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Instituto de Física – UFRJ – Apoio Pedagógico Física 2019 
 
Unidade 5 – 09/09/2019 
 
Atividades em sala de aula 
 
Atividade 1. 
A figura a seguir representa o movimento de translação da Lua ao redor da Terra, do ponto de vista de um referencial 
fixo ao centro da Terra. A trajetória da Lua é, em boa aproximação, circular, e o módulo de sua velocidade é 
praticamente constante. Na figura, a Lua move-se em sentido anti-horário, e estão representadas duas posições da Lua 
com uma diferença de tempo de cerca de 7 dias (de A para B). 
(a) Represente na figura os vetores velocidade (instantânea) da 
Lua em A, 
Av

, e em B, 
Bv

. 
(b) Esboce qualitativamente o vetor variação de velocidade 
AB vvv


 da Lua para este intervalo de tempo. De que forma 
esse vetor se relaciona com o vetor aceleração média da Lua neste 
período? Quais são suas características (direção e sentido)? 
(c) Represente na figura um ponto C situado entre A e B. 
Represente também seu vetor velocidade instantânea 
Cv

. Imagine 
que o ponto C se aproxime do ponto A indefinidamente, até que se 
possa coloca-los tão próximos quanto se queira. No limite quando 
C se confundir com A, qual será o valor do ângulo limite entre 
ACv


 e 
Av

? (Para ajudar a visualização, represente somente os 
vetores 
Av

, 
Bv

 e 
ACv


 deslocados paralelamente de forma tal que partam de um mesmo ponto comum.) 
(d) Tendo em vista a discussão anterior, a que conclusão você chega acerca das características (direção e sentido) do 
vetor aceleração instantânea no ponto A? (Neste caso seria muito mais conveniente analisar os vetores em função de 
suas componentes tangencial (na direção do vetor unitário 
ˆ
) e e radial (na direção do vetor unitário 
rˆ
), conhecidas 
como coordenadas polares.) Utilize a notação de coordenadas polares para facilitar a descrição. 
(e) Finalmente, represente o vetor força resultante sobre a Lua no ponto A a partir da discussão anterior. Que interação 
essa força representa? Sobre que corpo atua a reação a esta força? 
 
 
Atividade 2. 
Considere um objeto preso por um fio (ideal) a um teto, e dois pontos A e B do movimento deste 
objeto. 
(a) Isole o objeto nas duas posições, e preencha o quadro abaixo para elaborar o diagrama de 
forças sobre o objeto no ponto A e no ponto B. 
 
No ponto A: 
figura (indicando as 
forças) 
Corpo Interação (tipo e par) 
Símbolo para a força 
usado no diagrama 
A reação a esta força: sobre qual objeto 
está aplicada, e qual o símbolo usado? 
 
 
 
 
 
 
 
 
A
B
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No ponto B: 
figura (indicando as 
forças) 
Corpo Interação (tipo e par) 
Símbolo para a força 
usado no diagrama 
A reação a esta força: sobre qual objeto 
está aplicada, e qual o símbolo usado? 
 
 
 
 
(b) Represente nos dois pontos os vetores velocidade e aceleração do objeto. Escreva tudo o que você sabe sobre esses 
vetores (em relação a seus módulos, direção e sentido). 
(c) No ponto B, a tração tem módulo igual, maior ou menor do que o peso do objeto? Escreva a equação que expressa 
a tensão na corda em B em função da velocidade do corpo. 
 
 
 
Atividade 3 
Considere o sistema representado na figura, conhecido como máquina de Atwood. É formada por duas massas iguais 
conectadas por uma corda que passa por uma polia. A corda e a polia são consideradas 
ideais (sem massa, e a corda é inextensível). O objeto B é inicialmente preso de forma que 
nenhum corpo pode se mover. 
(a) O que acontecerá com as massas A e B assim que o sistema for solto a partir do 
repouso? Responda sem utilizar álgebra. 
(b) Desenhe um diagrama de forças para cada bloco após serem soltos. 
(c) Adote um sistema de coordenadas (indique-o na figura) e escreva as equações que 
expressam a segunda Lei de Newton para cada um dos corpos. Escreva-as tanto em sua 
forma vetorial quanto em função do vetor unitário de seu sistema coordenado. 
(d) Utilizando o que você aprendeu sobre cordas ideais e as informações dadas no 
enunciado do problema, o que você conclui sobre o movimento dos blocos? O que você 
conclui sobre o módulo da força exercida pela corda sobre os blocos? Seus diagramas de 
corpo livre condizem com suas conclusões? Se não, ajuste-os.