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NC Engenharias AULA ATIVIDADE ALUNO AULA ATIVIDADE ALUNO Curso: NC Engenharias NC Engenharias AULA ATIVIDADE ALUNO Disciplina: Física Geral e Experimental: Mecânica Teleaula: 01 – Cinemática: MRU e MRUV ESTRATÉGIA PARA A SOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE FÍSICA (1) IDENTIFICAR OS CONCEITOS RELEVANTES: Primeiro, defina quais conceitos de Física são relevantes ao problema. Embora esta etapa envolva nenhum cálculo, às vezes, é a parte mais desafiadora da solução do problema. Mas não pule esse passo; escolher a abordagem errada no começo pode tornar o problema mais difícil do que realmente é, ou até induzir a uma resposta errada. Neste ponto você deve também identificar a variável-alvo do problema – ou seja, a grandeza cujo valor se está tentando descobrir. Pode ser a velocidade em que um projétil atinge o solo, a intensidade do som de uma sirene ou a dimensão da imagem produzida por uma lupa. Algumas vezes, o objetivo é encontrar uma fórmula matemática em vez de um valor numérico. Outras vezes, também, o problema terá mais de uma variável-alvo. A variável-alvo é o objetivo do processo de solução do problema; não a perca de vista enquanto busca a solução. (2) PREPARAR O PROBLEMA: Com base nos conceitos selecionados na etapa de Identificação, escolha as equações que usará para resolver o problema e defina como vai usá-las. Se for o caso, represente graficamente a situação descrita no problema. (3) EXECUTAR A SOLUÇÃO: Nesse passo, ‘entra a matemática’. Antes de se empolgar com os cálculos, faça uma lista de todas as grandezas conhecidas e desconhecidas e observe quais são variáveis-alvo. Então resolva as equações para as desconhecidas. (4) AVALIAR SUA RESPOSTA: O objetivo da solução de problemas de Física não é só obter um número ou uma fórmula; é obter uma melhor compreensão. Isso significa que você deve examinar sua resposta para saber o que ela está dizendo. Não deixe de se perguntar: “Essa resposta faz sentido?” Se a sua variável-alvo era o raio da Terra e sua resposta foi 6,38 centímetros, algo deu errado no seu processo de solução do problema. Reavalie o problema e corrija sua solução conforme necessário. NC Engenharias AULA ATIVIDADE ALUNO Questão 1: A figura mostra três barcos a motor atravessando um rio. Todos têm a mesma rapidez em relação à água e o fluxo da água é o mesmo para todos. Trace vetores resultantes que representem a rapidez e a orientação dos barcos, depois responda às questões: (a) que barco descreve o caminho mais curto até a margem oposta? (b) que barco oferece o passeio mais veloz? Questão 2: Uma esquiadora percorre 1,0 km do sul para o norte e depois 2,0 km de oeste para leste em um campo horizontal coberto de neve. A que distância ela está do ponto de partida e em que direção em relação ao primeiro deslocamento? Questão 3: Um veículo desloca-se em uma rodovia reta conforme os dados do quadro a seguir. O quilômetro zero da rodovia é adotado como o início dos espaços. Analise as afirmações e marque a alternativa correta. Despreze o atrito. 𝒕 (𝒉) 1,0 2,0 3,0 4,0 𝒙 (𝒌𝒎) 108 216 324 432 I. A velocidade média do automóvel é 30 m/s. II. A equação horária dos espaços (SI) é: x = 108t. III. O movimento é retilíneo uniformemente variado (MRUV). Assinale a alternativa correta. (a) Apenas a afirmativa I está correta. (b) Apenas a afirmativa II está correta. (c) Apenas a afirmativa III está correta. NC Engenharias AULA ATIVIDADE ALUNO (d) Apenas as afirmativas I e II estão corretas. (e) Apenas as afirmativas II e III estão corretas. Questão 4: Um motorista dirige a uma velocidade constante de 15 m/s quando passa em frente a uma escola, onde a placa de limite de velocidade indica 10 m/s. Um policial que estava parado no local da placa acelera sua motocicleta e persegue o motorista com uma aceleração constante de 3,0 m/s2. (a) qual o intervalo de tempo desde o início da perseguição até o momento em que o policial alcança o motorista? (b) qual a velocidade do policial nesse instante? (c) que distância cada veículo percorreu até esse momento? Questão 5: Você arremessa uma bola para cima do topo de um edifício alto. A bola deixa sua mão com velocidade de 15 m/s em um ponto que coincide com a extremidade superior do parapeito do edifício; a seguir ela passa a se mover em queda livre. Quando a bola volta, ela passa raspando pelo parapeito e continua a queda. No local do edifício, g = 9,8 m/s2. Calcule (a) a posição e a velocidade da bola 1,0 s depois que ela deixa sua mão; (b) a velocidade quando a bola está a 5,0 m acima do parapeito; (c) a altura máxima atingida e o tempo que ela leva para atingir essa altura; e (d) a aceleração da bola quando ela se encontra na altura máxima. NC Engenharias AULA ATIVIDADE ALUNO Questão 6: Um avião de salvamento voa a 198 km/h (55,0 m/s), a uma altura constante de 500 m, rumo a um ponto diretamente acima da vítima de um naufrágio, para deixar cair uma balsa. Qual deve ser o ângulo da linha de visada do piloto para a vítima no instante em que o piloto deixa cair a balsa? OBS.: Linha de visada é uma linha imaginária que une dois objetos sem interceptar obstáculos de modo que uma pessoa na posição de um dos objetos possa ver o outro. Questão 7: Os pilotos de caça se preocupam quando têm que fazer curvas muito fechadas. Como o corpo do piloto fica submetido à aceleração centrípeta, com a cabeça mais próxima do centro de curvatura, a pressão sanguínea no cérebro diminui, o que pode levar à perda das funções cerebrais. Os sinais de perigo são vários. Quando a aceleração centrípeta é 2g ou 3g, o piloto se sente pesado. Por volta de 4g, a visão do piloto passa para preto e branco e se reduz à “visão de túnel”. Se a aceleração é mantida ou aumentada, o piloto deixa de enxergar e, logo depois, ele perde a consciência, uma situação conhecida como g-LOC, da expressão em inglês “g-induced loss of consciousness”, ou seja, “perda de consciência induzida por g”. Qual é o módulo da aceleração, em unidades de g, para um piloto cuja aeronave inicia uma curva horizontal com uma velocidade 400𝑖̂ + 500𝑗 ̂e, 24,0 𝑠 mais tarde, termina com uma velocidade −400𝑖̂ − 500𝑗.̂ Suponha que o avião executa a curva com um movimento circular uniforme.
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