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MECÂNICA DOS SÓLIDOS UNINASSAU – AVALIAÇÃO ON-LINE 2 (AOL 2) Pergunta 1 As grandezas vetoriais são propriedades físicas que não são caracterizadas apenas pelo seu valor, definido como magnitude ou módulo. Para ficar completamente definida, é necessário se determinar a reta de sua linha de ação, bem como qual extremo desta reta essa grandeza está apontada. De posse dessas informações e dos conhecimentos sobre grandeza vetorial, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. As grandezas força, velocidade, deslocamento e temperatura são consideradas grandezas vetoriais. Porque: II. Para serem definidas, é necessário saber além de sua magnitude e sua direção. A seguir, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. c) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. d) As asserções I e II são falsas. Resposta correta e) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. Pergunta 2 Leia o excerto a seguir: “A Mecânica é definida como o ramo das ciências físicas que trata do estado de repouso ou de movimento de corpos sujeitos a forças. Em geral, esse assunto é subdividido em mecânica dos corpos rígidos, mecânica dos corpos deformáveis e mecânica dos fluidos.”Fonte: HIBBELER, R.C. Estática - Mecânica para Engenharia. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011. Considerando essas informações e as hipóteses para se chegar a uma subdivisão da mecânica dos corpos rígidos, chamada de estática dos corpos rígidos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Na estática dos corpos rígidos, considera-se que o corpo esteja com velocidade constante positiva. II. ( ) Para que um problema se encaixe dentro da estática dos corpos rígidos, a soma vetorial de todas as forças atuantes neste corpo deve ser nula. III. ( ) Um corpo rígido é aquele que possui deformações muito baixas a ponto de serem desprezadas. IV. ( ) A aceleração em um corpo que está em repouso deve ser nula para que os conceitos da estática sejam aplicados a ele. Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta. a) V, F, V, F. b) F, F, V, V. c) V, F, F, V. d) F, V, V, V. Resposta correta e) F, V, F, V. Pergunta 3 A força de atrito possui papel fundamental no deslocamento de corpos em superfícies. Seu valor deve ser considerado porque a mesma é contrária ao movimento e pode afetar a aceleração que o corpo irá desenvolver. Já na estática, define-se o atrito estático, que impede que o corpo se movimente ao receber a ação de uma força. Um corpo de massa 10 kg está em um plano horizontal e está recebendo uma força de 4 N conforme a figura a seguir. Considerando que o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a superfície é de 0,05 e a aceleração da gravidade vale aproximadamente 10 m/s², analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Para ocorrer o equilíbrio, a força de atrito vale 5 N. Porque: II. Ela é calculada a partir do produto entre o coeficiente de atrito estático e a força Normal. A seguir, assinale a alternativa correta: a) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. b) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. d) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. e) As asserções I e II são falsas. Resposta correta Pergunta 4 A notação por vetores unitários é uma ferramenta importante na física, pois já coloca os mesmos que serão estudados com suas componentes nas direções convenientes (normalmente, os eixos de coordenadas). Os vetores unitários dos eixos x, y e z são respectivamente as letras . Considerando o conceito de vetores unitários e dado os vetores , analise as afirmativas a seguir: Está correto apenas o que se afirma em: a) II e IV. b) III e IV. c) I e III. d) II e III. Resposta correta e) I e II. Pergunta 5 A soma de vetores é fundamental para encontrar o carregamento resultante de um corpo. Ao se decompor os mesmos em vetores unitários, cada componente pode ser tratada individualmente e, em caso de equilíbrio, podem ser zeradas uma a uma. Considerando o conceito de soma vetorial a partir da notação de vetores unitários e o vetor , analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. O módulo do vetor vale 7 N. Porque: II. É calculado a partir da raiz quadrada da soma dos quadrados de cada componente. A seguir, assinale a alternativa correta: a) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. b) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. c) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. d) As asserções I e II são falsas. e) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta correta Pergunta 6 Leia o excerto a seguir: “Quando uma força resultante externa atua sobre um corpo, ele se acelera. A aceleração possui a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante. O vetor força resultante é igual ao produto da massa do corpo pelo vetor aceleração do corpo.”Fonte: YOUNG, H.D, FREEDMAN, R.A. Física de Sears & Zemansky: Volume 1 - Mecânica. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2015. (adaptado). Dadas essas informações e os conteúdos estudados sobre a segunda lei de Newton, que enuncia a respeito da proporcionalidade entre a resultante das forças aplicadas em um corpo e a aceleração, analise as afirmativas a seguir. I. Um corpo com massa de 3kg sob ação de uma força de 6N possui aceleração maior que um corpo de massa 5 kg sob ação de uma força de 11 N. II. Ao se dobrar a força resultante aplicada em um corpo, a aceleração desenvolvida por ele também dobrará. III. Um corpo em queda livre no vácuo possui aceleração resultante igual à da gravidade. IV. Se a força resultante possuir direção de 30° em relação à linha horizontal, a aceleração resultante estará nos mesmos 30°, mas em relação à linha vertical. Está correto apenas o que se afirma em: a) I e II. b) III e IV. c) II e III. Resposta correta d) II e IV. e) I e IV. Pergunta 7 Leia o trecho a seguir: “A tendência de um corpo de se manter deslocando, uma vez iniciado o movimento, resulta em uma propriedade denominada inércia. Você usa essa propriedade quando sacode um pote de catchup que está quase acabando, movimentando o pote para baixo para forçar o molho descer até o bico de saída.”Fonte: YOUNG, H.D, FREEDMAN, R.A. Física de Sears & Zemansky: Volume 1 - Mecânica. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2015. (adaptado). Considerando essas informações e o conceito da primeira lei de Newton, pode-se afirmar que, no caso de uma pessoa estar inicialmente de pé em um metrô parado na estação e a seguir o mesmo começa a se movimentar, ela é “jogada” para trás porque: a) sua tendência era se manter em repouso e o metrô se movimentou abaixo dos pés da pessoa. Resposta correta b) a força de tração do metrô gerou uma reação contrária na pessoa, movimentando-a para trás. c) o atrito entre o piso do metrô e os pés da pessoa a empurraram para trás. d) a força peso da pessoa recebe a reação da força normal do piso do metrô, que ficou inclinada para trás com o movimento. e) o movimento do metrô exerce uma força para trás na pessoa ao iniciar o movimento. Pergunta 8 O conceito de equilíbrio está relacionado com a estabilidade, ou seja, com a manutenção do estado atual de um ponto material ou corpo rígido. Essa hipótese é fundamental para se estudar a subdivisão da mecânica chamada estática, pois os corpos estão em repouso e assim permanecerão.Um corpo está suspenso através de dois fios, como mostra a figura. Sabendo que a força de tração nos fios A e B e de 100 N em cada fio, sen60° = 0,866, cos60° = 0,5, que a aceleração da gravidade local é aproximadamente de 10 m/s², analise as afirmativas a seguir: I. A massa do corpo é de 10 kg. II. As componentes verticais das forças de tração dos fios valem 86,6 N cada. III. A componente horizontal da tração no fio A tem sentido oposto ao do fio B e valor de 50 N. IV. Se dobrarmos a massa M do corpo, as componentes horizontais das forças de tração manterão sua magnitude inalterada. Está correto apenas o que se afirma em: a) I e IV. b) I e III. c) II e IV. d) III e IV. e) II e III. Resposta correta Pergunta 9 O conceito de ponto material é uma hipótese utilizada dentro da mecânica para simplificar os cálculos envolvendo um corpo. Para ser aplicado, reduz-se um corpo rígido a apenas um único ponto, aplicando todas as forças envolvidas neste lugar geométrico. Considerando as condições para se aplicar a hipótese de ponto material, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas I. Quando se analisa a órbita de um planeta, como a Terra, aplica-se a hipótese de ponto material Porque: II. O tamanho da órbita é muito maior que a própria dimensão do planeta, o que causa pequena influência ao se analisar o problema como um todo. A seguir, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta correta b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. d) As asserções I e II são falsas. e) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. Pergunta 10 A decomposição vetorial é peça chave na análise de forças aplicadas em um corpo, pois é possível dividir os diversos carregamentos atuantes apenas nas direções que sejam convenientes, como, por exemplo, as direções vertical e horizontal. Isso facilita o cálculo do equilíbrio de forças e separa a contribuição de cada componente. Considere que uma pessoa está arrastando uma caixa em um plano horizontal liso, como mostra a figura. A partir das informações do vetor força e dado que sen30° = 0,5 e cos30° = 0,86, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. O esforço da pessoa no valor de 20N não é totalmente utilizado para arrastar o corpo na direção horizontal. Porque: II. Devido à inclinação de 30°, apenas 50% da força está sendo aplicada na direção horizontal. A seguir, assinale a alternativa correta: a) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) As asserções I e II são falsas. d) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. e) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. Resposta correta
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