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25 EQUILÍBRIO IÔNICOB CAPÍTULO 1.2 VETORES FÍSICA 06 14 11 10 11 00 INTRODUÇÃO Na física há dois tipos de grandezas: as grandezas escalares e as grandezas vetoriais. As grandezas escalares caracterizam-se apenas pelo valor numérico, acompanhada da unidade de medida. Já as grandezas vetoriais requerem um valor numérico (sem sinal), denominado módulo ou intensidade, acompanhado de uma unidade de medida e de uma orientação, isto é, uma direção e um sentido. São exemplos de grandezas escalares o comprimento, a massa, o tempo, dentre outras. Por sua vez, grandezas como o deslocamento, a velocidade, a aceleração, a força, e outras, são grandezas vetoriais. Vetor é um conjunto de módulo, direção e sentido, utilizado em Física para representar as grandezas vetoriais. Um vetor pode ser representado por um segmento de reta orientado em uma determinada direção e sentido. ADIÇÃO DE VETORES Quando tivermos de somar diversos vetores, podemos aplicar uma regra simples e prática, a regra do polígono: Colocam-se os vetores em sequência, de maneira que a extremidade de um fi que ligado à origem do outro. A soma resultante é obtida ligando-se à origem do primeiro vetor até a extremidade do último vetor. QUESTÕES ORIENTADAS QUESTÃO 01 (UFC) Analisando a disposição dos vetores BA, EA, CB, CD e DE, conforme fi gura a seguir, assinale a alternativa que contém a relação vetorial correta. A CB + CD + DE = BA + EA. B BA + EA + CB = DE + CD. C EA - DE + CB = BA + CD. D EA - CB + DE = BA - CD. E BA - DE - CB = EA + CD. QUESTÃO 02 (IFPE) Qual o cosseno do ângulo formado pelos vetores e , em que e são vetores unitários? 26 FÍSICA - MÓDULO - 1 - INTRODUÇÃO À FÍSICA - 1.2 - VETORES A - √2 /10. B - √10 / 2. C √2 / 10. D √10 / 2. E 0. QUESTÃO 03 (UFC) Na fi gura a seguir, onde o reticulado forma quadrados de lados ℓ=0,5cm, estão desenhados 10 vetores contidos no plano xy. O módulo da soma de todos esses vetores é, em centímetros: A 0,0. B 0,5. C 1,0. D 1,5. E 2,0. QUESTÃO 04 (MACKENZIE) Com seis vetores de módulo iguais a 8u, construiu- se o hexágono regular a seguir. O módulo do vetor resultante desses 6 vetores é: A 40 u. B 32 u. C 24 u. D 16 u. E zero. Existe ainda uma regra usada para adição de dois vetores chamada de regra do paralelogramo. Esta regra consiste em posicionar os dois vetores origem com origem e traçar retas paralelas a cada uma das extremidades com tamanho igual aos vetores, até que essas retas se interceptem. Logo em seguida, liga-se o ponto onde os dois vetores foram unidos com o ponto de interseção das retas, obtendo-se , assim, o vetor soma (resultante). Através da regra do paralelogramo podemos obter uma equação que nos permite determinar o módulo da resultante aplicando a Lei dos Cossenos: CASOS PARTICULARES 1 – Vetores a e b com a mesma direção e o mesmo sentido: Neste caso, o ângulo θ = 0º; logo cos θ = 1, o que nos leva a: 2 – a e b tem mesma direção e sentidos opostos: Neste caso, o ângulo θ = 180º; logo cos θ = –1, o que nos leva a: 3 – a e b são perpendiculares entre si: Neste caso, o ângulo θ = 90º; logo cos θ = 0, o que nos leva a: PARA SITUAÇÕES ENVOLVENDO VETORES DE MESMO MÓDULO TEMOS OS SEGUINTES CASOS ESPECIAIS 1 – Quando os vetores formam um ângulo de 60º entre si. 27 FÍSICA - MÓDULO - 1 - INTRODUÇÃO À FÍSICA - 1.2 - VETORES 2 – Quando os vetores formam um ângulo de 90º entre si. 3 – Quando os vetores formam um ângulo de 120º entre si. QUESTÕES ORIENTADAS QUESTÃO 05 (IFSUL) Considere um relógio com mostrador circular de de raio e cujo ponteiro dos minutos tem comprimento igual ao raio do mostrador. Considere esse ponteiro como um vetor de origem no centro do relógio e direção variável. O módulo da soma vetorial dos três vetores determinados pela posição desse ponteiro quando o relógio marca exatamente 12 horas, 12 horas e trinta