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FÍSICA TEÓRICA I Aula de Revisão AV2 Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * ESTRUTURA DA DISCIPLINA AULA 1 – Unidades e grandezas físicas AULA 2 –Deslocamento, velocidade e aceleração AULA 3 – Equações de movimento AULA 4 – Equações de movimento (2D) AULA 5 – Leis de Newton AULA 6 – Forças e Movimento AULA 7 – Trabalho e Energia AULA 8 – Conservação de Energia AULA 9 – Impulso AULA 10 – Colisões Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * Conteúdo Programático Revisão AV2 Leis de Newton Força e Trabalho Energia Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (PUC-SP)Três forças são aplicadas a uma partícula de modo que a resultante é nula. Duas delas são perpendiculares entre si e suas intensidades são 90N e 120N, respectivamente. a) Calcule a intensidade da 3a força. b) O corpo está em equilíbrio? Em caso positivo, qual? Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (PUC-SP)Três forças são aplicadas a uma partícula de modo que a resultante é nula. Duas delas são perpendiculares entre si e suas intensidades são 90N e 120N, respectivamente. a) Calcule a intensidade da 3ª força. b) O corpo está em equilíbrio? Em caso positivo, qual? F1 F2 FR = F1 + F2 + F3 = 0 (F3)2 = (F1)2 + (F2)2 (F3)2 = (90)2 + (120)2 = 8100+ 14400 = 22500 F3 = 150 N Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (PUC-SP)Três forças são aplicadas a uma partícula de modo que a resultante é nula. Duas delas são perpendiculares entre si e suas intensidades são 90N e 120N, respectivamente. a) Calcule a intensidade da 3ª força. b) O corpo está em equilíbrio? Em caso positivo, qual? Sim, depende se está parado (v=0) ou com velocidade constante. F1 F2 FR = F1 + F2 + F3 = 0 (F3)2 = (F1)2 + (F2)2 (F3)2 = (90)2 + (120)2 = 8100+ 14400 = 22500 F3 = 150 N Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFF-RJ) Uma pessoa mediu, sucessivamente, as acelerações produzidas em dois blocos, 1 e 2, pelas correspondentes forças resultantes que sobre ele atuaram. O gráfico abaixo expressa a relação entre as intensidades dessas forças e de suas respectivas acelerações. Se o valor da massa do bloco 1 é igual a três quartos do valor da massa do bloco 2, podemos afirmar que o valor de Fo indicado no gráfico é: a)7,0 N b) 6,0 N c) 5,0 N d) 4,0 N e) 3,0 N Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFF-RJ) Uma pessoa mediu, sucessivamente, as acelerações produzidas em dois blocos, 1 e 2, pelas correspondentes forças resultantes que sobre ele atuaram. O gráfico abaixo expressa a relação entre as intensidades dessas forças e de suas respectivas acelerações. Se o valor da massa do bloco 1 é igual a três quartos do valor da massa do bloco 2, podemos afirmar que o valor de Fo indicado no gráfico é: a)7,0 N b) 6,0 N c) 5,0 N d) 4,0 N e) 3,0 N Bloco 1: F0 = 3/4m.a Bloco 2: F = m.a 8 = m 4 m = 8/4 = 2 kg. Substituindo em F0 F0 = ¾. 2 .4 = 3. 2 = 6 N Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFB) O movimento do caminhão da figura é retilíneo e uniforme e os dois carros exercem sobre ele forças de intensidades F1=F2=5000N. Fat é a intensidade da força de atrito. Pede-se: O caminhão está em equilíbrio? Em caso afirmativo, qual o tipo? b) Qual é a intensidade da força de atrito (Fat)? Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFB) O movimento do caminhão da figura é retilíneo e uniforme e os dois carros exercem sobre ele forças de intensidades F1=F2=5000N. Fat é a intensidade da força de atrito. Pede-se: O caminhão está em equilíbrio? Em caso afirmativo, qual o tipo? Sim equilíbrio dinâmico (MRU) b) Qual é a intensidade da força de atrito (Fat)? Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFB) O movimento do caminhão da figura é retilíneo e uniforme e os dois carros exercem sobre ele forças de intensidades F1=F2=5000N. Fat é a intensidade da força de atrito. Pede-se: O caminhão está em equilíbrio? Em caso afirmativo, qual o tipo? Sim equilíbrio dinâmico (MRU) b) Qual é a intensidade da força de atrito (Fat)? F2 =(5000)2+ (5000)2 F = 7000 N Equilíbrio: Resultante = 0 Fat = 7000N F Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (ENEM-MEC) Quando se dá uma pedalada na bicicleta da figura (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2πR, onde π ≈ 3? 