solo no mesmo instante. O corpo B chega ao solo 2,0 s antes que o corpo A A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 8/16 O tempo gasto para o corpo A chegar ao solo é 2,0 s menor que o tempo gasto pelo B O corpo B atinge o solo 4,0 s antes que o corpo A 1 / 1 ptsPergunta 5 (ENEM-2016) No dia 27 de junho de 2011, o asteroide 2011 MD, com cerca de 10 m de diâmetro, passou a 12 mil quilômetros do planeta Terra, uma distância menor do que a órbita de um satélite. A trajetória do asteroide é apresentada na figura: A explicação física para a trajetória descrita é o fato de o asteroide estar sob a ação de uma força resultante cuja direção é diferente da direção de sua velocidade. Correto!Correto! A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 9/16 Resposta correta. A força resultante no asteroide é de natureza gravitacional e tem uma componente tangencial que altera o módulo de sua velocidade e uma componente centrípeta que altera a direção de sua velocidade, tornando a trajetória curva. Portanto, a explicação física dessa trajetória do asteróide é por estar sob a ação de uma força resultante cuja ' direção' é diferente da direção de sua velocidade. sofrer a ação de uma força resultante no mesmo sentido de sua velocidade. deslocar-se em um ambiente onde não há interação gravitacional. sofrer a ação de uma força gravitacional resultante no sentido contrário ao de sua velocidade. deslocar-se em um local onde a resistência do ar é nula. 1 / 1 ptsPergunta 6 (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. 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 A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 10/16 F - V - V F - F - V V - V - F 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 0 / 1 ptsPergunta 7 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: 4m/s2 esposta corretaesposta correta -4m/s2 A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 11/16 -14,4m/s2 -5m/s2 14,4m/s2 ocê respondeuocê respondeu A resposta está incorreta. 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. 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 1,0 x (10)7 m 1,36 x (10)7 m 6,4 x (10)6 m 3,6 x (10)6 m Correto!Correto! A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 12/16 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 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. -11 A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 13/16 4,0 x (10)14 m 1 / 1 ptsPergunta 9 (Enem 2012) Um automóvel, em movimento uniforme, anda por uma estrada plana, quando começa a descer uma ladeira, na qual o motorista faz com que o carro se mantenha sempre com velocidade escalar constante. Durante a descida, o que ocorre com as energias potencial, cinética e mecânica do carro? A energia cinética aumenta, pois a energia potencial gravitacional diminui e quando uma se reduz, a outra cresce. A energia mecânica diminui, pois a energia cinética se mantém constante, mas a energia potencial gravitacional diminui. Correto!Correto! Resposta correta: Como Em = Ec + Ep, então a energia mecânica diminui, pois a energia cinética se mantém constante, mas a energia potencial gravitacional diminui. A energia cinéticadepende da massa e da velocidade, como não mudam, a energia cinética se mantém constante. A energia potencial diminui, pois, depende da altura. A energia potencial gravitacional mantém-se constante, já que há apenas forças conservativas agindo sobre o carro. A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 14/16 A energia cinética mantém-se constante, já que não há trabalho realizado sobre o carro. A energia mecânica mantém-se constante, já que a velocidade escalar não varia e, portanto, a energia cinética é constante. 0 / 1 ptsPergunta 10 (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-circuito no 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 A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 15/16 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. 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, 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. 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. esposta corretaesposta correta 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. ocê respondeuocê respondeu A+ A A- 13/06/2022 13:05 HUMBERTO CESAR DE OLIVEIRA BATISTA, histórico de teste: Área: Física Mecânica Clássica - Teste Final https://famonline.instructure.com/courses/24312/quizzes/105993/history?version=1 16/16 Resposta Incorreta. A resposta correta é que 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. 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, se a força-peso que é a força exercida pela gravidade terrestre sobre o telescópio é a responsável por manter o próprio telescópio em órbita, deve ser entendida a partir da massa do telescópio. Então, não pode-se afirmar que o telescópio tem uma massa grande, que seu peso é pequeno, pois esse será a mesma força-peso da lei da gravitação universal. Pontuação do teste: 8 de 10 A+ A A-
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