Atividade 4 GRA0478 FUNDAMENTOS DE CIÊNCIAS EXATAS (MATEMÁTICA + FÍSICA MECÂNICA) PNA (ON)

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Curso
	GRA0478 FUNDAMENTOS DE CIÊNCIAS EXATAS (MATEMÁTICA + FÍSICA MECÂNICA) PNA (ON) - 201920.29769051.06
	Teste
	ATIVIDADE 4
	
	
	
	
	
	
	Resultado da tentativa
	2,5 em 2,5 pontos  
	
	
	
	
· Pergunta 1
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	Para que um corpo sofra algum tipo de alteração em sua velocidade, estando ele em movimento ou em repouso, e em seu sentido e direção, ou seja, sofra alguma aceleração, é necessário que sobre ele esteja atuando uma força externa. Nesse sentido, existe uma relação entre força e aceleração, que é explicada pela Segunda Lei de Newton.
 
Analise com atenção as afirmações a seguir, atribuindo V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
( ) Um corpo de massa m , em equilíbrio estático, tem aceleração zero.
( ) Um corpo de massa m , em repouso, não sofre a ação de forças.
( ) Um corpo de massa m , em velocidade constante, não sofre a ação de forças.
( ) Um corpo de massa m , em equilíbrio dinâmico, tem  .
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de respostas.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, F, F, V.
	Resposta Correta:
	 
V, F, F, V.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. Há sempre ao menos a força-peso atuando sobre um corpo. Quando tem velocidade constante ou está em repouso, a somatória das forças sobre ele é zero e, portanto, não sofre aceleração.
	
	
	
· Pergunta 2
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	Imagine que dois patinadores, Pedro e Laura, estão parados em um lago completamente congelado e que o coeficiente de atrito pode ser considerado nulo. Pedro queixa-se de que não consegue sair do lugar, já que suas habilidades como patinador são bastante limitadas. Já Laura, acostumada a praticar essa atividade com muito mais segurança, resolve ajudar o amigo; para isso, o empurra. Ao aplicar uma força no sentido horizontal sobre Pedro, Laura faz com que ele passe a se mover em uma trajetória linear.
 
Assinale a alternativa do que se espera que aconteça com Laura e por quê.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Laura se moverá no sentido contrário à força que aplicou em Pedro, pois uma força de reação de mesmo módulo e direção, mas sentido contrário, será aplicada a ela.
	Resposta Correta:
	 
Laura se moverá no sentido contrário à força que aplicou em Pedro, pois uma força de reação de mesmo módulo e direção, mas sentido contrário, será aplicada a ela.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. Conforme a Terceira Lei de Newton, corpos exercem forças de igual módulo e direção, mas de sentidos opostos, ao interagirem. Isso significa que se um corpo A aplica uma força sobre o corpo B, o corpo B aplicará uma força sobre A de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto. Assim, ao aplicar uma força em Pedro, Laura sofre a reação, que faz com que ela se movimente no sentido contrário, devido à força que tem mesmo módulo e mesma direção àquela que aplicou ao amigo.
	
	
	
· Pergunta 3
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	A física é uma ciência que tem como grande desafio investigar fenômenos da natureza e seus comportamentos. Para fazer isso de forma eficiente, é necessário padronizar as propriedades que podem ser medidas e que estão envolvidas nesses fenômenos. Por exemplo, na análise do movimento de um carro, podemos medir sua velocidade a partir da distância que ele percorre em determinado tempo. Essas propriedades são as grandezas físicas, que são categorizadas como grandezas escalares ou vetoriais.
 
Relacione as grandezas a seguir como escalares ou vetoriais.
 
        I.            Grandeza escalar
     II.            Grandeza vetorial
 
( ) Temperatura
( ) Velocidade
( ) Deslocamento
( ) Força
( ) Massa
( ) Peso
( ) Carga elétrica
( ) Tempo
 
Assinale a alternativa que indica a sequência correta de respostas.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, II, II, II, I, II, I, I.
	Resposta Correta:
	 
I, II, II, II, I, II, I, I.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. Grandezas vetoriais são aquelas que podemos inferir sobre sua direção e sentido, além de seu módulo, como deslocamento, força, velocidade e peso. Elas são exemplos que determinam o sentido e direção de sua ação. Já para as grandezas de temperatura, massa, carga elétrica e tempo, bastam um número e uma unidade (ºC, kg, C, s) para defini-las.
	
	
	
· Pergunta 4
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	Uma das forças atuantes nas situações cotidianas é a força de atrito estático, que está presente em objetos em repouso e é responsável, muitas vezes, por evitar que os objetos deslizem sobre planos. Quando tentamos tirar algo do lugar, por exemplo, um móvel e ele não se move, significa dizer que a força que estamos aplicando ao objeto não é suficiente para vencer a força de atrito estático.
 