1,2 m 2,4 m 7,2 m 4,4 m 48,0 m 50 cm 30 cm 10 cm Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (ENEM-MEC) Quando se dá uma pedalada na bicicleta da figura (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2πR, onde π ≈ 3? 1,2 m 2,4 m 7,2 m 4,4 m 48,0 m 80 cm 30 cm 10 cm Vpedais = Vroda 2πRpedais.fpedais=2πRroda.froda (30/2).1 = (10/2).froda froda= 3 voltas uma volta completa da roda (80 cm diâmetro) percorre ∆S=2πR=2.3.40=240cm ∆S=3.240=720cm=7,2m Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UNESP-SP) Algumas montanhas-russas possuem inversões, sendo uma delas denominada loop, na qual o carro, após uma descida íngreme, faz uma volta completa na vertical. Nesses brinquedos, os carros são erguidos e soltos no topo da montanha mais alta para adquirirem velocidade. Parte da energia potencial se transforma em energia cinética, permitindo que os carros completem o percurso, ou parte dele. Parte da energia cinética é novamente transformada em energia potencial enquanto o carro se move novamente para o segundo pico e assim sucessivamente. Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * Numa montanha-russa hipotética, cujo perfil é apresentado, o carro (com os passageiros), com massa total de 1 000 kg, é solto de uma altura H = 30 m (topo da montanha mais alta) acima da base de um loop circular com diâmetro d = 20 m. Supondo que o atrito entre o carro e os trilhos é desprezível, determine a força vertical que o trilho exerce sobre o carro quando este passa pelo ponto mais alto do loop. Considere g = 10 m/s2. a) 1.000N b) 5.000N c) 10.000N d) 20.000N e) 15.000N EMA=EMB mgH=mgd + mV2/2 V2= 2h(H – d) =20.(30 –20) = 200 ac=V2/R=200/10 a=20m/s2 Fc= N + P= ma N + P=ma N=ma - mg N=1.000(20 – 10) N=10.000N A B N P Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UNICAMP-SP)Um brinquedo que muito agrada às crianças são os lançadores de objetos em uma pista. Considere que a mola da figura a seguir possui uma constante elástica k = 8 000 N/m e massa desprezível. Inicialmente, a mola está comprimida de 2,0 cm e, ao ser liberada, empurra um carrinho de massa igual a 0,20 kg. O carrinho abandona a mola quando esta atinge o seu comprimento relaxado, e percorre uma pista que termina em uma rampa. Considere que não há perda de energia mecânica por atrito no movimento do carrinho. A velocidade do carrinho quando ele abandona a mola e a altura da rampa no instante em que o carrinho tem velocidade de 2,0m/s, valem, respectivamente: 2,0m/s e 0,3m 6,0m/s e 0,4m 8,0m/s e 0,6m 1,2,0m/s e 1,2m 4,0m/s e 0,6m Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * Mola: k = 8 000 N/m e x= 2,0 cm massa = 0,20 kg. Não há perda de energia mecânica por atrito no movimento do carrinho. A velocidade em (1) ? A altura da rampa em (3) (v= 2,0m/s)? 2,0m/s e 0,3m 6,0m/s e 0,4m 8,0m/s e 0,6m 1,2,0m/s e 1,2m 4,0m/s e 0,6m 1) instante em que o carrinho deixa a mola (1): UE = (kx2/2) K = (mv2/2) kx2/2=mV2/2 8000.(2.10-2)2/2= 0,2.V2/2 V2=32.10-1/2.10-1=16 V=4,0m/s 2) ao iniciar a subida da rampa (2): K=mv2/2=0,2.42/2=1,6J 3) na altura h a velocidade é de 2,0m/s (3): K = UG 1,6=mv2/2 + mgh 1,6=0,2.22/2 + 0,2.10.h 1,6 – 0,4=2h h=0,6m (1) (2) (3) h Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UERJ-RJ) Observe as situações a seguir, nas quais um homem desloca uma caixa ao longo de um trajeto AB de 2,5 m. As forças F1 e F2 exercidas pelo homem nas duas situações, têm o mesmo módulo igual a 0,4 N e os ângulos entre suas direções e os respectivos deslocamentos medem θ e 2 θ. Se k é o trabalho realizado, em joules, por F1, o trabalho realizado por F2 corresponde a: 2 k k/2 (k2 + 1)/2 2k2 – 1 5(k – 4) 2 Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UERJ-RJ) Observe as situações a seguir, nas quais um homem desloca uma caixa ao longo de um trajeto AB de 2,5 m. As forças F1 e F2 exercidas pelo homem nas duas situações, têm o mesmo módulo igual a 0,4 N e os ângulos entre suas direções e os respectivos deslocamentos medem θ e 2 θ. Se k é o trabalho realizado, em joules, por F1, o trabalho realizado por F2 corresponde a: 2 k k/2 (k2 + 1)/2 2k2 – 1 5(k – 4) 2 WF1=F1.d.cosθ = 0,4.2,5.cosθ = cosθ = k WF2=F2.d.cos2θ = 0,4.2,5.cos2θ = cos2θ = cos2θ – sen2θ WF2= k2 – (1 – cos2 θ) = k2 – 1 + k2 = 2k2 –1 LEMBRETE: (cos2θ = cos2θ – sen2θ) (sen2θ = 1- cos2 θ) Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFLA-MG)O kevlar é uma fibra constituída de uma longa cadeia molecular de poly-paraphenylene