Atividade A2 FÍSICA - DINÂMICA E TERMODINÂMICA

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Pergunta 1)
Imagine que o pneu do seu carro fure, então para trocar o pneu do carro, você deverá utilizar o macaco hidráulico para subir o carro e depois a chave de roda para retirar os parafusos que seguram a roda do carro. Essa ferramenta, que é encaixada nos parafusos da roda, facilita a retirada dos parafusos.
Analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A intensidade do torque aplicado sobre o parafuso diminui.
II. ( ) A intensidade do torque sobre o parafuso aumenta.
III. ( ) O ângulo de rotação necessário para soltar o parafuso aumenta.
IV. ( ) A intensidade da força aplicada a barra aumenta.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta:F, V, F, F.
Resposta correta. A sequência está correta. O encaixe da barra longa aumenta a distância do ponto de aplicação da força ao eixo de rotação que está sobre o parafuso, isso faz com que a intensidade do torque aplicado aumente. a barra rígida que se encaixa a chave de rodas permanece na mesma direção do braço da chave, não interferindo no ângulo de rotação. O aumento do braço de alavanca não interfere na intensidade da força aplicada, ele altera o torque produzido.
Pergunta 2) 
As leis de trânsito devem ser respeitadas. Jorge estava atrasado para o trabalho e resolveu dar uma acelerada no carro para não perder hora. Numa avenida onde a velocidade máxima permitida era de 70km/h, Jorge, com 70Kg estava a 108km/h quando perdeu o controle do carro, tentando desviar de um ciclista, e colidiu com um poste.
 
Assinale a alternativa que estima, aproximadamente, a Força média que o cinto de segurança exerceu sobre Jorge durante o impacto, considerando que o deslocamento de Jorge durante a colisão foi de 1m.
Resposta: 
img5ffe0a7a104_20211113002624.gif
Resposta correta. A alternativa está correta, pois relacionando a Força média com o Impulso e então com a variação da quantidade de movimento, temos que:img5ffe0a7a98_20211113002623.gifEntão,
img5ffe0a7a99_20211113002623.gif
Considerando a aceleração constante, temos que:img5ffe0a7a100_20211113002624.gif
Entãoimg5ffe0a7a101_20211113002624.gif
Pergunta 3)
 Uma ação social chamada “Saúde e Qualidade de Vida” foi feita no interior do Paraná e uma das atividades disponibilizadas ao público era a bioimpedância, que consiste em medir a composição corporal de uma pessoa. Para isso todas as pessoas eram pesadas numa balança de mola. As pessoas que participaram dessa atividade pesavam entre 50 e 100kg . Sabemos que na posição de equilíbrio a mola da balança fica comprimida 2 cm sob a ação do peso. Um participante de 80kg (800N) foi colocado sobre essa balança. Queremos determinar qual o Trabalho total realizado pela Força de compressão da mola e qual a constante da mola.
Neste sentido, assinale a alternativa que indica os valores do Trabalho total realizado e a constante de mola, respectivamente.
Resposta: img5ffe0a7a130_20211113002650.gif
Resposta correta. A alternativa está correta, pois:
Como a Força necessária para esticar a mola é dada porimg5ffe0a7a124_20211113002648.gif, entãoimg5ffe0a7a125_20211113002649.gif, logo o Trabalho totalimg5ffe0a7a126_20211113002649.gifrealizado por F quando o alongamento da mola varia de zero a um valor máximo x é dado por
img5ffe0a7a127_20211113002649.gif
Pergunta 4) 
Um prédio de 20 andares está em construção e foi preciso utilizar um guindaste para carregar um bloco de concreto de 2000kg até o segundo andar desse prédio. Esse guindaste exerce uma força de 21kN sobre o bloco em questão. Esta força é aplicada ao longo de 2 andares, ou seja, 11 metros, lembrando que essa força de 21kN suporta a força gravitacional para manter o bloco em movimento ascendente. Vamos determinar:
Obs: Utilizaremos nos cálculos, g=9,821N/kg
I) O Trabalho img5ffe0a7a23_20211113002646.gif, em kJ, realizado sobre o bloco pelo guindaste;
II) O Trabalho img5ffe0a7a24_20211113002646.gif, em kJ, exercido sobre o bloco pela força gravitacional;
III) O Trabalho img5ffe0a7a25_20211113002647.gif resultante, em kJ.
Resolvendo as questões acima, assinale a alternativa que mostra o valor solicitado em cada item, respectivamente:
Resposta: 231kJ, -216,82kJ, 14,18kJ
Resposta correta. A alternativa está correta, pois nos itens I e II a Força aplicada sobre o bloco é constante e o deslocamento é em linha reta, então podemos calcular o trabalho realizado no item I por:
img5ffe0a7a26_20211113002647.gif. No item II o trabalho realizado é dado por:img5ffe0a7a27_20211113002647.jpgNo item III, o Trabalho resultante é a soma dos Trabalhos realizados por cada Força, logo,img5ffe0a7a28_20211113002648.gif
Pergunta 5) 
Duas partículas img5ffe0a7a55_20211113002625.gif, se movem linearmente em sentidos opostos em um ambiente sem atrito. A partícula img5ffe0a7a56_20211113002625.giftem massa img5ffe0a7a57_20211113002625.gif e img5ffe0a7a58_20211113002625.gif. Em um determinado momento elas se colidem, img5ffe0a7a59_20211113002626.gif com velocidade de img5ffe0a7a60_20211113002626.gifcom a mesma velocidade de img5ffe0a7a61_20211113002626.gif, e a partícula img5ffe0a7a62_20211113002626.gif se afasta com velocidade de img5ffe0a7a63_20211113002626.gifapós a colisão. Pergunta-se:
 
I) Qual a velocidade final da partícula img5ffe0a7a64_20211113002626.gif?
II) Qual a variação de momento linear dessas duas partículas?
 
