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APOL 1 FÍSICA MECÂNICA Questão 1/10 - Física - Mecânica Um pacote é largado de um avião que voa em uma mesma altitude com velocidade constante. Desprezando a resistência do ar, qual seria, respectivamente, a trajetória do pacote observada pelo piloto, e a trajetória observada por uma pessoa no solo? Assinale a alternativa correta: Nota: 10.0 A Trajetória parabólica e trajetória retilínea. B Trajetória circular e trajetória parabólica. C Trajetória retilínea e trajetória circular. D Trajetória retilínea e trajetória parabólica. Você acertou! Questão 2/10 - Física - Mecânica Um motociclista se dirige para leste ao longo de uma cidade do Estado de São Paulo e acelera a moto depois de passar pela placa que indica os limites da cidade. Sua aceleração é constante e igual a 4,0 m/s2. No instante t = 0 ele está a 5 m a leste da placa, movendo-se para leste a 15 m/s. a) Determine a sua posição em relação a placa para t = 2 s; b) Determine a sua velocidade para t = 2 s; c) A que distância da placa encontra-se o motociclista quando sua velocidade é de 25 m/s? Nota: 10.0 A (a) 43 m (b) 39 m/s (c) 55 m B (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 55 m Você acertou! Determine sua posição e velocidade para t = 2 s; x = x0 + v0x. t + ½ ax. t2 x = 5 + (15 m/s). (2s) + ½ (4 m/s2). (2s)2 = 43 m vx = vox + ax . t = 15 m/s + (4 m/s2).(2s)= 23 m/s Onde está o motociclista quando sua velocidade é de 25 m/s? vx = vox + ax. t t = (vx-vox)/ax = (25 – 15)/4 = 2,5s x = x0 + v0x. t + ½ ax. t2 x= 5 + (15. 2,5) + ½ . (4) . (2,5)2 = 55 m C (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 79 m D (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 65 m E (a) 53 m (b) 23 m/s (c) 50 m Questão 3/10 - Física - Mecânica No interior de uma nave espacial em repouso sobre a superfície terrestre, uma bola rola pelo topo de uma mesa horizontal e cai no chão a uma distância D do pé da mesa. Essa nave espacial agora aterriza no inexplorado Planeta X. O comandante, capitão Curioso, rola a mesma bola, pela mesma mesma mesa e com a com a mesma velocidade escalar inicial como ocorreu na superfície terrestre e descobre que ela cai no chão a uma distância de 2,76D do pé da mesa. Qual a aceleração da gravidade no planeta x em m/s2? Nota: 10.0 A 12,23 B 9,8 C 6,73 D 3,78 E 1,29 Você acertou! TERRA Obs: x = D x = xo + vox t x - xo = + vox t x - 0 = + vox t x = vox t D = vox t t = D/vox y = yo + voy t - (-g) t2 y- yo = + voy t - (-g) t2 y - 0= 0 . t + 4,9 (D/vox )2 y = 4,9 (D/vox )2 PLANETA X Obs: x = 2,76D x = xo + vox t x - xo = + vox t x - 0 = + vox t x = vox t 2,76D = vox t t= 2,76D/vox y = yo + voy t - g t2 y- yo = + voy t - g t2 y- 0 = + 0 - (-g).(2,76D/vox )2 y = – (-g/2).( 2,76D/Vox )2 y = (g/2).( 2,76D/Vox )2 MESMA MESA yterra = y planeta x 4,9 (D/Vox )2 = (g/2).( 2,76D/vox )2 (4,9D2/vox2) / (7,612/ vox2) = (g/2) 0,643 = (g/2) g = 1,287 ou 1,29 m/s2 Questão 4/10 - Física - Mecânica Um corredor cruzou a linha de chegada na prova dos 100m do Troféu Brasil de Atletismo e comemorou por ter chegado em primeiro lugar. Ele fechou os 100m em 10s22. Mas, ainda não foi desta vez que o Brasil celebrou a quebra da barreira dos 10s. Se o corredor tivesse feito a prova em 10 s, qual teria sido a sua velocidade média? Nota: 10.0 A 8 m/s B 10 m/s Você acertou! vm = (100-0) / (10-0) vm = 10 m/s C 12 m/s D 14 m/s E 16 m/s Questão 5/10 - Física - Mecânica Leonardo da Vinci "projetou catapultas gigantescas feitas com madeira tensionada e curvas que armazenam a força elasticamente liberando-a de uma só vez. [Nestes instrumentos bélicos,] a tábua de madeira é arqueada por meio de uma corda presa a uma roda dentada. Provavelmente a roda dentada, quando trancada, serviria para segurar a corda em sua coloque impedindo a catapulta de disparar cedo. O tiro parece acionado por meio de um martelo que destrava a corda. O mecanismo é simples [...]" Trecho do texto Las Máquinas de Leonardo da Vinci de Maria Cecília Tomasini (Revista Ciencia y Tecnología, n. 12, 2012, p. 32). As catapultas, muito utilizadas nas batalhas medievais, consiste em um mecanismo de lançamento