Movimentos e Forças na Física

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Questão 1/10 - Física - Mecânica
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Um gato anda em linha reta, à qual chamaremos de eixo Ox com a direção positiva para a direita. O gráfico abaixo representa a velocidade do felino em função do tempo.
O gráfico da posição do gato em função do tempo que melhor representa o movimento do gato é:
Assinale a correta.
Nota: 10.0
	
	A
	
	
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
	
	B
	
	
	
	C
	
	
	
	D
	
	
Questão 2/10 - Física - Mecânica
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Leonardo da Vinci "projetou catapultas gigantescas feitas com madeira tensionada e curvas que armazenam a força elasticamente liberando-a de uma só vez. [Nestes instrumentos bélicos,] a tábua de madeira é arqueada por meio de uma corda presa a uma roda dentada. Provavelmente a roda dentada, quando trancada, serviria para segurar a corda em sua coloque impedindo a catapulta de disparar cedo. O tiro parece acionado por meio de um martelo que destrava a corda. O mecanismo é simples [...]" Trecho do texto Las Máquinas de Leonardo da Vinci de Maria Cecília Tomasini (Revista Ciencia y Tecnología, n. 12, 2012, p. 32).
As catapultas, muito utilizadas nas batalhas medievais, consiste em um mecanismo de lançamento de projéteis que, devido a ação da gravidade terrestre, descrevem movimentos parabólicos.
Sobre o movimento parabólico de projéteis nas proximidades terrestres, considerando a resistência do ar desprezível, é CORRETO afirmar que:
Nota: 10.0
	
	A
	
	Pode ser analisado como uma composição de dois movimentos uniformes simultâneos.
	
	B
	
	Pode ser analisado como uma composição de dois movimentos simultâneos, um movimento uniformemente acelerado na vertical e outro movimento uniforme na horizontal.
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
O movimento vertical é classificado como uniformemente variado devido a ação gravitacional, que causa uma aceleração constante nessa direção com valor de aproximadamente 9,8 m/s² nas proximidades terrestres. Já na direção horizontal, sem a resistência do ar, nenhuma aceleração atua sobre o projétil, que desenvolve um movimento uniforme nessa direção. Os dois movimentos simultâneos geram a trajetória parabólica desenvolvida pelo projétil.
	
	C
	
	Pode ser analisado como uma composição de dois movimentos simultâneos, um movimento circular e outro movimento hiperbolóide.
	
	D
	
	Pode ser analisado como uma composição de dois movimentos, um movimento acelerado e outro movimento uniforme, que não ocorrem simultaneamente.
Questão 3/10 - Física - Mecânica
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Uma pedra amarrada a uma corda se move no sentido horário em movimento circular uniforme. 
Analisando a figura acima, em qual direção do ponto A, a pedra é atirada quando a corda é cortada?
Assinale a correta:
Nota: 10.0
	
	A
	
	(a) para a esquerda
	
	B
	
	(b) para cima
	
	C
	
	(c) para direita
	
	D
	
	(d) para baixo
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
A pedra só move-se em movimento circular porque está presa a corda, a qual exerce uma força centrípeta na pedra fazendo-a girar. Se tal corda for cortada durante o movimento a pedra seguirá em movimento retilíneo na direção e sentido (d).
Questão 4/10 - Física - Mecânica
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A figura abaixo mostra três trajetórias de uma bola de futebol chutada a partir do chão.
Ignorando os efeitos do ar, ordene as trajetórias de acordo com o tempo de percurso, do maior pra menor, sendo que para trajetória 1 o tempo é t1, para trajetória 2, t2 e para trajetória 3, t3.
Nota: 10.0
	
	A
	
	t1 > t2 > t3
	
	B
	
	t2 > t3 > t1
	
	C
	
	t3 > t1 > t2
	
	D
	
	t1 = t2 = t3
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
No lançamento de projéteis o tempo de voo só depende da altura máxima tingida pelo projétil, como na ilustração as três trajetórias atingem a mesma altura os tempos t1, t2 e t3 são iguais.
Questão 5/10 - Física - Mecânica
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Um pósitron sofre um deslocamento Δr=2,0i−3,0j+6,0kΔr=2,0i−3,0j+6,0k  e termina com o vetor posição rf=3,0j−4,0krf=3,0j−4,0k  , em metros.
Qual era o vetor posição inicial do pósitron?
Assinale a resposta correta
Nota: 10.0
	
	A
	
	ri=2,0i+2,0kri=2,0i+2,0k
	
	B
	
	ri=3,0j−2,0kri=3,0j−2,0k
	
	C
	
	ri=−2,0i+6,0j−10,0kri=−2,0i+6,0j−10,0k
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
O vetor deslocamento ΔrΔr é dado pela subtração do vetor posição final e o vetor posição inicial.
Δr=rf−riΔr=rf−ri
Substituindo os vetores conhecidos na equação, temos:
2,0i−3,0j+6,0k=3,0j−4,0k−ri2,0i−3,0j+6,0k=3,0j−4,0k−ri
Isolando riri
ri=−2,0i+3,0j−6,0k+3,0j−4,0kri=−2,0i+3,0j−6,0k+3,0j−4,0k
Logo:
ri=−2,0i+6,0j−10,0kri=−2,0i+6,0j−10,0k
	
