Mecânica II (FSA100)- Avaliação I - Individual

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06/06/2022 20:43 Avaliação I - Individual
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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:741178)
Peso da Avaliação 1,50
Prova 48656000
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 8/2
Nota 8,00
O torque é uma grandeza associada à dinâmica rotacional e tem papel análogo ao da força, 
embora apresente unidades distintas. Considere uma porta, de dimensões unitárias, na qual se aplica 
uma força F = (- 1 N) k, a uma distância r = (1 m) i do eixo de rotação da mesma. Com isso em mente 
e levando em conta a fenomenologia que suporta o tema da dinâmica rotacional, assinale a alternativa 
CORRETA:
A O torque resultante tem a forma t = (- 1 N m) j.
B O torque resultante tem a forma t = (1 N m) j.
C O torque resultante tem a forma t = (1 N m) k.
D O torque resultante tem a forma t = (1 N m) i.
A dinâmica rotacional prevê, durante o movimento de rotação de um corpo girante, que forças 
fictícias emergirão no sistema em decorrência das acelerações envolvidas em tal movimento. 
Considerando a importância das forças de rotação para o estudo da dinâmica circular, analise as 
sentenças a seguir:
I- A força centrípeta surge como decorrência de alterações na direção e sentido do vetor velocidade 
tangente, do corpo girante em questão. Ela aponta radialmente para o centro da trajetória circular, tal 
como a aceleração homônima que lhe dá origem.
II- A força centrípeta é uma reação à força centrífuga, com direção radial e sentido para fora da 
trajetória circular.
III- A força centrífuga é uma reação à força centrípeta, com direção radial e sentido para fora da 
trajetória circular.
IV- A força centrífuga surge como decorrência de alterações na direção e sentido do vetor velocidade 
tangente, do corpo girante em questão. Ela aponta radialmente para o centro da trajetória circular, tal 
como a aceleração homônima que lhe dá origem. 
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Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças II e IV estão corretas.
C Somente a sentença I está correta.
D Somente a sentença IV está correta.
O momento angular mede a quantidade de movimento de um corpo em movimento circular e 
sua conservação implica que nenhum torque externo atuou sobre o corpo girante. Essa é uma 
quantidade vetorial, cuja representação escalar relaciona a distribuição de massa do corpo a sua 
velocidade angular. Imagine, então, uma situação hipotética em que um corpo esférico, de massa m, 
gira em torno de um eixo longitudinal que o atravessa. Em um determinado momento, o corpo infla 
repentinamente, perdendo 25% de sua massa, Considerando a importância do momento angular para 
o estudo das rotações, analise as sentenças a seguir: 
I- A velocidade angular após a inflação da esfera e sua perda de massa será de wf = 8.wi. 
II- As razões entre os momentos de inércia inicial e final é inversamente proporcional à razão entre as 
velocidades angulares inicial e final. 
III- A velocidade angular após a inflação da esfera e sua perda de massa será de wf = wi. 
IV- O momento de inércia se mantém constante após a inflação e a perda de massa. 
Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença I está correta.
B As sentenças I e II estão corretas.
C As sentenças II, III e IV estão corretas.
D As sentenças I, III e IV estão corretas.
A conservação do momento angular de um corpo rígido em movimento de rotação, em torno de 
uma posição no espaço ou de um eixo que passa pelo próprio corpo reflete um comportamento de 
permanência da quantidade de movimento circular do corpo. 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 pode ser definido como: L = r p.
B O momento angular pode ser definido como: L = I x w.
C O momento angular pode ser definido como: L = r x w
D O t l d d fi id L
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D O momento angular pode ser definido como: L = r x p.
Uma vez em movimento circular, um corpo terá associado a si um momento angular associado a 
sua quantidade de movimento angular. Considere, por exemplo, uma expressão espacial para o 
momento angular de um corpo que se move no espaço, em torno de um ponto central, dado pela 
expressão L(t) = (x0.t) i + (y0.t^2) j + (z0.t^3) k, em que x0, y0 e z0 são constantes de 
proporcionalidade. Sabendo da importância do momento angular para o estudo das rotações, analise 
as sentenças a seguir: 
I- O vetor torque terá a forma T = (x0) i + (2y0.t) j + (3z0.t^2) k. 
II- O vetor torque terá a forma T = (2y0.t) i + (x0) j + (3z0.t^2) k. 
III- O módulo do momento angular terá a forma L = [(x0^2 + y0^3.t^2 + z0^4.t^4)]^(1/2).t. 
IV- O módulo do momento angular terá a forma L = [(x0^2 + y0^2.t^2 + z0^2.t^4)]^(1/2).t. 
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I, II e III estão corretas.
B As sentenças II e IV estão corretas.
C Somente a sentença I está correta.
D As sentenças III e IV estão corretas.
A dinâmica dos corpos rígidos discute a mecânica dos corpos girantes, incluindo-se aqui o 
exemplo de uma patinadora que realiza um movimento de rotação em torno de um eixo longitudinal, 
que atravessa seu corpo simetricamente, dos pés à cabeça. 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, associado ao corpo girante de massa constante sob as 
condições mencionadas, implica que o produto do quadrado do raio de giro com a velocidade angular 
da patinadora, não se altera com o passar do tempo. 
