Questionário 1 - 8 Física Geral

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QUESTIONÁRIO – FÍSICA GERAL – AULA 01 – MATEMÁTICA
· Um satélite artificial gira ao redor da Terra mantido em uma órbita aproximadamente circular de raio R devido à força de atração gravitacional entre as massas da Terra e do satélite. Se o módulo da força gravitacional que a Terra exerce sobre o satélite é Fg, e sabendo que a massa da Terra é muitíssimo maior que a massa do satélite, podemos afirmar sobre o módulo da força que o satélite exerce sobre a Terra que:
É igual a Fg.
· Sobre as afirmações abaixo:
I. A velocidade final de um corpo terá sempre a mesma direção e sentido da força resultante agindo sobre ele;
II. Se as resultante das forças aplicadas sobre um corpo for zero, o corpo estará necessariamente em repouso;
III. Se um corpo é mantido com velocidade constante, significa que sobre ele está atuando uma força resultante constante e não nula. Considerando as Leis de Newton, quais estão corretas?
Nenhuma delas.
· Dois blocos de mesma massa estão conectados por uma corda horizontal sem massa, e se encontram em repouso sobre uma mesa sem atrito. Quando um dos blocos for puxado por uma força externa horizontal, qual é a razão entre os módulos das forças resultantes que atuam sobre os dois blocos?
1:1.
· Sobre um objeto de massa igual a 2 kg estão atuando duas forças cujos módulos são respectivamente 10 N e 20 N. O módulo da aceleração resultante da aplicação simultânea dessas duas forças será necessariamente:
Entre 5 m/s² e 15 m/s².
· Uma pessoa está sobre uma balança dentro de um elevador inicialmente em repouso. Quando o elevador entra em movimento, esta pessoa observa que o seu peso aumentou em 10% em relação ao seu peso medido em repouso. Sobre o movimento do elevador neste instante podemos afirmar que:
Está subindo e aumentando a velocidade.
QUESTIONÁRIO – FÍSICA GERAL – AULA 02 – MATEMÁTICA
· Dentre as alternativas abaixo, identifique aquela que contém somente forças fundamentais.
Força nuclear forte, força gravitacional, força eletromagnética e força nuclear fraca.
· Um foguete viaja no espaço perto da Lua. Identifique as duas forças que atuam nele.
A Gravidade e uma força gerada pela exaustão dos gases proveniente da queima do combustível.
· Suponha a situação dos blocos a seguir. Se houver atrito entre os blocos e for empurrado o bloco superior vermelho para a esquerda, quais forças atuarão no bloco no momento do empurrão? Despreze o atrito com o ar.
Força de atrito, força da gravidade, força normal e força do empurrão.
· Quais forças atuam no pêndulo a seguir? Considere que ele está imerso no fluido ar.
Tensão, força gravitacional, força de arrasto e empuxo.
· Um clipe metálico está sobre uma mesa.
Considere 3 forças sobre o clipe: força gravitacional, força de atrito e força de um ímã. Agora observe as seguintes situações:
Situação 1: colocamos o ímã acima do clipe e este vai de encontro ao ímã.
Situação 2: colocamos o ímã embaixo da mesa e conforme puxamos o ímã o clipe se move.
Situação 3: inclinamos a mesa um pouco e o clipe cai.
Associando as situações, qual das 3 forças é mais forte?
A força do ímã é a mais forte, pois nas situações 1 e 2 ela é maior do que as demais forças.
QUESTIONÁRIO – FÍSICA GERAL – AULA 03 – MATEMÁTICA
· Qual é a força necessária para dar uma aceleração de 3 ft/s2 a um bloco de 5 lb?
0,47 lb
· Um cacho de bananas de 4 kg está suspenso, em repouso, em uma balança de mola cuja constante de força é 300 N/m. De quanto a mola está distendida?
13 cm
· Uma mola de 400 N/m de constante elástica está presa a um bloco de 3 kg que repousa sobre um trilho de ar horizontal que torna o atrito desprezível. Qual distensão da mola necessária para dar ao bloco uma aceleração de 4 m/s2, na largada?
3 cm
· Se o movimento de translação que a Terra faz ao redor do Sol parasse, o que ocorreria com o planeta Terra?
A Terra cairia no Sol.
