FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL - AS I, II, III, IV, V, VI

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FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL – AS I
Pergunta 1 
1. 
	e.
	-7 m/s2 e -41 m/s
Pergunta 2 
1. A distância que a luz percorre em 1 minuto é de aproximadamente (em metros):
	.
	1,8 x 1010 m
Pergunta 3 
1. 
	b.
	-20 t
Pergunta 4 
1. Uma partícula move-se ao longo do eixo x e a sua posição varia de acordo com a expressão: x = - 4t + 5 t2 (unidade no S.I.). A velocidade média da partícula entre os instantes t= 0 s e t =2 s e t=1 s e t = 5 s vai ser, respectivamente, de:
	d.
	6 m/s e 26,25 m/s
Pergunta 1 
1. 
	b.
	11,2 m/s e 27º
Explicação:
A posição do desenho de animação digital em função do tempo t é dada por:
r = (4,0 + 2,5t^2)i + 5,0tj
Substituindo t=2,0 s, temos:
r = (4,0 + 2,5 x (2,0 s)^2)i + 5,0 x 2,0 s j r = (4,0 + 10,0)i + 10,0j r = 14,0i + 10,0j m
Portanto, a posição do desenho em t=2,0 s é de 14,0 m na direção do eixo x e 10,0 m na direção do eixo y.
A velocidade instantânea em t=2,0 s é dada pela derivada da posição em relação ao tempo, ou seja:
v = dr/dt
Derivando a expressão da posição em relação ao tempo, temos:
v = 5,0j + (5,0t)i
Substituindo t=2,0 s, temos:
v = 5,0j + (5,0 x 2,0 s)i v = 5,0j + 10,0i
Portanto, a velocidade instantânea em t=2,0 s tem módulo:
|v| = sqrt[(5,0 m/s)^2 + (10,0 m/s)^2] = 11,2 m/s (aproximadamente)
A direção da velocidade é dada pelo ângulo que ela faz com o eixo x. Podemos calcular esse ângulo utilizando a relação trigonométrica:
tan(theta) = vy/vx
onde vx e vy são as componentes da velocidade nas direções dos eixos x e y, respectivamente. Substituindo os valores numéricos, temos:
tan(theta) = 5,0/10,0 = 0,5
O ângulo theta é então:
theta = atan(0,5) = 26,6 graus (aproximadamente)
Portanto, a velocidade instantânea em t=2,0 s tem módulo de 11,2 m/s, direção de 26,6 graus em relação ao eixo x e sentido para a direita (pois a componente x da velocidade é positiva).
Pergunta 2 
1. Um sinalizador é disparado com velocidade inicial de 120 m/s, com um ângulo de 55o com a horizontal. O seu alcance será de (considere g=9,8 m/s2):
	b.
	318 m
Explicação:
A equação utilizada para encontrar o alcance R de um projétil é:
R = v0^2 * sen(2θ) / g
Substituindo os valores dados no enunciado, temos:
R = (120 m/s)^2 * sen(2 * 55°) / (2 * 9,8 m/s^2) R ≈ 317,5 m
Arredondando o valor para uma casa decimal, temos R ≈ 318 m, que é a resposta correta da questão.
Pergunta 4 
1. Um robô tem coordenadas iniciais x = 1,1 m e y = 3,4 m. Depois de 3s, as coordenadas passam a ser x = 5,3 m e y = -0,5 m. As componentes da velocidade média são, respectivamente:
	e.
	1,4 m/s e -1,3 m/s
Explicação:
As componentes da velocidade média são:
Vx médio = Δx / Δt = (5,3 m - 1,1 m) / 3 s = 1,4 m/s
Vy médio = Δy / Δt = (-0,5 m - 3,4 m) / 3 s = -1,3 m/s
Portanto, as alternativas corretas são a letra e) 1,4 m/s e -1,3 m/s.
Pergunta 1 
1. 
	b.
	6,0 m/s²
Pergunta 2 
1. Um guindaste sustenta um carro de 1500 kg a uma altura de 10 m. A força de tração no cabo, na extremidade presa ao carro, vai ser de:
	.
	14700 N
Pergunta 3 
1. Um objeto de 5 kg está suspenso por uma corrente, com peso desprezível, e se mantém em equilíbrio. A força que a corrente exerce no objeto é de:
	c.
	49 N
Pergunta 4 
1. Uma esfera de 2,5 kg desliza em uma superfície horizontal com aceleração igual a 0,5 m/s2 da esquerda para a direita. Sabe-se que a força aplicada é igual a F = 5,50 N. O coeficiente de atrito entre a bola e o gramado é de:
	