Imagine que você está tentando puxar uma pessoa de 60 kg que se encontra sobre uma prancha de 2 kg em uma superfície. Essa superfície tem um coeficiente de atrito estático de  . Para isso, você usa uma corda, que faz um ângulo de 45º com a horizontal.
Assinale a alternativa com a força máxima que você pode aplicar na corda sem fazer com que a prancha e a pessoa se movam.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
143,2 N.
	Resposta Correta:
	 
143,2 N.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. Devemos analisar todas as forças em relação às suas componentes em y e x. Em y  temos: 
 
 
E em x: 
 
 
 
Relacionando as duas equações, temos que: 
 
 
 
 
Agora, basta substituirmos os valores que o enunciado já nos forneceu: 
 
 
	
	
	
· Pergunta 5
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	A partir de nossos conhecimentos sobre as três leis de Newton podemos analisar com detalhes o comportamento dos movimentos e do repouso dos corpos. Com essas leis, a ciência física teve as bases concretizadas para toda dinâmica da Mecânica Clássica. Então, para compreendermos a relação entre força e movimento, é fundamental dominarmos a conceituação dessas três leis.
 
A seguir são apresentados os enunciados das leis de Newton. Associe-as às situações correspondentes.
 
        I.            Primeira Lei de Newton
     II.            Segunda Lei de Newton
  III.            Terceira Lei de Newton
 
        i.            Se um corpo A aplica uma força sobre o corpo B, o corpo B estará aplicando uma força sobre A de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto (HALLIDAY, 2002).
      ii.            Na ausência de forças externas, um objeto em repouso permanece em repouso. Já um objeto em movimento se move com velocidade constante na ausência de forças externas (HALLIDAY, 2002).
  iii.      A força   é uma ação externa sobre um corpo de determinada massa m e causa sobre ele uma aceleração   de mesma direção e sentido dessa força (HALLIDAY, 2002).
 
HALLIDAY, D.  Física . 5. ed. Rio de Janeiro LTC 2002. V. 1.
 
Assinale a alternativa que indica a correspondência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I-ii, II-iii, III-i.
	Resposta Correta:
	 
I-ii, II-iii, III-i.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. A Primeira Lei de Newton versa sobre o Princípio da Inércia e a tendência de um corpo permanecer em seu estado de repouso ou movimento. Já a segunda tem relação com a consequência de uma força sobre um corpo, gerando uma aceleração. E, por fim, a terceira tem como finalidade compreender a paridade das forças.
	
	
	
· Pergunta 6
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	Considere que você precisa auxiliar um amigo a pendurar um quadro em uma parede. Como ele é bastante meticuloso, resolve fazer as medidas corretas na parede antes de furar os locais dos pinos que segurarão o quadro. Para isso, é necessário que você segure esse objeto contra a parede (com atrito considerável) e ele saiba exatamente onde fazer os furos para que o quadro não fique inclinado. Considere que o objeto tem 3 kg e você aplica uma força   no sentido horizontal, contra a parede vertical, de modo que as forças que atuam no sistema são representadas no esquema a seguir.
 
 
Considere que   é o peso do quadro,   a normal exercida pela parede,   a força que você aplica e   aforça exercida pela parede sobre o quadro.
 
Considere  .
 
Assinale a alternativa com o módulo da força de atrito exercida pela parede sobre o bloco em repouso.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
29,4 N.
	Resposta Correta:
	 
29,4 N.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. Sabemos que o quadro está em equilíbrio, então podemos aplicar a Segunda Lei de Newton para o eixo y do sistema, já que procuramos o módulo da força de atrito:   
 
 
 
 
	
	
	
· Pergunta 7
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	Muitos parques de diversões possuem brinquedos que consistem em movimentar as pessoas em uma trajetória circular na vertical. O brinquedo mantém a pessoa em velocidade constante, de modo que a força normal exercida pelo contato com o assento tem sempre direção e sentido que apontam para o centro do círculo de raio r . Essa força normal, no entanto, varia em módulo ao longo do loop . Sabe-se que ela tem módulo igual ao peso da pessoa, quando se encontra na parte superior do loop .
 
Assinale a alternativa com o módulo da força normal exercida pelo assento na parte inferior do loop , em função de mg.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
3 mg.
	Resposta Correta:
	 
3 mg.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. Nos movimentos em trajetórias curvilíneas, temos a presença da força centrípeta, que age como uma força resultante. No caso de um loop, temos as seguintes forças:
 
Assim, lembrando que a velocidade do movimento é constante, na parte superior do loop 
temos: 
  
 
Na parte superior, a força normal tem mesmo módulo da força-peso da pessoa: 
 
  
 
  
Já na parte inferior, temos que: 
 
 
 
 
	
	
	
· Pergunta 8
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	Os planos inclinados, muito presentes nos exercícios de Física, são, também, parte do nosso cotidiano. Certamente você já encontrou uma rampa de acesso a algum prédio ou mesmo uma rua bastante inclinada difícil de subir. Claro, todas as versões de planos inclinados que encontramos não são idealizadas como nos exercícios de Física. Aqui, podemos, por exemplo, desconsiderar forças de atrito.
 