	D
	
	ri=2,0i+3,0j−4,0kri=2,0i+3,0j−4,0k
Questão 6/10 - Física - Mecânica
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Uma folha de massa igual 0,3 g cai de uma árvore com velocidade constante. Determine a força resultante sobre essa folha, sabendo que ela está sujeita à força de resistência do ar.
Dado: a aceleração da gravidade tem valor igual a 9,8 m/s².
Assinale a correta:
Nota: 10.0
	
	A
	
	FR = - 3,0 x 10-2 N
	
	B
	
	FR = 0
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
Resolução:
Como a velocidade da folha em queda é constante, e de acordo com a primeira lei de Newton, significa que a força resultante atuante sobre ela é igual a zero.
FR = 0
	
	C
	
	FR = 2,9 x 10-3 N
	
	D
	
	FR = 3,0 x 10-3 N
Questão 7/10 - Física - Mecânica
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Ao bater o tiro de meta, o goleiro chuta a bola imprimindo uma velocidade inicial de Vo = 25,0 m/s com um ângulo inicial de ao = 53,1o em um local onde g = 9,80 m/s2. 
Desconsiderando os efeitos da resistência do ar, calcule o tempo que a bola leva para atingir a altura máxima de sua trajetória.
Nota: 10.0
	
	A
	
	t = 4,01 s
	
	B
	
	t = 3,78 s
	
	C
	
	t = 3,02 s
	
	D
	
	t = 2,04 s
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
Neste tipo de movimento, a velocidade do projétil no eixo y, ( Vy), no ponto mais alto da trajetória é igual a zero.
Vy=0Vy=0
Pela equação:
vy=voy−g.tvy=voy−g.t
Como:
voy=vosenaovoy=vosenao
vy=vosenao−g.tvy=vosenao−g.t
0=25,0.sen53,1o−9,8.t0=25,0.sen53,1o−9,8.t
t=19,99/9,80=2,04st=19,99/9,80=2,04s
Questão 8/10 - Física - Mecânica
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Leia a tirinha do Garfield abaixo.
Fonte: Dia a dia educação - Secretaria de Estado da Educação do Paraná - SEED/PR . Disponível em: 
Jon é o dono de Garfield. Baseado nas Leis de Newton, Garfield afirma para Jon que poderá modificar seu peso indo para um planeta cuja gravidade seja menor.
Observando a tirinha do Garfield e baseado nas concepções descritas pelas Leis de Newton, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.
I. O peso pode ser determinado a partir da Segunda Lei de Newton (Lei Fundamental da Dinâmica), que traça uma relação entre a força e a aceleração que atua sobre o corpo.
PORQUE
II. A Segunda Lei de Newton demonstra que massa e peso são grandezas equivalentes e que a aceleração que atua sobre um corpo é diretamente proporcional à massa do mesmo.
A respeito das asserções, assinale a opção correta.
Nota: 10.0
	
	A
	
	A asserção I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	
	B
	
	A asserção I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
	
	C
	
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
A Segunda Lei de Newton estabelece uma relação entre força e aceleração dada por
na qual F é a força que atua sobre o corpo, m é a massa do corpo e a é a aceleração que atua sobre o corpo.
Reescrevendo essa mesma relação, podemos verificar que a aceleração é inversamente proporcional a massa do corpo,
Ou seja, para determinada força que atua sobre um corpo, quanto maior a sua massa, menor será a aceleração causada por essa força. E quanto menor for a massa do corpo, maior será a aceleração causada por essa mesma força.
No caso do peso, peso é uma força gravitacional, que causa no corpo uma aceleração gravitacional. Sendo o peso uma força, esse conceito difere do conceito demassa.
	
	D
	
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Questão 9/10 - Física - Mecânica
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Na Amazônia, devido ao seu enorme potencial hídrico, o transporte de grandes cargas é realizado por balsas que são empurradas por rebocadores potentes. Suponha que se quer transportar duas balsas carregadas, uma maior de massa M = 850 kg e outra menor de massa m = 408 kg, que devem ser empurradas juntas por um mesmo rebocador, e considere a figura abaixo que mostra duas configurações (A e B) possíveis para este transporte. Na configuração A, o rebocador exerce sobre a balsa uma força de intensidade Fa, e a intensidade das forças exercidas mutuamente entre as balsas é fa. Analogamente, na configuração B o rebocador exerce sobre a balsa uma força de intensidade Fb, e a intensidade das forças exercidas mutuamente entre as balsas é fb.
Considerando que em ambas as configurações a aceleração produzida nas balsas é de 2,4 m/s2, calcule a intensidades das forças Fa, Fb, fa e fb
Nota: 10.0
	
	A
	
	Fa = 3019,2 N; fa = 979,2 N; Fb = 3019,2 N; fb = 2040 N
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
	
	B
	
	Fa = 2040 N; fa = 3019,2 N; Fb = 979,2 N; fb = 3019,2 N
	
	C
	
	Fa = 1930,2 N; fa = 797,2 N; Fb = 1930,2 N; fb = 4020 N
	
	D
	
	Fa = 3019,2 N; fa = 2040 N; Fb = 3019,2 N; fb = 979,2 N
Questão 10/10 - Física - Mecânica
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Uma força F é aplicada paralelamente ao eixo Ox a um modelo de carro de 2,0 kg com controle remoto. O componente x da força varia com a coordenada x do carro conforme indicado na figura. 
Calcule o trabalho realizado pela força F quando o carro se desloca de x = 0 a x = 7,0 m.
Assinale a correta:
Nota: 10.0
	
	A
	
	- 1 J
	
	B
	
	2 J
	
	C
	
	3 J
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
	
	D
	
	4 J
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