Assinale a alternativa que indica, respectivamente, os valores corretos dos itens I e II.
Resposta: I. img5ffe0a7a80_20211113002630.gifII. img5ffe0a7a81_20211113002630.gif
Resposta correta. A alternativa está correta, pois I. O componenteimg5ffe0a7a65_20211113002627.gifdo momento linear total antes da colisão é dado por:
img5ffe0a7a66_20211113002627.jpg
Como o componenteimg5ffe0a7a67_20211113002627.gifdo momento linear após a colisão permanece o mesmo, temos que,
img5ffe0a7a68_20211113002627.gif
II. A variação do momento linearimg5ffe0a7a69_20211113002627.gifé dado por:img5ffe0a7a70_20211113002628.gif(img5ffe0a7a71_20211113002628.gif-img5ffe0a7a72_20211113002628.jpg.
Analogamente, a variação do momento linearimg5ffe0a7a73_20211113002628.gifé dado por:img5ffe0a7a74_20211113002628.gif(img5ffe0a7a75_20211113002629.gif
Pergunta 6) 
João e Vera de férias o destino é praia. Organizaram tudo no carro e partiram para o litoral. Numa determinada altura do trajeto o pneu do carro furou e faltavam poucos metros para um posto de gasolina, que sorte! Vera então assumiu o volante enquanto João empurrou o carro por 100 m até o posto.
Sabendo que João empurra o carro com uma Força de 250 N, assinale a alternativa que indique qual o trabalho realizado por essa Força sobre o carro.
Resposta: 
img5ffe0a7a10_20211113002635.gif
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o Trabalhoimg5ffe0a7a1_20211113002633.gifrealizado é dado porimg5ffe0a7a2_20211113002634.gif
img5ffe0a7a3_20211113002634.gif
img5ffe0a7a4_20211113002634.gif
img5ffe0a7a5_20211113002634.gif
Pergunta 7)
 Uma maneira de transferir energia interna ou externa a um sistema é por meio da realização de Trabalho, denotado por img5ffe0a7a112_20211113002651.gif sobre o sistema por agentes externos. Isso porque o trabalho é uma relação entre a força aplicada e a distância percorrida durante a execução de uma atividade. Esse é o Teorema do Trabalho-Energia.
 
Analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s)
 
I. ( ) A energia total de um sistema pode variar.
II. ( ) A energia total de um sistema sempre diminui quando o trabalho é realizado por forças de atrito.
III. ( ) Se uma pessoa pula no ar, o chão realiza trabalho sobre a pessoa, aumentando sua energia mecânica
IV. ( ) O trabalho img5ffe0a7a113_20211113002651.gif necessário para puxar ou empurrar uma mola é o mesmo.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta: V, F, F, V
Resposta correta. A sequência está correta. A energia total de um sistema pode variar, a energia total de um sistema nem sempre diminui quando o trabalhoé realizado por forças de atrito e quando uma pessoa pula no ar, o chão não realiza trabalho sobre a pessoa, aumentando sua energia mecânica, o trabalho necessário para puxar ou empurrar uma mola é o mesmo.
Pergunta 8)
 O torque, denotado por img5ffe0a7a110_20211113002639.gif é uma grandeza vetorial, cuja direção e sentido tem significado físico na rotação. Indicamos o sentido do torque em relação a um eixo atribuindo o sinal positivo ou negativo. O torque é expresso, matematicamente, como o produto vetorial de r (distância), por F (Força).
 
Analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A ordem em que dois vetores são multiplicados em um produto vetorial segue a seguinte regra: a ordem dos fatores não altera o produto.
II. ( ) Se dois vetores têm sentidos opostos, seu produto vetorial deve ser zero.
III. ( ) O produto vetorial de dois vetores é perpendicular a ambos.
IV. ( ) O produto vetorial de dois vetores é paralelo a ambos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta: F,V,V, F.
Resposta correta. A sequência está correta. A ordem em que dois vetores são multiplicados em um produto vetorial importa sim, dois vetores têm sentidos opostos, seu produto vetorial deve ser zero e o produto vetorial de dois vetores é perpendicular a ambos.
Pergunta 9)
 O torque, denotado como img5ffe0a7a107_20211113002639.gif é uma grandeza vetorial que está relacionada com a rotação de um sistema. Imagine então um torque de 180 N.m sendo aplicado a uma distância de 30 cm do eixo de rotação de um determinado objeto. Neste sentido, assinale a alternativa que determina a intensidade da força perpendicular ao plano de rotação desse objeto.
Resposta: 600N
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para calcularmos a intensidade da força perpendicular ao eixo de rotação, vamos utilizar a definição de torque e os dados do exercício:img5ffe0a7a108_20211113002639.gif
Pergunta 10)
 Pedro e Carol foram visitar os pais em Minas Gerais. Depois de rodarem mais de 400 Km, o carro deu pane e parou na estrada. Carol pegou o volante e Pedro empurrou o carro por 600m até uma oficina mecânica que ficava à beira da estrada. Pedro ficou exausto e empurrou o carro com uma Força de 280 N.
 
Nestas condições, assinale a alternativa que indique qual o Trabalho realizado por essa Força sobre o carro.
Resposta: 
img5ffe0a7a148_20211113002641.gif
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o Trabalhoimg5ffe0a7a143_20211113002640.gifrealizado é dado porimg5ffe0a7a144_20211113002640.jpg
img5ffe0a7a145_20211113002640.gif
img5ffe0a7a146_20211113002640.gif
img5ffe0a7a147_20211113002641.gif