ICF1-AD2-2015-2

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IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 
2o Semestre de 2015 AD2 de ICF1 
Profs. Lúcia H Coutinho e André Saraiva 
 
1
 
 
 AD2 de ICF1 
 
 
 
 
 
Nome:________________________________ 
 
Polo:_________________________________ 
 
 
Instruções 
Faça a AD2 à medida que você for estudando. 
Não dispense a ajuda da tutoria presencial, nem da tutoria à distância para fazer a sua AD2. 
Você pode entrar em contado com os tutores à distância pelo telefone 0800-2823939 e 
diretamente pela ferramenta da plataforma denominada “Sala de Conferência” ou Chat”, nos 
horários disponíveis. Ou ainda pelas ferramentas da plataforma denominadas “Fórum” e “Sala 
de Tutoria”, onde você pode colocar a sua dúvida e ter uma resposta da nossa equipe em até 
24h durante a semana. Quando a dúvida é colocada de sexta à noite até domingo, respondemos 
até a segunda-feira seguinte. 
Esta AD contém quatro (4) questões. Ela deve ser entregue nos polos até as 15h do dia 17 de 
Outubro (sábado). Se ela for enviada por correio, ela deve ser postada até dia 15 de Outubro. 
 
NÃO ACEITAREMOS AD2 DIGITALIZADAS NEM ESCANEADAS. 
RESPONDA AS QUESTÕES NOS ESPAÇOS RESERVADOS. 
 
Questão 1 (3,0 pontos) 
Só ganham pontos na questão os alunos que fizeram o Laboratório 4, portanto, espere 
para começar a resolver a questão depois de ir ao polo para fazer os experimentos desse 
laboratório. Recomendamos que você faça essa questão imediatamente após a realização do 
laboratório 4. Se quiser ajuda na correção da sua questão, utilize o fórum da Aula 4 – Módulo 2 
da plataforma. Nela você pode enviar a sua resposta e discutir com os tutores à distância. 
 
Os cientistas utilizam o método científico para descobrir as Leis da Natureza. Na Prática 1 você 
realizou um experimento para descobrir um modelo para somar forças. Com esta finalidade, a 
força resultante foi obtida de duas formas diferentes. 
 
a) Escreva as fórmulas do modelo que permitem calcular as componentes da força 
resultante a partir de duas forças conhecidas. 
 
 
 
 
 
 
b) Escreva as fórmulas utilizadas para se obter a incerteza experimental das componentes 
da força resultante obtidas com o modelo (item a). 
 
 
 
 
c) Complete a Tabela 1 com as medidas experimentais que você realizou para obter, com 
a fórmula do item (a), as componentes da força resultante. Não esqueça de colocar as 
incertezas destas medidas (coloque as incertezas dos ângulos em graus). 
Questão Nota Rubrica 
1a 
2a 
3a 
4a 
Total 
UFRJ 
IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 
2o Semestre de 2015 AD2 de ICF1 
Profs. Lúcia H Coutinho e André Saraiva 
 
2
 
 
Tabela 1 
 
 
 
d) Calcule com as fórmulas do item (a) as componentes das forças que você vai utilizar 
para calcular a força resultante com o modelo. Transfira as componentes destas forças 
para a Tabela 2. 
 
 
 
 
 
e) Na determinação das incertezas das componentes das forças é necessário que os 
valores das incertezas dos ângulos medidos seja em radianos e não em graus. 
Transforme as incertezas dos ângulos de graus para radianos. 
 
 
 
f) Calcule as incertezas experimentais associadas às componentes obtidas em (d) e 
transfira para a Tabela 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2 
 
 
 
 
g) Calcule as componentes da força resultante obtida com os dados da Tabela 2 e transfira 
para a Tabela 3. Não esqueça de calcular as incertezas destas componentes. Transfira 
as incertezas para a Tabela 3. 
 
 
 
 
 
 
Tabela 3 
 
 
 
 
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2o Semestre de 2015 AD2 de ICF1 
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h) Para comprovar o modelo proposto para somar forças, foi utilizada outra maneira para 
se obter a força resultante. Qual a outra maneira utilizada para se obter a força 
resultante? 
 
 
 
i) Coloque na Tabela 4 os valores das medidas que você realizou para calcular a força 
resultante desta outra maneira, bem como as incertezas destas medidas. 
 