Considere que um objeto de massa m = 20 kg foi liberado em uma extremidade de um plano inclinado, com ângulo  , como mostrado a seguir.
Sobre a situação apresentada, analise com atenção as afirmativas a seguir.
I.                    Apenas a força-peso atua sobre o objeto.
II.                 Sua aceleração será de  .
III.              A aceleração do bloco não depende de sua massa.
IV.       A aceleração do bloco não depende do ângulo  .
 
Considere  .
 
Assinale a alternativa que apresenta a(s) assertiva(s) correta(s).
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
II e III.
	Resposta Correta:
	 
II e III.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. Para resolver esta questão, é necessário, antes de mais nada, fazer o diagrama de forças que atuam no sistema:
  
 
Fazendo a somatória das forças em x, temos que: 
 
 
 
 
 
 
 
 
	
	
	
· Pergunta 9
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	Quando um objeto se movimenta, seu deslocamento no espaço pode ser representado por um vetor que indica os pontos (locais) em que o movimento iniciou e finalizou, fornecendo o módulo do deslocamento, além de indicar para onde foi o movimento, por meio da direção e do sentido. Muitas vezes, quando precisamos realizar certo deslocamento, existem muitas possibilidades de realizá-lo. Considere uma pessoa posicionada no local indicado pela estrela rosa procurando o prédio indicado pela estrela azul.
Sobre as possibilidades desse deslocamento, analise com atenção as assertivas a seguir.
 
I.                    Uma das possibilidades de deslocamento é formada por dois vetores, um no sentido leste na Rua das Orquídeas, com módulo de 124 m, e outro no sentido norte na Rua das Tulipas, com módulo de 120 m.
II.                 O deslocamento resultante da pessoa é de 244 m.
III.              Caso a pessoa passe pelo ponto representado pela estrela amarela antes do seu destino final (estrela azul), seu deslocamento resultante será de 356 m.
IV.              O deslocamento resultante é o mesmo para qualquer caminho escolhido.
 
Assinale a alternativa que apresenta a(s) assertiva(s) correta(s).
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e IV.
	Resposta Correta:
	 
I e IV.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. Existem diversas possibilidades de caminhos a serem escolhidos para que a pessoa saia do ponto inicial (estrela rosa) e chegue ao ponto final (estrela azul). Uma delas é seguir no sentido leste na Rua das Orquídeas, por 124 m, e, em seguida, no sentido norte na Rua das Tulipas, por mais de 120 m. O deslocamento final, independentemente do caminho escolhido, é de aproximadamente 172,5 m.
	
	
	
· Pergunta 10
0,25 em 0,25 pontos
	
	
	
	A Segunda Lei de Newton é bastante importante para se compreenderem com totalidade as situações de equilíbrio estático. Essas situações são muito analisadas nas áreas de engenharia, principalmente na construção civil, em que, comumente, guindastes são utilizados para suspender grandes massas.
 
Considere um bloco de concreto de massa 1.000 kg, suspenso por meio de dois cabos. O cabo A forma com a horizontal um ângulo de 45º, e o cabo B forma um ângulo de 60º com a horizontal, conforme mostrado na figura a seguir.
Sobre a situação apresentada, analise com atenção as assertivas a seguir.
 
I.                    O peso do bloco de concreto é cerca de 9.810 N.
II.                 A tensão no cabo A tem módulo de 6.540 N.
III.              A tensão no cabo B tem módulo de 6.540 N.
IV.              A tensão no cabo A é igual à tensão no cabo B.
 
Assinale a alternativa que apresenta as assertivas corretas.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II.
	Resposta Correta:
	 
I e II.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A resposta está correta. As forças que atuam no bloco de massa m  são: a força-peso, a tração do cabo A e a tração do cabo B. A tração  do cabo A faz um ângulo de 45º com a horizontal, e a tração  do cabo B faz um ângulo de 60º com horizontal. Podemos visualizar melhor essas forças em um sistema de eixos coordenados, decompondo todas elas: 
 
Analisando cada eixo, temos as somatórias das forças: 
Para o eixo x, temos as seguintes forças: 
 
 
Para o eixo y, temos as seguintes forças, em módulo: 
 
 
Podemos, então, calcular as somatórias das forças em módulo: 
 
 
A partir da primeira relação, concluímos que: 
 
 
E da segunda relação: 
 
Sabendo que , temos que: 
 
 
 
Retornando à relação , temos que: 
 
  
Concluímos, dessa forma, que a massa de 1.000 kg é sustentada por dois cabos A e B, que exercem forças diferentes.