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Curso GRA1583 LABORATÓRIO DE MATEMÁTICA E FÍSICA Teste ATIVIDADE 4 (A4) Iniciado 13/06/21 19:12 Enviado 13/06/21 19:39 Status Completada Resultado da tentativa 10 em 10 pontos Tempo decorrido 26 minutos Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários Pergunta 1 1 em 1 pontos Em um plano, a posição de um ponto P pode ser definida por meio de um par ordenado de valores do tipo (x, y) em um sistema de coordenadas cartesianas. Outra possibilidade é determinar a posição do ponto P pela distância r em relação à origem O e pelo ângulo que a reta que une a origem O ao ponto P define com um dos eixos cartesianos. Essa representação, expressa ( , ), é denominada coordenadas polares. Fonte: Elaborada pelo autor. A partir das descrições apresentadas, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeiras e F para a(s) falsa(s). I. ( ) . II. ( ) . III. ( ) . IV. ( ) . A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. Resposta Selecionada: V, V, V, V. Resposta Correta: V, V, V, V. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: Todas as relações de conversão entre os dois sistemas de coordenadas podem ser deduzidas a partir de relações trigonométricas no triângulo OxP: , , e . Pergunta 2 1 em 1 pontos Pela geometria euclidiana, três pontos distintos, P, Q e R, definem um plano, e suas coordenadas coincidem com os vértices de um triângulo. Além disso, o produto é definido em que é valor do ângulo entre os vetores. Considere os pontos de coordenadas seguintes em um sistema de eixos cartesianos: A(6, 9, 3), B(6, 3, -3) e C(6, 6, -6). Com base no exposto, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Os pontos A, B e C definem um triângulo retângulo. PORQUE II. O produto escalar . A seguir, assinale a alternativa correta. Resposta Selecionada: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta Correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: São três pontos distintos em ℝ 3 o que define os vértices de um triângulo. O produto escalar = (0, -6, -6) (0, -3, 3) = . Significa que os vetores e são ortogonais entre si e implica que o triângulo é retângulo em B. Pergunta 3 1 em 1 pontos Seja dado um triângulo de vértices A, B e C. Considere que o ponto médio do segmento é o ponto M e que N é o ponto médio do segmento . As propriedades da geometria euclidiana podem, também, ser definidas em termos da notação vetorial. Fonte: Elaborada pelo autor. Assim, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. é paralelo a . PORQUE II. . A seguir, assinale a alternativa correta. Resposta Selecionada: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta Correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: . Portanto, . Se dois vetores são proporcionais entre si é porque possuem a mesma direção. Então, por isso, os segmentos e são paralelos entre si. Pergunta 4 1 em 1 pontos Uma espécie de formiga registra os movimentos em um sistema mental de coordenadas e soma deslocamentos em relação a um sistema de eixos XY. Considere que uma delas executa movimentos de acordo com o desenho superior. Os vetores representam os deslocamentos parciais a partir do formigueiro. A posição final da formiga também está indicada. O desenho inferior sumariza os deslocamentos. Fonte: Elaborada pelo autor. De acordo com o enunciado e apoiado pela figura apresentada, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. O vetor representa a trajetória integral da formiga. PORQUE II. O vetor possui origem em (0, 0) e término na posição final. A seguir, assinale a alternativa correta. Resposta Selecionada: As asserções I e II são proposições falsas. Resposta Correta: As asserções I e II são proposições falsas. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: O vetor deslocamento possui origem nas coordenadas em que o movimento de um corpo tem início e término na posição final do corpo em análise. Ele representa a soma dos deslocamentos parciais e, geralmente, não possui qualquer relação com a trajetória real do corpo estudado. Pergunta 5 1 em 1 pontos A figura a seguir representa um móvel que percorre uma trajetória em forma de segmento circular AB, no sentido anti-horário, no intervalo de tempo de 1 segundo. O raio R da trajetória possui valor R = 2 metros. Os vetores e são vetores canônicos e possuem módulo de valor unitário. Fonte: Elaborada pelo autor. Assinale a alternativa que indica os valores do módulo da velocidade vetorial média e da velocidade escalar média, respectivamente. Resposta Selecionada: 3,7 m/s e 4,7 m/s. Resposta Correta: 3,7 m/s e 4,7 m/s. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: e . Sendo , então o módulo da velocidade vetorial média é m/s. A velocidade escalar média no percurso AB, no mesmo período = 1 s é = 4,7 m/s. Pergunta 6 1 em 1 pontos Dados dois vetores, e, o produto escalar entre eles é representado e definido por , em que é o ângulo subentendido entre eles. Suponha os pontos de coordenadas P(10k, 10, 0), Q(10k -1, 20K, 20) e R(10, 30, -10) em um sistema de eixos cartesianos. Com base no exposto, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Os pontos P, Q e R são distintos para qualquer k. II. ( ) Os pontos P, Q e R definem um triângulo. III. ( ) Se k = 1, o triângulo é retângulo no vértice P. IV. ( ) Se k = 1, a área do triângulo é aproximadamente 500 u.a. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. Resposta Selecionada: V, V, V, F. Resposta Correta: V, V, V, F. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: Não há valor de k para o qual e e o que implica que os pontos P, Q e R são distintos e três pontos distintos em R 3 definem um triângulo. Se k = 1 ⇒ (-1, 10, 20) (0, 20, -10) = 0 cuja conclusão é a de que os vetores são ortogonais entre si e, portanto, o triângulo é retângulo em P, a sua área pode ser calculada: Área = u.a. Pergunta 7 1 em 1 pontos Dados dois vetores, = (a x , a y , a z ) e = (b x , b y , b z ), define-se como produtor escalar, representado por , o número real a x b x + a y b y + c x c y ou ao equivalente em que θ é o ângulo compreendido entre eles. Suponha, então, os vetores = (2, 1, m), = (m+2, –5, 2) e = (2m, 8, m). Para quais valores de m os vetores resultantes das operações + e serão ortogonais entre si? Assinale a alternativa correta. Resposta Selecionada: m = -6 ou m = 3. Resposta Correta: m = -6 ou m = 3. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: Para serem ortogonais entre si, é condição necessária que o ângulo entre os vetores seja . Assim e ou . Pergunta 8 1 em 1 pontos Duas partículas movem-se, linearmente e com velocidades constantes, em um plano, em que o ponto O é origem de um sistema de coordenadas cartesiano. A velocidade da partícula 1 possui módulo = 1 m/s, inclinação de 45º, e a velocidade da partícula 2 é . Em t = 0 s, a partícula 1 dista 20 m de , horizontal, e a partícula 2 ocupa a mesma coordenada x que a partícula 1. Fonte: Elaborada pelo autor. A partir do exposto, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s)e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A posição da partícula 1 pode ser definida por: II. ( ) A posição da partícula 2 pode ser definida por: III. ( ) Existe um momento t em que as partículas 1 e 2 chocam-se entre si. IV. ( ) As partículas 1 e 2 atingem o ponto de coordenada x = 0 em instantes diferentes. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. Resposta Selecionada: V, V, F, V. Resposta Correta: V, V, F, V. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: Para a partícula 1, com . Logo, . Para a partícula 2, e . Como não existe um momento t no qual as partículas nunca se chocam. Para s. Para ⇒ s. Ou seja, a passagem da partícula 1 pela coordenada x = 0 é anterior à passagem da partícula 2 pela mesma coordenada. Pergunta 9 1 em 1 pontos Um campo de forças, ou campo vetorial, é uma função que associa um vetor a cada ponto de coordenadas (x, y, z). Quando os valores são somente numéricos, o campo é denominado escalar. Seja, então, um campo de forças F: definido por . Considere as figuras a seguir: Fonte: Elaborada pelo autor. Qual delas representa o campo vetorial F? Resposta Selecionada: IV. Resposta Correta: IV. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: O módulo da função vetorial F decai segundo o inverso da distância em relação à origem do sistema de coordenadas, ou seja, pois = , em que d é o valor da distância do ponto (x, y), em relação ao ponto (0, 0). Como o vetor F é anti-horário para qualquer coordenada (x, y), a orientação do campo de forças F é anti- horário. Pergunta 10 1 em 1 pontos Nos estudos da Física, algumas grandezas necessitam que lhes sejam atribuídas uma direção e um sentido. Não é suficiente especificarmos somente o valor numérico e uma unidade). Essas grandezas são denominadas vetoriais. Muitas vezes, operações matemáticas simples, aplicadas sobre grandezas vetoriais, não são possíveis de serem realizadas pelo uso direto de uma calculadora. A seguir, assinale a alternativa que lista grandezas cujas somas podem ser realizadas somente pelo uso direto de uma calculadora. Resposta Selecionada: Massa, potência, resistência elétrica. Resposta Correta: Massa, potência, resistência elétrica. Comentário da resposta: Resposta correta. Justificativa: Grandezas como massa, potência e resistência elétrica são denominadas escalares. Para defini-las completamente, basta conhecermos os valores numéricos e as unidades. O resultado da soma de várias massas, por exemplo, pode ser conhecido aplicando- se os valores individuais diretamente em uma calculadora. Basta que as unidades de medida utilizadas sejam as mesmas. Domingo, 13 de Junho de 2021 19h40min00s BRT
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