	a.
	0,17
Pergunta 1 
1. Um andaime de massa de 1600 kg está levando uma carga com 200 kg. Há uma força de atrito de 4000 N que retarda a subida do andaime. A potência desejada para que o andaime suba com velocidade constante de 3,00 m/s vai ser de:
	b.
	
6,48 X 10^4W
Pergunta 2 
1. Um carro de corrida de 650 kg inicialmente com uma velocidade de 300 km/h recebe uma força extra de um novo sistema implementado pelos engenheiros. Se a força extra é igual a 200 N por 50,0 m, a velocidade do carrinho após percorrer os 50 m vai ser de:
	b.
	83,5 m/s
Pergunta 1 
1. 
A prática de skate envolve o deslocamento para baixo de uma rampa circular em um centro de práticas de esportes. Considerando o atleta e sua prancha de skate como uma partícula, seu centro se move ao longo de um quarto de círculo de raio R=2m. A massa total, junto com sua prancha de skate, é igual a 40,0kg. Se o skate partir do repouso e não existir nenhum atrito, sua velocidade, na parte inferior da rampa, será de
	b.
	6,2 m/s.
Pergunta 2 
1. Um bloco preso a uma mola e que desliza em um trilho de ar tem massa m = 0,250kg. A mola, cuja constante é dada por k=5,00N/m, está presa ao bloco e alonga-se 0,200m para, em seguida, ser libertada com velocidade inicial = 0. O bloco começa a se mover, retornando para sua posição inicial (x = 0). Assim, a componente x de sua velocidade no ponto x = 0,080m será de:
	e.
	
Pergunta 3 
1. Um bloco preso a uma mola, cuja constante é dada por k=5,00N/m, e que desliza em um trilho de ar tem massa m = 0,200kg. Suponha que o bloco parta do repouso quando a mola ainda não está deformada. Aplica-se uma força para que a mola seja esticada com F = 0,610 N. Assim, a velocidade do bloco, quando estiver em x = 0,100 m, será de
	a.
	0,60m/s. 
Pergunta 4 
1. Você arremessa uma bola de beisebol de 0,5kg verticalmente de baixo para cima, fornecendo-lhe uma velocidade inicial de módulo igual a 10,0m/s. Usando a conservação da energia, a altura máxima que a bola atingirá, supondo que a resistência do ar seja desprezível, será de
	a.
	10,2 m.
Pergunta 1 
1. Quando um meteorito estiver a uma distância acima da Terra igual a 3 vezes o raio dela, a aceleração por conta da gravidade da Terra será de:
F = G. M.m / (r+h)^2
Onde, h = 3r e F = mg
mg = G . Mm/(r+3r)^2
g = G. M / ( 4r )^2
Substituindo G = 6,67×10^(-11)
M = 6×10^(24)
r = 6.378 km
Convertendo r para metros
r = 6.378 × 10^3m
r = 6,378 × 10^6m
Logo,
g = 6,67×10^(-11)×6×10^(24)/( 4×,6,378×10^6)^2
______________
g = 6,67×6×10^(13)/ ( 16 ×6,378^2×10^12)
Efetuando as multiplicações e divisões teremos:
g = 6,67×6×10^(13-12) / (16×6,378^2)
g = 400,2/ (650.862144)
g ~ 0, 614 m/s^2
Pergunta 2 
1. A energia cinética para um foguete de 5000 kg entrar em órbita é de:
	e.
	3,14 x 10¹¹ J
Pergunta 3 
1. De acordo com o fato de que o período da órbita da Terra é de cerca 3,156 x 107 s e a distância do Sol-Terra é 1,496 x 1011 m, a massa do Sol é:  
	e.
	1,99 x 10³º Kg
Pergunta 4 
1. A partir do raio da Terra e da aceleração da gravidade na superfície, a densidade da Terra vai ser:  
	d.
	5,51 x 10³ Kg/m³