· Uma nave espacial possui massa de 1,05 x 104 quilogramas. Viajando pelo espaço, ela sofre uma força de 100.000 Newtons na direção da Estrela Polar. A magnitude do vetor aceleração será:
9,52 m/s2
QUESTIONÁRIO – FÍSICA GERAL – AULA 04 – MATEMÁTICA
· Seria difícil imaginar o progresso da ciência e da indústria sem o conceito de energia. Em vista disto, podemos dizer que o princípio da Conservação da Energia Mecânica diz que:
A energia total de um sistema isolado é constante.
· Uma montanha-russa é um típico sistema mecânico que utiliza a conservação da energia. Nota-se neste sistema constante mudança de velocidade e de altura ao longo do percurso. Sobre o funcionamento da montanha russa, podemos dizer que:
No momento em que o carrinho está subindo lentamente para ganhar altura, está acumulando energia potencial.
· Uma pessoa abandona um objeto com massa m de uma altura de 35,5 metros. Encontre sua velocidade ao tocar o solo. Considere a aceleração da gravidade valendo 10 m/s²:
V= 26,6 m/s.
· Um carro encontra-se parado no alto de uma montanha. Analisando essa situação a partir dos conceitos de energia cinética e potencial, é correto afirmar que:
Caso este carro queira descer esta montanha, no caminho irá converter energia potencial em energia cinética.
· Se um carrinho de montanha-russa estiver parado e medirmos sua altura em relação ao solo e ela valer 20 metros, calcule a velocidade do carrinho ao passar pelo ponto mais baixo da montanha-russa. Despreze as resistências e adote a massa do carrinho igual a 300 kg e a aceleração da gravidade como 10m/s².
V = 20 m/s.
QUESTIONÁRIO – FÍSICA GERAL – AULA 05 – MATEMÁTICA
Em um ônibus espacial, que orbita a Terra, no seu interior, um astronauta esquece seu lápis flutuando. Podemos dizer sobre este fato, que a caneta flutua pois:
A aceleração da gravidade local é nula.
Sabendo que a atração gravitacional entre dois corpos celestes é proporcional ao inverso do quadrado da distância entre os dois corpos, assim é que, quando a distância entre um asteroide e a Terra diminui da metade, a força de atração exercida pela Terra sobre o asteroide:
É multiplicada por 4.
Um astronauta perde completamente a sensação de peso, pois tanto o ônibus espacial como o astronauta estão em queda livre. Sabendo que a órbita comum de um ônibus espacial é próxima de 400 km acima da superfície da Terra. A aceleração do astronauta será de:
8,7 m/s2(quadrado).
Sobre o movimento de translação que o planeta Terra executa ao redor do Sol, é correto afirmar que:
A velocidade da Terra no periélio é maior.
Sabendo que entre o Sol e a Terra existe uma força gravitacional que mantém o movimento de translação da Terra. Dados: massa do Sol = 2.1030 kg, massa da Terra = 6.1024 kg, distância entre o centro do Sol e o centro da Terra = 1,5.1011 m e G = 6,7. 10- 11 N.m2/kg2. Calcule o valor desta força.
3,573 . 1022 N
QUESTIONÁRIO – FÍSICA GERAL – AULA 06 – MATEMÁTICA
· Um rapaz de massa 65 kg e sua namorada de massa 55 kg pedalam lado a lado em bicicletas idênticas e ambos mantêm a velocidade uniforme. Se ambos sobem uma ladeira bastante ingrime e no final dela encontram uma rua plana, podemos afirmar, neste movimento, que a namorada em relação ao namorado:
Desenvolveu potência mecânica menor.
· Qual a potência média que um corpo desenvolve quando aplicada a ele uma força horizontal com intensidade igual a 20 N, por um percurso de 30 m, sendo que o tempo gasto para percorrê-lo foi 5 s?
120 W
· Uma forma que podemos utilizar para definir a potência é:
A taxa, em qualquer momento de tempo, em que despendemos, dissipamos, consumimos ou fornecemos energia.
· Para retirar água de um poço, uma pessoa utiliza uma bomba de potência útil igual a 2500 W. A profundidade do poço é de 50 m. Calcule o volume de água que pode ser extraído em 24 h. Considere o valor da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e a massa específica da água como 1000 kg/m3.
