FI1 PortfolioAula05

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Universidade Aberta do Brasil 
Universidade Federal do Ceará 
Instituto UFC Virtual 
Licenciatura em Matemática 
Disciplina: Física Introdutória I 
Tutor (a) da Disciplina: Antônio Mozane 
Atividade de Portfólio: Aula 05 
Período: 2º Semestre – Pólo: Caucaia – CAUFF_MAT 
 
 
 
 
 
 
 
1. Em muitos tratores, as rodas traseiras são maiores que as dianteiras. Considere que o mesmo desloca-se 
com velocidade constante. Do ponto de vista do condutor do trator, determine a relação que se pode 
estabelecer entre: 
a) as velocidades lineares de pontos na periferia das rodas dianteiras e traseiras; 
Os módulos das velocidades lineares serão diferentes, pois os raios das rodas são diferentes. A velocidade 
linear é dada por: 
v = ω . r 
Cada ponto da periferia das rodas da frente e das rodas de trás, possuem a mesma velocidade do trator, ou seja, 
vf = vt = v 
 
b) as velocidades angulares das rodas dianteiras e traseiras. 
As velocidades angulares são diferentes, pois ω = v/r. Como v é constante, ω é inversamente proporcional a 
R, e como o raio da roda da frente é menor, ela gira mais que a roda de trás, possuindo portanto maior 
velocidade angular. 
 
2. Uma partícula executa um movimento uniforme sobre uma circunferência de raio 30 cm. Ela percorre 
metade da circunferência em 2,0 s. Determine a frequência, em hertz, e o período do movimento, em 
segundos, para esta partícula. 
Freqüência: 
F = 1 volta / 4 s → F = 0,25Hz 
Período: 
F = 1/T → 0,25 = 1/T → T = 1/0,25 → T = 4s 
 
3. Um automóvel percorre uma trajetória com velocidade escalar constante. A roda do automóvel, cujo raio é 
40 cm, dá 60 voltas em 2,0 s. Qual a velocidade angular da roda, em rad/s? 
360/60 = 6cm → 1 rad = 6cm 
1rad/x = 6/40 → x = 40/6 → x = 6,6 rad 
ω = rad * f → ω = 6,6 * 2/60 → ω = 13,2 / 60 → ω = 0,22 rad/s 
 
4. A órbita da Terra em torno do Sol, em razão da sua baixa excentricidade, é aproximadamente uma 
circunferência. Sabendo-se que a terra leva um ano para realizar uma volta completa em torno do Sol e que a 
distância média da Terra ao Sol é de 150 milhões de quilômetros, quais são os módulos de seus vetores 
velocidade e aceleração em km/s e m/s
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? 
T = 1 ano = 60 . 60 . 24 . 365 = 31.536.000s 
R = 150.000.000 km 
 
 
 
 
 
 
5. Em certo filme, um piloto de um avião de caça comenta com outro que seu avião pode suportar manobras, 
durante um combate, em que a aceleração centrípeta atuante sobre a aeronave atinja até dez vezes o valor da 
aceleração da gravidade terrestre. Uma destas manobras é o “looping”. Considerando o que fora colocado 
pelo piloto, qual a maior velocidade que o avião pode atingir no “looping”, sabendo-se que o raio da trajetória 
é de 2,5 km e adotando-se g = 10 m/s
2
? A velocidade obtida é supersônica? Considere a velocidade do som no 
ar como sendo igual a 340 m/s. 
 
6. Satélites de órbita polar giram numa órbita que passa sobre os pólos terrestres e que permanecem 
sempre em um plano fixo em relação às estrelas. Pesquisadores de estações oceanográficas, preocupados 
com os efeitos do aquecimento global, utilizam satélites desse tipo para detectar regularmente pequenas 
variações de temperatura e medir o espectro da radiação térmica de diferentes regiões do planeta. 
Considere o satélite a 5.298 km acima da superfície da Terra, deslocando-se com velocidade de 5.849 
m/s em uma órbita circular. Estime quantas passagens o satélite fará pela linha do equador em cada 
período de 24 horas. 
Utilize a aproximação π = 3,0 e suponha a Terra esférica, com raio de 6400 km. 
 
R = 6.400 + 5.298 → R = 11.698 km 
Comprimento da órbita: ∆S = 2πR → ∆S = 2 . 3 . 11.698 → ∆S = 70.188 km 
Velocidade escalar: 
V = ∆S/∆t → 5.849 = 70.188/∆t → ∆t = 70.188.000/5.849 → ∆t = 12.000s ou 3,33h 
24/3,33 = 7,2 voltas no período de um dia. 
Como em cada volta completa ele passará duas vezes pela linha do Equador, ele efetuará 2 . 7,2 = 14,4 
passagens, logo 14 passagens completas. 
 
 
7. Nas décadas finais do século XX era muito comum o uso das radiolas. Diferentemente de hoje, onde 
se usa o compact disc (CD), elas utilizavam os LP’s (long plays), os chamados discos de vinil. Muitas 
delas podiam funcionar com três velocidades de rotação diferentes. Digamos que estejamos diante de 
uma radiola que esteja operando com uma rotação de 78 rpm. Colocamos uma pequena borracha sobre o 
disco que gira. Quando a distância entre ela e o eixo do disco é maior que 14 cm, a borracha permanece 
em repouso sobre o disco. Qual é, então, aproximadamente, o mínimo valor do coeficiente de atrito entre 
o disco e a borracha?