de projéteis que, devido a ação da gravidade terrestre, descrevem movimentos parabólicos. Sobre o movimento parabólico de projéteis nas proximidades terrestres, considerando a resistência do ar desprezível, é CORRETO afirmar que: Nota: 10.0 A Pode ser analisado como uma composição de dois movimentos uniformes simultâneos. B Pode ser analisado como uma composição de dois movimentos simultâneos, um movimento uniformemente acelerado na vertical e outro movimento uniforme na horizontal. Você acertou! O movimento vertical é classificado como uniformemente variado devido a ação gravitacional, que causa uma aceleração constante nessa direção com valor de aproximadamente 9,8 m/s² nas proximidades terrestres. Já na direção horizontal, sem a resistência do ar, nenhuma aceleração atua sobre o projétil, que desenvolve um movimento uniforme nessa direção. Os dois movimentos simultâneos geram a trajetória parabólica desenvolvida pelo projétil. C Pode ser analisado como uma composição de dois movimentos simultâneos, um movimento circular e outro movimento hiperbolóide. D Pode ser analisado como uma composição de dois movimentos, um movimento acelerado e outro movimento uniforme, que não ocorrem simultaneamente. Questão 6/10 - Física - Mecânica Um avião cuja massa e´ 50.000 kg viaja na horizontal a` velocidade constante de 720 km/h. Suas turbinas exercem um empuxo de 7,0 × 104 N na direção horizontal. Calcule a força que o ar exerce sobre o avião. Nota: 10.0 A Far = 7,0 x 104 N Você acertou! Como o enunciado do problema afirma que o avião viaja a velocidade constante, devemos lembrar da primeira Lei de Newton, pois neste caso, velocidade constante, a força resultante deve ser igual a zero. Para que isso ocorra, a força de arraste que o ar exerce deve ser igual a força de empuxo proporcionada pelas turbinas, ou seja: Fempuxo = Far = 7,0 x 104 N B Far = 1,0 x 107 N C Far = 3,5 x 109 N D Far = 5,0 x 107 N Questão 7/10 - Física - Mecânica Segundo foi anunciado pela televisão, no gol de Flávio Conceição contra o Japão, em agosto de 2002, a bola percorreu a distância de 23,4 m, com uma velocidade média de 101,2 km/h. Portanto, o tempo aproximado, em segundos, que a bola levou para atingir o gol foi de: Nota: 10.0 A 0,23 B 0,55 C 0,68 D 0,83 Você acertou! R: Vm = variação de deslocamento / variação do tempo Vm = (Xf- Xi) / (Tf-Ti) 28,11 = (23,4 – 0) / variação do tempo variação do tempo = 23,4 / 28,11 = 0,83 s Unidade (m/s) / s = m Questão 8/10 - Física - Mecânica Um bombardeiro está voando a uma velocidade inicial de vox = 72 m/s, e a uma altura de h = 103 m. O bombardeiro lança uma bomba com origem em B em direção ao caminhão que trafega com velocidade constante. O caminhão encontra-se a uma distância de x0 =125 m da origem O no momento em que a bomba é lançada. Determine: (a) a velocidade v2 do caminhão no momento em que é atingido e (b) o tempo que a bomba leva para atingir o veículo (a altura do caminhão é y = 3 m). Nota: 10.0 A v2= 44,2 m/s ; t= 4,52 s Você acertou! B v2= 52,2 m/s ; t= 3,52 s C v2= 54,2 m/s ; t= 6,52 s D v2= 34,2 m/s ; t= 3,52 s Questão 9/10 - Física - Mecânica Duas caixas, uma de massa de 4,0 kg e outra de 6,0 kg, estão em repouso sobre a superfície horizontal sem atrito, ligadas por uma corda leve, conforme figura. Uma mulher puxa horizontalmente a caixa de 6,0 kg com uma força F que produz uma aceleração de 2,50 m/s2. a) Qual a aceleração da caixa de 4,0 kg? b) Use a segunda lei de Newton para achar a tensão na corda que conecta as duas caixas. c) Use a segunda lei de Newton para calcular o módulo da força F. Nota: 10.0 A a = 2,00 m/s2; T = 8,0 N; F = 10 N B a = 2,10 m/s2; T = 8,4 N; F = 15 N C a = 2,30 m/s2; T = 9,2 N; F = 20 N D a = 2,50 m/s2; T = 10 N; F = 25 N Você acertou!E a = 2,70 m/s2; T = 10,8 N; F = 30 N Questão 10/10 - Física - Mecânica Uma pessoa com massa de 60 kg em repouso na beira de uma piscina é empurrada com uma força de 132 N, qual a aceleração produzida nesta pessoa que faz ela cair na água? Nota: 10.0 A a = 2,2 m/s2 Você acertou! B a = 3,2 m/s2 C a = 4,2 m/s2 D a = 5,2 m/s2 E a = 6,2 m/s2
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