432 m3
· Uma motocicleta de 50 kg está submetida a uma resultante de forças que lhe proporciona uma variação de velocidade ao longo de um trecho retilíneo da estrada. Em um intervalo de 20 segundos, a velocidade escalar da motocicleta varia uniformemente de 72 km/h para 108 km/h. A potência média dessaresultante de forças, no referido intervalo de tempo, será de:
625 J/s
QUESTIONÁRIO – FÍSICA GERAL – AULA 07 – MATEMÁTICA
· A figura a seguir ilustra uma visão superior de uma mesa de sinuca, em que uma bola de massa 400g atinge a tabela com um ângulo de 60º com a normal e ricocheteia formando o mesmo ângulo com a normal. A velocidade da bola, de 9 m/s, altera apenas a direção do movimento durante o choque, que tem uma duração de 10ms. Qual o valor da força média da colisão da bola com a tabela?
360 N
· Um bloco de massa 1kg move-se retilineamente com velocidade de módulo constante igual a 3m/s sobre urna superfície horizontal sem atrito. A partir de dado instante, o bloco recebe o impulso de sua força externa aplicada na mesma direção e sentido de seu movimento. A intensidade dessa força, em função do tempo, é dada pelo gráfico abaixo. A partir desse gráfico, pode-se afirmar que o módulo da velocidade do bloco após o impulso recebido é, em m/s de
9
· Uma esfera de massa m é lançada do solo verticalmente para cima, com velocidade inicial V, em módulo e atinge o solo 1 s depois. Desprezando todos os atritos, a variação no momento linear entre o instante do lançamento e o instante imediatamente antes do retorno ao solo é, em módulo:
2mV
· Considere uma esfera metálica em queda livre sob a ação somente da força peso. Sobre o módulo do momento linear desse corpo, pode-se afirmar corretamente que:
Aumenta durante a queda.
· Um objeto de massa igual a 2kg move-se em linha reta com velocidade constante de 4m/s. A partir de certo instante, uma força de módulo igual a 2N é exercida por 6s sobre o objeto, na mesma direção de seu movimento. Em seguida, o objeto colide frontalmente com um obstáculo e tem seu movimento invertido, afastando-se com velocidade de 3m/s. O módulo do impulso exercido pelo obstáculo e a variação da energia cinética do objeto, durante a colisão, foram, respectivamente:
26 Ns e -91 J.
QUESTIONÁRIO – FÍSICA GERAL – AULA 08 – MATEMÁTICA
Uma bola de futebol de massa m = 0,20 kg é chutada contra a parede a uma velocidade de 5,0 m/s. Após o choque, ela volta a 4,0 m/s. A variação da quantidade de movimento da bola durante o choque, em kg.m/s é igual a:
1,8
Uma pessoa de massa 80,0 kg está parada em uma das extremidades de uma canoa, também parada, cuja massa é de 60,0 kg. Para saltar na água, ela corre até a outra extremidade e pula com a velocidade inicial do salto, na direção horizontal, de 2,30 m/s. Determine a energia cinética adquirida pela canoa.
159 J
Ao arremessar uma bola de 120 g, um homem de 80 kg, que está em uma superfície sem atrito, desloca-se para trás devido à conservação do momento linear. Qual a velocidade adquira por ele se a bola saiu com velocidade 3,2 m/s?
− 4,8 × 10 − 3 m s – 4,8× ^ {-3} over
Uma granada, que estava inicialmente com velocidade nula, explode, partindo-se em três pedaços. O primeiro pedaço, de massa M1 = 0,20 kg, é projetado com uma velocidade de módulo igual a 10m/s. O segundo pedaço, de massa M2 = 0,10 kg, é projetado em uma direção perpendicular à direção do primeiro pedaço, com uma velocidade de módulo igual a 15m/s. Sabendo-se que o módulo da velocidade do terceiro pedaço é igual a 5,0m/s, a massa da granada, em kg, vale:
0,80
Em uma partida de tênis, após um saque, a bola, de massa aproximadamente igual a 0,06 kg, pode atingir o solo com uma velocidade de 60 m/s. Admitindo que a bola esteja em repouso no momento em que a raquete colide contra ela, determine, no SI, as variações de sua quantidade de movimento e de sua energia cinética:
3,6 kg.m/s e 108 J