teraphthalamide, que associa leveza, flexibilidade e, principalmente, alta resistência à ruptura. Entre as inúmeras aplicações dessa fibra, está a confecção de coletes à prova de balas. Considere um projétil de massa 50g com velocidade de 200m/s que se choca com essa fibra e penetra 0,5cm. Pode-se afirmar que o kevlar apresentou uma força de resistência média de: 2.105N 2.103N 2.104N 2.102N 2.106N Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFLA-MG)O kevlar é uma fibra constituída de uma longa cadeia molecular de poly-paraphenylene teraphthalamide, que associa leveza, flexibilidade e, principalmente, alta resistência à ruptura. Entre as inúmeras aplicações dessa fibra, está a confecção de coletes à prova de balas. Considere um projétil de massa 50g com velocidade de 200m/s que se choca com essa fibra e penetra 0,5cm. Pode-se afirmar que o kevlar apresentou uma força de resistência média de: 2.105N 2.103N 2.104N 2.102N 2.106N W = ∆K = Kf – Ki = (mV2/2)– (mVo2/2) = 0 – (5.10-2 . (-2.102)2/2 ) = 103 J W = F.x 103 = F. 5.10-3 F = (1/5) . 106 N = (10/5) . 105 N = 2. 105 N V=0 V=200 m/s x m=50g = 50.10-3 kg= 5.10-2kg x= 0,5cm = 5.10-3m Vo=2.102m/s V=0 Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UEPB-PB) Um estudante de física que morava numa residência universitária tinha três opções para subir ou descer do térreo para o 1º piso dessa residência: pela escada, pela corda ou por uma rampa , conforme ilustrado na figura. Após algumas análises, o estudante estabeleceu as seguintes hipóteses: I - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é menor pela rampa, uma vez que não me esforço tanto para subir ou descer. II - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela escada, uma vez que o esforço é maior. III - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é a mesma pelos três caminhos. IV - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela corda, uma vez que o esforço é maior. Das hipóteses apresentadas pelo estudante, é(são) verdadeira(s): II, apenas. I e IV, apenas. III, apenas. I e II, apenas. I, apenas. Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UEPB-PB) Um estudante de física que morava numa residência universitária tinha três opções para subir ou descer do térreo para o 1º piso dessa residência: pela escada, pela corda ou por uma rampa , conforme ilustrado na figura. Após algumas análises, o estudante estabeleceu as seguintes hipóteses: I - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é menor pela rampa, uma vez que não me esforço tanto para subir ou descer. II - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela escada, uma vez que o esforço é maior. III - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é a mesma pelos três caminhos. IV - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela corda, uma vez que o esforço é maior. Das hipóteses apresentadas pelo estudante, é(são) verdadeira(s): II, apenas. I e IV, apenas. III, apenas. I e II, apenas. I, apenas. Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFSM-RS) Não se percebe a existência do ar num dia sem vento; contudo, isso não significa que ele não existe. Um corpo com massa de 2kg é abandonado de uma altura de 10m, caindo verticalmente num referencial fixo no solo. Por efeito da resistência do ar, 4J da energia mecânica do sistema corpo-Terra se transformam em energia interna do ar e do corpo. Considerando o módulo de aceleração da gravidade como g= 10m/s2, o corpo atinge o solo com velocidade de módulo, em m/s, de 12 14 15 16 18 Tema da Apresentação AULA DE REVISÃO – AV2 FÍSICA TEÓRICA I * (UFSM-RS) Não se percebe a existência do ar num dia sem vento; contudo, isso não significa que ele não existe. Um corpo com massa de 2kg é abandonado de uma altura de 10m, caindo verticalmente num referencial fixo no solo. Por efeito da resistência do ar, 4J da energia mecânica do sistema corpo-Terra se transformam em energia interna do ar e do corpo. Considerando o módulo de aceleração da gravidade como g= 10m/s2, o corpo atinge o solo com velocidade de módulo, em m/s, de 12 14 15 16 18 1) Situação inicial UGi = mgh = 2.10.10 = 200 J Ki = 0 2) Situação Final (chão) Ei = Ef + Edissipada UGf = 0 Kf = 200 – 4 = 196 J K = mV2/2 196 =2V2/2 V=√196 V=14m/s Tema da Apresentação * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
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