AD2-2019_1_Nova_Versão

Prévia do material em texto

IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud
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 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 três (03) questões. Ela deve ser entregue conforme 
as instruções de seu tutor presencial!
AD2 de ICF1 – 2019.1
1
Polo:______________________
Data:______________________
Curso:_____________________
Questão
1ª
2ª
3ª
4ª 
Nota Rubrica
IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 2
RESPONDA AS QUESTÕES NOS ESPAÇOS RESERVADOS, 
LOGO ABAIXO DE CADA ITEM.
Questão 1 (4,0 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. 
 
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). 
IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 3
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 que estão associadas às 
componentes obtidas em (d) e transfira para a Tabela 2. 
IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 4
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?
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
IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 5
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.
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)?
Tabela 5
IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 6
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, comparando os 
resu l t ados dos i t ens an t e r i o res e ve r i f i cando sua 
compatibilidade dentro dos modelos estudados.
IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 7
Uma partícula de massa m partindo em repouso do ponto A desce 
um trilho com atrito desprezível passando pelos pontos B, C, D, E 
e F, de acordo com a figura abaixo. Do ponto A até o ponto E, o 
bloco realiza sua trajetória sem perder o contato com o trilho em 
nenhum ponto.
Questão 2 (1,0 pontos)
A
B
C
D
E
F
Desenhe em cada ponto da trajetória o que é pedido:
velocidade
todas as forças 
que atuam na 
partícula
a resultante 
das forças 
aceleração 
do objeto
IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs.Germano Penello e Lucas Sigaud
Um jogador de futebol bate um pênalti com um chute onde a bola 
tem uma velocidade inicial de 15 m/s. A distância entre a trave e a 
marca do pênalti é de 9 m e a altura da trave do gol é de 2,4 m. 
Considere g = 10 m/s2 e despreze a resitência do ar.
a) Se o jogador chutar o pênalti com um ângulo inicial de 28o, ele 
acertará o gol? Determine a altura que a bola atinge ao cruzar 
a linha do gol.
b) Qual a distância mínima entre a trave e a torcida para que o 
torcedor não corra risco de ser acertada pela bola antes dela 
quicar?
8
c) Na situação anterior (de um penalti extremamente mal batido!), 
qual a altura que a bola passa acima da trave?
Questão 3 (2,5 pontos)
IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 9
Considere um bloco de madeira de massa 5 kg, em repouso sobre 
uma rampa fixa, a qual faz um ângulo de 40º com a horizontal. Os 
coeficientes de atrito cinético e estático entre o bloco e a rampa 
valem, respectivamente, 1,2 e 1,4. Considere a aceleração da 
gravidade como sendo 10,0 m/s2.
a) Desenhe o sistema descrito acima, e depois desenhe 
isoladamente este bloco e identifique todas as forças que 
atuam sobre ele.
b) Quanto vale a magnitude da força de atrito exercida sobre o 
bloco?
Questão 4 (2,5 pontos)
c) Se a massa do bloco fosse duplicada, qual seria a sua 
aceleração? Justifique sua resposta cuidadosamente.