avalição 1

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1. Pergunta 1
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Leia o trecho a seguir:
“Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B (uma ‘ação’), então o corpo B exerce uma força sobre o corpo A (uma ‘reação’). Essas duas forças têm o mesmo módulo e a mesma direção, mas possuem sentidos contrários. Essas duas forças atuam em corpos diferentes.”Fonte: YOUNG, H.D, FREEDMAN, R.A. Física de Sears & Zemansky: Volume 1 - Mecânica. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2015. (adaptado).
Considerando essas informações, o enunciado da terceira lei de Newton e lembrando que as forças sempre surgem em pares de mesma natureza, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Em um corpo em repouso no plano horizontal, a força peso desse corpo é uma força de ação, enquanto a força Normal do plano é a reação a esta força.
II. ( ) Quando estamos empurrando um móvel para a direita, recebemos uma força deste móvel para a esquerda.
III. ( ) O movimento de andar de uma pessoa ocorre devido a uma força de atrito que empurra a pessoa para trás quando empurramos o chão para frente.
IV. ( ) Um foguete se movimenta devido à reação da força de impulsão dada aos gases de escape de seu bocal.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta.
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1. 
V, F, V, F.
2. 
F, F, V, V.
3. 
F, V, V, V.
4. 
V, F, F, V.
5. 
F, V, F, V.
Resposta correta
2. Pergunta 2
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O conceito de equilíbrio já é visto pelos estudantes quando se está estudando no ensino médio a disciplina de Física relacionada ao tema. Os problemas envolvendo “bloquinhos” são muito comuns e aplica-se neles o equilíbrio das componentes das forças nas direções estudadas.
MECANICA DOS SOLIDOS - UNIDADE 1 - IMAGEM 8_v1.PNG
Um bloco de massa m está apoiado em um plano inclinado de 45° e preso a um fio preso ao ponto A. Considerando as condições para se aplicar o equilíbrio, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. As forças Peso, Normal e Tração serão iguais entre si.
Porque:
II. Devido ao ângulo de inclinação ser de 45°, os valores de seno e cosseno são iguais e, assim, as componentes na decomposição da força peso ficam iguais.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Resposta correta
2. 
As asserções I e II são falsas.
3. 
As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
4. 
As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. Pergunta 3
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Corpos suspensos são exemplos bem práticos para a aplicação da estática dos corpos rígidos. Para se manterem no estado atual, é preciso que as componentes vertical e horizontal das forças de tração dos fios que o suspendem estejam em equilíbrio.
MECANICA DOS SOLIDOS - UNIDADE 1 - IMAGEM 10_v1.PNG
Um corpo de massa  está suspenso assimetricamente por dois fios A e B, cujos ângulos com a horizontal estão apresentados na figura. Sabendo que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s², que  analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. ( ) A força de tração no fio A é de 433 N.
II. ( ) A força de tração no fio B é de 250 N.
III. ( ) As magnitudes das componentes horizontais das forças de tração dos fios A e B valem 200 N cada.
IV. ( ) A componente vertical da força de tração do fio A vale aproximadamente o triplo da componente vertical da força de tração do fio B.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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1. 
F, F, V, V.
2. 
F, F, V, F.
3. 
V, V, V, F.
4. Incorreta: 
V, V, F, F.
5. 
V, V, F, V.
Resposta correta
4. Pergunta 4
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Os vetores possuem aplicações interessantes nas navegações, pois considera-se sempre a influência de rios, mares e oceanos na trajetória resultante. Se os navegadores não estiverem atentos às contribuições do leito de navegação, é possível haver um distanciamento significativo do destino final, atrasando a viagem.
MECANICA DOS SOLIDOS - UNIDADE 1 - IMAGEM 2_v1.PNG
Uma balsa faz a travessia entre dois lados de um canal, como mostra a figura. O navegador se distraiu e percebeu que, em vez de chegar no porto I, acabou atracando no porto II, devido à contribuição da maré na trajetória da embarcação. De acordo com o texto e a figura apresentados, e considerando os conteúdos estudados sobre estática abstrata, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. ( ) A distância entre os portos I e II é de 3km.
II. ( ) Para se chegar ao porto I, a direção da trajetória da embarcação deveria ter sido 180° rotacionada em relação à direção que ela seguiu.
III. ( ) Se desejar voltar ao porto de origem, o navio deverá manter a direção do caminho de ida, mas com o sentido oposto.
IV. ( ) Para sair do porto II e chegar ao porto I, basta vencer a influência da corrente gerada pela maré e ir no sentido oposto a ela.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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1. 
F, V, V, V.
2. 
V, F, F, V.
Resposta correta
3. 
V, F, V, F.
4. 
V, F, V, V.
5. 
F, V, F, V.
5. Pergunta 5
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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:
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1. 
o atrito entre o piso do metrô e os pés da pessoa a empurraram para trás.