minutos e, por fi m, 12 horas e 40 minutos é, em cm, igual a A 30. B 10 (1+√3). C 20. D 10. QUESTÃO 06 (UFAL) A localização de um lago, em relação a uma caverna pré- histórica, exigia que se caminhasse 200 m numa certa direção e, a seguir, 480 m numa direção perpendicular à primeira. A distância em linha reta, da caverna ao lago era, em metros, A 680. B 600. C 540. D 520. E 500. QUESTÃO 07 (EEAR) Sobre uma mesa sem atrito, um objeto sofre a ação de duas forças F 1 = 9N e F 2 = 15N que estão dispostas de modo a formar entre si um ângulo de 120°. A intensidade da força resultante, em newtons, será de A 3 √24. B 3 √19. C √306. D √24. DECOMPOSIÇÃO DE UM VETOR A decomposição de um vetor consiste em representar grafi camente os componentes vertical e horizontal do vetor, usando um plano cartesiano. VETORES UNITÁRIOS São vetores que seguem a direção e o sentido dos eixos cartesianos, tendo módulo igual a 1. É possível representar qualquer vetor usando os vetores unitários QUESTÕES ORIENTADAS QUESTÃO 08 (UEFS) Um pequeno corpo foi lançado, horizontalmente, da janela de um apartamento a 20,0m do solo, caindo em um ponto situado a 12,0m da base da parede onde se encontra a janela. Desprezando-se a resistência do ar e considerando-se o módulo da aceleração da gravidade igual a 10,0m/s2, a velocidade do corpo, no instante do lançamento, em m/s, era igual a A 4,0. B 6,0. C 8,0. D 12,0. E 20,0. QUESTÃO 09 (PUC-CAMP) Num bairro, onde todos os quarteirões são quadrados e as ruas paralelas distam 100 m uma da outra, um transeunte faz o percurso de P a Q pela trajetória representada no esquema a seguir. 28 FÍSICA - MÓDULO - 1 - INTRODUÇÃO À FÍSICA - 1.2 - VETORES O deslocamento vetorial desse transeunte tem módulo, em metros, igual a A 300 B 350 C 400 D 500 E 700 QUESTÃO 10 (UFAL) Num estacionamento, um coelho se desloca, em sequência, 12m para o Oeste, 8m para o Norte e 6m para o Leste. O deslocamento resultante tem módulo A 26m B 14m C 12m D 10m E 2m QUESTÃO 11 (CFTCE) Uma partícula desloca-se sobre a trajetória formada pelas setas que possuem o mesmo comprimento L. A razão entre a velocidade escalar média e a velocidade vetorial média é: A 1 3 B 2 3 C 1 D 3 2 E 2 QUESTÃO 12 (UFPB) Um cidadão está à procura de uma festa. Ele parte de uma praça, com a informação de que o endereço procurado estaria situado a 2km ao norte. Após chegar ao referido local, ele recebe nova informação de que deveria se deslocar 4km para o leste. Não encontrando ainda o endereço, o cidadão pede informação a outra pessoa, que diz estar a festa acontecendo a 5km ao sul daquele ponto. Seguindo essa dica, ele finalmente chega ao evento. Na situação descrita, o módulo do vetor deslocamento do cidadão, da praça até o destino final, é: A 11km B 7km C 5km D 4km E 3km QUESTÃO 13 (PUC-RJ) Os ponteiros de hora e minuto de um relógio suíço têm, respectivamente, 1 cm e 2 cm. Supondo que cada ponteiro do relógio é um vetor que sai do centro do relógio e aponta na direção dos números na extremidade do relógio, determine o vetor resultante da soma dos dois vetores correspondentes aos ponteiros de hora e minuto quando o relógio marca 6 horas. A O vetor tem módulo 1 cm e aponta na direção do número 12 do relógio. B O vetor tem módulo 2 cm e aponta na direção do número 12 do relógio. C O vetor tem módulo 1 cm e aponta na direção do número 6 do relógio. D O vetor tem módulo 2 cm e aponta na direção do número 6 do relógio. E O vetor tem módulo 1,5 cm e aponta na direção do número 6 do relógio. QUESTÃO 14 (UEFS) Três vetores A, B e C possuem as seguintes direções x e y: • A x = 9, Ay =- 4; • B x =-4, By= 3; • C x = 2, Cy = 3. Dessa forma, o módulo do vetor X = A + B - C é igual a A 5,0 B 4,8 C 4,5 D 4,0 E 3,3 GABARITO 01 D 02 A 03 E 04 B 05 D 06 D 07 B 08 B 09 D 10 D 11 B 12 C 13 A 14 A 15 •
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