ICF1 AD2 2018 1

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IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I 
1​o​ Semestre de 2018 
AD2 de ICF1 
 
 AD2 de ICF1 – 2018.1 
 
 
 
Polo:​______________________ 
Data:​______________________ 
Curso​:_____________________ 
 
 
Questão Nota Rubrica 
1​a 
2​a 
3​a 
4​a 
Total 
 
 
Nome Legível: ​__________________________________ 
 
Assinatura: ____________________________________ 
 
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 contato 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. 
 
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 1 
 
 
 
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Introdução às Ciências Físicas I 
1​o​ Semestre de 2018 
AD2 de ICF1 
Esta AD contém três (03) questões. Ela deve ser entregue conforme 
as instruções de seu tutor presencial! 
 
 
RESPONDA AS QUESTÕES NOS ESPAÇOS RESERVADOS, 
LOGO ABAIXO DE CADA ITEM​. 
 
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. 
 
Os cientistas utilizam o método científico para descobrir as Leis da Natureza. Na Prática 1 do 
Módulo 2 você realizou um experimento para encontrar um modelo que pudesse ser utilizado 
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). 
 
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. 
 
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 2 
 
 
 
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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 
 
 
 
 
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? 
 
 
 
 
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 3 
 
 
 
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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 I​1 associado à faixa de valores da medida da componente x da 
força resultante obtida com as fórmulas do modelo (Tabela 3). Escreva o intervalo ​I​2 
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 ​I​1​ e ​I​2​ obtidos no item k? 
 
 
 
m) Escreva o intervalo ​I​3 associado à faixa de valores da medida da componente y da 
força resultante obtida com as fórmulas do modelo (Tabela 3). Escreva o intervalo ​I​4 
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. 
 
 
 
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 4 
 
 
 
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n) Qual é a interseção entre os intervalos ​I​3​ e ​I​4​ obtidos no item m? 
 
 
 
o) Interprete os resultados experimentais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 2 ​(3,0 pontos) 
Um jogador de basquete está a 10,0 m de distância da cesta como mostra a figura. Ele 
arremessa a bola a uma altura de 2,0 m com um ângulo de 40​o com a horizontal a uma θ 
velocidade de 9 m/s. A altura da cesta é de 3,05 m. Considere a aceleração da gravidade v→0 
igual a 10 m/s​2 
 
 
 
a) Escreva o vetor velocidade instantânea inicial da bola ​ ​em relação à Terra emv
→
0 
termos dos unitários e .iˆ jˆ 
 
 
 
 
 
 
 
 
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b) Escreva ​x(t), y(t), v​x​(t) e v​y​(t)​ (componentes da velocidade instantânea na direção x e y, 
respectivamente) para a bola como funções do tempo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Utilize o resultado do item b) para escrever o vetor posição e o vetor velocidader→ 
instantânea da bola em termos dos unitários e .v→ iˆ jˆ 
 
 
 
 
 
d) Determine o tempo que a bola leva para que sua altura em relação ao solo seja 
máxima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) Determine a altura máxima que a bola atinge. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 6 
 
 
 
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f) Determine a que distância ​d​ a bola, em sua altura máxima, se encontra do cesta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
g) Escreva o vetor velocidade instantânea da esfera no instante em que ela se encontra 
na posição definida no item d (expresse-o em termos dos unitários e .).iˆ jˆ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
h) O jogador acertou a cesta? Caso tenha acertado, calcule o tempo até a bola acertar a 
cesta. Casoo jogador não tenha acertado, calcule a velocidade inicial da bola para que 
o jogador acerte a cesta (mantendo o ângulo inicial de 40​o​). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 7 
 
 
 
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Questão 3 ​(4,0 pontos) 
Antes de fazer esta questão estude a Aula 5 do Módulo 2. 
 
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