Tabela 4 
 
 
 
 
j) Calcule os valores das componentes da força resultante obtida a partir dos dados 
experimentais da Tabela 4, assim como suas incertezas. Transfira os resultados para a 
Tabela 5 
 
 
 
 
 
Tabela 5 
 
 
 
k) Escreva o intervalo I1 associado à faixa de valores da medida da componente x da força 
resultante obtida com as fórmulas do modelo (Tabela 3). Escreva o intervalo I2 associado 
à faixa de valores da medida da componente x da força resultante obtida da outra forma 
(Tabela 5). Represente esses intervalos na semirreta a seguir. TRABALHE COM UMA 
ESCALA RAZOÁVEL. 
 
 
 
 
 
l) Qual é a interseção entre os intervalos I1 e I2 obtidos no item k? 
 
 
m) Escreva o intervalo I3 associado à faixa de valores da medida da componente y da força 
resultante obtida com as fórmulas do modelo (Tabela 3). Escreva o intervalo I4 associado 
à faixa de valores da medida da componente y da força resultante obtida da outra forma 
(Tabela 5). Represente esses intervalos na semirreta a seguir. TRABALHE COM UMA 
ESCALA RAZOÁVEL. 
 
 
 
 
 
n) Qual é a interseção entre os intervalos I3 e I4 obtidos no item m? 
 
o) Interprete os resultados experimentais. 
X 
Y 
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4
 
1,6 m 
Questão 2 (3,0 pontos) 
 
As massas de A, B e C são, respectivamente, iguais a 15kg, 20kg e 5,0kg. Despreze o 
atrito das caixas com a superfície, utilize para a aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2 e 
para o ângulo um valor de 𝜃 tal que sen 𝜃= 0,80 e cos 𝜃 = 0,60. A corda é inextensível e 
de massa desprezível. 
 
a) Considere como objeto de estudo a caixa A. Desenhe a caixa A separada do exterior e 
coloque todas as forças que atuam sobre ela. Onde estão aplicadas as reações a estas 
forças? Escreva a segunda Lei de Newton na representação simbólica e em 
componentes para a caixa A. 
b) Agora considere a caixa B. Desenhe a caixa B separada do exterior e coloque todas as 
forças que atuam sobre ela. Onde estão aplicadas as reações a estas forças? Escreva 
a segunda Lei de Newton na representação simbólica e em componentes para a caixa 
B. 
c) Finalmente, considere a caixa C. Desenhe a caixa C separada do exterior e coloque 
todas as forças que atuam sobre ela. Onde estão aplicadas as reações a estas forças? 
Escreva a segunda Lei de Newton na representação simbólica e em componentes para 
a caixa C. 
 
d) Calcule a aceleração do sistema composto pelas três caixas e a corda. Qual o sentido 
desta aceleração? O bloco B se move para o lado direito ou para o lado esquerdo? 
e) Calculeas tensões nas duas cordas. 
 
Questão 3 (2,0 pontos) 
 
Em um filme de ficção científica, o herói leva um fuzil AR-15 para Marte e tenta acertar um 
alienígena com um tiro. Ele atira da altura de seu ombro (1,6 m) apontando na horizontal. 
Acostumado a atirar na Terra, o herói não sabe se seu tiro alcançará o alienígena sob a ação da 
gravidade de Marte. 
 
 
 
 
 
a) Considerando que a velocidade que o fuzil atira a bala é de 975m/s, calcule qual seria o 
alcance da bala caso o herói estivesse na Terra (aceleração da gravidade g=9,8m/s2). 
Você pode procurar referências na Internet para conferir se o alcance que você calculou 
está próximo do alcance relatado pelo fabricante do fuzil AR-15. 
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b) Procure agora na internet a aceleração da gravidade na superfície de Marte. Compare 
mais de uma fonte para certificar-se de que o valor utilizado está correto. Calcule então 
o alcance da mesma bala caso seja atirada em Marte. 
c) Imagine que o alienígena esteja distante demais para que a bala o acerte. O que o herói 
pode mudar para que a sua bala tenha um alcance maior? 
 
 
Questão 4 (2,0 pontos) 
 
a) Qual é o mecanismo físico que gera as marés? Utilize um desenho para explicar. 
b) Quantas marés altas temos por dia na Terra? Por que?