Exercícios FIS 201 - Capítulos 11, 12 e 13 - Equilíbrio, Gravitação e Movimento Periódico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA – DEPARTAMENTO DE FÍSICA – FIS 201 – FÍSICA I 
 
PRIMEIRO SEMESTRE LETIVO 2014 
 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS – Capítulos 11, 12 e 13: Equilíbrio, Gravitação e Movimento 
Periódico 
Capítulo 11 – Equilíbrio de corpos rígidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 12 – Gravitação 
 
 
 
 
 
 
7) 
1) 
R 
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2) 
3) 
4) 
5) 
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8) Considere um planeta em uma órbita elíptica. No periélio (o ponto da órbita mais próximo 
do Sol) a distância entre o planeta e o sol é igual a rP; no afélio (o ponto da órbita mais 
afastado do Sol) essa distância é igual a rA. Levando em conta o gráfico abaixo que mostra 
a distância do planeta ao Sol, r(t), em função do tempo t, em um período orbital T do 
planeta, esboce nos sistemas de eixos abaixo as curvas do módulo da aceleração a(t), da 
energia potencial gravitacional U(t) e da energia cinética K(t) do planeta, em função do 
tempo t. Ao lado de cada gráfico escreva as leis (equações) que justificam sucintamente 
seu raciocínio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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10) 
11) 
12) 
13) 
14) 
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Capítulo 13 – Movimento Periódico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1) 
2) 
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3) 
b) 
c) 
4) 
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5) 
6) 
7) 
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8) 
9) 
10) 
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11) 
12) 
13) 
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RESPOSTAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14) 
a) Calcule a razão 𝜔𝑇 𝜔𝐿 entre as frequências angulares para o pêndulo simples na Terra e na 
Lua. Faça o mesmo cálculo para o sistema massa-mola. 
b) Calcule a razão 𝐴𝑇 𝐴𝐿 entre as amplitudes de oscilação para o pêndulo simples na Terra e na 
Lua. Faça o mesmo cálculo para o sistema massa-mola. 
Capítulo 11 – Equilíbrio de corpos rígidos 
 
 
 
 
 
 
7) (a) 𝐹 =
𝑀𝑔
2𝑠𝑒𝑛𝜃
 
(b) 𝐹 𝑃𝑖𝑠𝑜 =
𝑀𝑔
2
𝑖 + 1 +
1
2𝑡𝑎𝑛𝜃
 𝑀𝑔𝑗 
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Capítulo 12 – Gravitação 
1) (a) 𝐹𝐴/𝐵 =
1
4
𝐺𝑀2
𝑅2
 
 (c) 𝑇 =
4𝜋𝑅3/2
 𝐺𝑀
 
 
2) 
3) 
4) 
5) 
6) 
7) 
8) 
9) 
10) 
11) 
12) 
13) 
14) 
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Capítulo 13 – Movimento Periódico 
1) 
2) 
3) 
4) 
5) 
6) 
7) 
8) 
9) 
10) 
11)