( ) Entretanto, caso a patinadora feche os braços, durante o movimento, sua velocidade angular será 
reduzida, em proporção quadrática à razão entre os raios de giro, de modo compensatório, para 
garantir a conservação do momento angular. 
( ) Entretanto, caso a patinadora feche os braços, durante o movimento, sua velocidade angular será 
aumentada, em proporção quadrática à razão entre os raios de giro, de modo compensatório, para 
garantir a conservação do momento angular. 
( ) Considerando-se a razão (ri/rf)^2 entre os raios iniciais e finais de giro da patinadora, antes e 
depois de ela fechar seus braços, teremos que para (ri/rf)^2 > 0, a velocidade angular final será maior 
que a inicial e vice-versa. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F - V.
B V - F - V - V.
C F - V - V - V.
D V - F - V - F.
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A força INERCIAL centrífuga somente "aparece" em sistemas de referência acelerados e, de 
acordo com a Mecânica de Newton, é uma força "fictícia" pois não cumpre a Terceira Lei Newton, 
isto é, não tem causa em qualquer sistema material externo ao objeto que a sofre e, portanto, não 
possui um par de "ação e reação". Entretanto, esta força "fictícia" é vivenciada por qualquer 
passageiro de um automóvel em uma curva por exemplo e pode ser quantificada, medida, no sistema 
de referência do automóvel com auxílio, por exemplo, de um acelerômetro. Dessa forma, uma força 
fictícia é aquela que não é dada por consequência direta de interações entre dois corpos. Com base 
nas forças fictícias, assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: https://www.if.ufrgs.br/novocref/?contact-pergunta=forca-inercial-centrifuga. Acesso em: 
25 nov. 2020.
A Força peso e força normal.
B Força centrípeta e força de Coriolis.
C Força elétrica e força magnética.
D Força centrífuga e força de Coriolis.
A dinâmica rotacional prevê, durante o movimento de rotação de um corpo girante, que forças 
fictícias emergirão no sistema em decorrência das acelerações envolvidas em tal movimento. 
Considerando a importância das forças de rotação para o estudo da dinâmica circular, analise as 
sentenças a seguir:
I- A força centrípeta surge como decorrência de alterações na direção e sentido do vetor velocidade 
tangente, do corpo girante em questão. Elaaponta radialmente para o centro da trajetória circular, tal 
como a aceleração homônima que lhe dá origem.
II- A força centrípeta é uma reação à força centrífuga, com direção radial e sentido para fora da 
trajetória circular.
III- A força centrífuga é uma reação à força centrípeta, com direção radial e sentido para fora da 
trajetória circular.
IV- A força centrífuga surge como decorrência de alterações na direção e sentido do vetor velocidade 
tangente, do corpo girante em questão. Ela aponta radialmente para o centro da trajetória circular, tal 
como a aceleração homônima que lhe dá origem. 
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas
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As sentenças I e III estão corretas.
B Apenas a sentença IV está correta.
C As sentenças II e IV estão corretas.
D Somente a sentença I está correta.
O helicóptero é um aparelho capaz de levantar voo na vertical por possuir uma hélice na parte 
superior, que funciona como propulsor. Quando seu motor é ligado, a hélice principal gira, 
impulsionando o ar para baixo. Pelo princípio da ação e reação, o ar aplica na hélice uma força de 
reação para cima; a diferença de pressão gerada por ela devido a passagem do ar mais velozmente 
sobre ela do que abaixo gera diferença de pressão e a união deste dois efeito é o que faz o helicóptero 
subir. Qualquer variação da velocidade angular da hélice produz uma variação de seu momento 
angular, que é a grandeza física que relaciona a massa de um corpo ao redor de um eixo de rotação 
com a sua velocidade angular. Suponha que uma hélice de um helicóptero pese 80 kgf e tenha um 
raio de 0,6 m. Determine o valor correto para o momento de inércia e o torque, respectivamente, que 
comunica uma aceleração angular de 20 rad/s². Com base no resultado, assinale a alternativa 
CORRETA: 
FONTE: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-helicoptero-pode-voar.htm. Acesso em: 21 mar. 
2021.
A 2,5 kg.m² e 47,6 N.m.
B 2,9 kg.m² e 58,75 N.m.
C 1,6 kg.m e 41,9 N.m.
D 1,8 kg.m e 44,5 N.m.
O movimento circular pode ser descrito com uma abordagem análoga àquela aplicada ao 
movimento retilíneo. Com pequenas alterações de variáveis é possível matematizar os fenômenos 
rotacionais com a mesma eficácia encontrada na teoria linear. Considerando a teoria que dá suporte 
ao movimento dos corpos no espaço, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A velocidade angular de um objeto é definida como a taxa de variação temporal do 
deslocamento linear do objeto que circula um eixo central fixo. 
( ) A frequência angular mede o número de revoluções por unidade de tempo que um objeto em 
movimento circular realiza. 
( ) A velocidade tangencial de um objeto em movimento circular se relaciona com a velocidade 
angular por meio de um produto com a aceleração angular. 
( ) A velocidade angular de um objeto é definida como a taxa de variação temporal do ângulo 
varrido pelo objeto que circula um eixo central fixo. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V - V.
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B F - V - F - V.
C V - F - F - V.
D F - V - F - F.
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