2. 
a força de tração do metrô gerou uma reação contrária na pessoa, movimentando-a para trás.
3. 
sua tendência era se manter em repouso e o metrô se movimentou abaixo dos pés da pessoa.
Resposta correta
4. 
o movimento do metrô exerce uma força para trás na pessoa ao iniciar o movimento.
5. 
a força peso da pessoa recebe a reação da força normal do piso do metrô, que ficou inclinada para trás com o movimento.
6. Pergunta 6
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Os vetores possuem propriedades de comparação entre si que facilitam a identificação entre os mesmos e também quando se irá aplicar operações, como a soma vetorial. Eles podem ser iguais, paralelos, antiparalelos, opostos ou não ter nenhuma dessas relações.
MECANICA DOS SOLIDOS - UNIDADE 1_v1.PNG
Observando a figura com os vetores  e  , que possuem a mesma direção, e de posse dos conhecimentos sobre as propriedades dos vetores, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Pela figura, independentemente de sabermos sua magnitude, podemos afirmar que os vetores são antiparalelos.
II. ( ) Supondo que os vetores  e  tenham magnitudes iguais, podemos considerá-los vetores opostos, ou seja, .
III. ( ) Se a magnitude de  for o dobro da magnitude de , então o vetor resultante entre eles será justamente o vetor oposto de .
IV. ( ) Supondo que os vetores  e  tenham magnitudes iguais, se rotacionarmos um deles em 360°, eles ser tornarão vetores iguais.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta.
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1. 
V, V, V, F.
2. 
V, F, V, V.
3. Incorreta: 
V, V, F, F.
4. 
F, V, V, V.
5. 
F, V, V, F.
Resposta correta
7. Pergunta 7
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Os vetores possuem aplicações interessantes no cotidiano. Uma delas é a composição dos movimentos, definindo a direção de uma trajetória de acordo com um referencial, que pode ser uma bússola, por exemplo, na qual as direções são definidas a partir das posições Norte, Sul, Leste e Oeste.
Considere uma trajetória composta de duas etapascom 3 km de extensão. A primeira é na direção oeste e a segunda é na direção norte. De posse dessas informações, analise as afirmativas a seguir.
I. A magnitude do vetor trajetória resultante será de 6km.
II. A direção do vetor trajetória resultante será Noroeste-Sudeste.
III. O sentido deste vetor resultante é na direção Nordeste.
IV. Se tivermos uma terceira etapa, de 6km de extensão na direção leste, a nova direção será uma rotação de 90° da direção anterior.
Está correto o que se afirma em:
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1. 
II e IV.
Resposta correta
2. 
I e III.
3. 
I e IV.
4. 
I e II.
5. 
III e IV.
8. Pergunta 8
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Um corpo em queda livre no ar recebe além da força da gravidade, uma força contrária, chamada também de força de arrasto (D), que é calculada a partir da fórmula: , onde  é a massa específica do ar, V é a velocidade de queda, S é a área do corpo exposta ao escoamento e   é chamado de coeficiente de arrasto, dado em função da geometria do corpo. Quando o arrasto se equilibra com a força peso, o corpo para de acelerar e sua velocidade fica fixa, e é definida como sendo a velocidade terminal do mesmo, pois não é mais possível acelerar a partir desse valor.
Um corpo rígido, de massa 14,4 kg e área de 2 m², está em queda livre em um ambiente cujo ar possui massa específica de 1,2 kg/m³ e aceleração gravidade local de 10 m/s². Considerando o conceito de equilíbrio, de velocidade terminal e que o coeficiente de arrasto do corpo vale 1,2, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas
I. A velocidade terminal do corpo valerá 10 m/s.
Porque:
II. Ao se realizar o equilíbrio no corpo, a força de arrasto valerá 144 N, que é o mesmo valor que a força peso.  
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. 
As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
4. 
As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
5. Incorreta: 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
9. Pergunta 9
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Os vetores unitários podem ser aplicados com a hipótese da estática dos corpos rígidos acrescentada da hipótese de ponto material, que reduz o sólido a um único ponto no qual todas as forças são aplicadas a ele e o equilíbrio deve ser aplicado.
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Três fios estão presos no ponto X e são tracionados com as seguintes forças: , todas forças dadas em N. Considerando que o ponto X está em equilíbrio, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O valor de A para se ter o equilíbrio é de 10 N.
II. ( ) O valor de B para se ter o equilíbrio é de 0 N.
III. ( ) O valor de C para se ter o equilíbrio é de 1 N.
IV. ( ) O módulo do vetor  vale 14 N.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
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1. 
F, F, V, V.
2. Incorreta: 
F, V, F, V.
3. 
V, V, V, F.
4. 
V, F, V, V.
5. 
F, V, V, V.
Resposta correta
10. Pergunta 10
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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:
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1. 
As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
2. 
As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
3. 
As asserções I e II são falsas.
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.