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CINEMÁTICA DE GALILEU 1. Observe a figura. Ela mostra uma partícula se deslocando entre dois pontos em 10s. Assinale a opção que representa as equações horárias Sx(t) e Sy(t) da partícula, considerando que a sua velocidade de deslocamento é constante. S_x(t)=0,4.t e S_y(t)=-1 + 0,4.t S_x(t)=-1 + 4.t e S_y(t)=4.t S_x(t)=-1 + 0,4.t e S_y(t)=0,4.t S_x(t)=-1 + 40.t e S_y(t)=40.t S_x(t)=-1 + 0,4.t e S_y(t)=0,8.t Data Resp.: 08/09/2021 09:00:08 Explicação: Temos agora uma partícula se movimentando em um plano xy, onde em x a partícula se move do ponto S_(0_x )=-1 ao ponto S_x=3m e em y a partícula se move do ponto S_(0_y )=0 ao ponto S_y=4. Então, para solucionar o problema, teremos que analisar primeiro o eixo x e, em seguida, o eixo y. Vamos lá: Em X: S_x (t)=S_(0_x ) + v_x.t 3=-1 + v_x.10 v_x=0,4 m/s A função horária da partícula em relação ao eixo X é: S_x (t)=-1 + 0,4.t Em Y: S_y (t)=S_(0_y ) + v_y. t 4=0 + v_y.10 v_y=0,4 m/s Então, a função horária da partícula em relação ao eixo X é: S_y (t)= 0,4.t A figura abaixo ilustra a locomoção da partícula do seu ponto S0 ao seu ponto S. A seta preta representa a distância percorrida de um ponto a outro, enquanto as setas azuis representam o vetor velocidade, em que existe a velocidade em direção ao ponto, porém esta é decomposta em vetores paralelos aos eixos x e y, o que nos permitiu escrever as duas funções horárias. Representação da movimentação bidimensional da partícula. Fonte: o autor. CINEMÁTICA DE GALILEU 2. Um motorista dirige seu automóvel em uma pista reta a uma velocidade de 108km/h, quando avista um sinal amarelo situado a 100m à sua frente. O motorista sabe que do sinal amarelo para o sinal vermelho há um intervalo de tempo de 3s. Qual deve ser a aceleração imposta ao carro para que ele consiga pará-lo no exato momento em que o sinal fica vermelho? -5m/s² -10m/s² -1,0m/s² -4,5m/s² -45m/s² Data Resp.: 08/09/2021 09:02:14 Explicação: Primeiramente, devemos passar a velocidade de km/h para m/s, dividindo 108 por 3,6 e obtendo: LEIS DE NEWTON 3. Um bloco desliza sem atrito em uma plataforma horizontal, a uma velocidade de 25 m/s, quando de repente passa por uma parte da plataforma que promove atrito entre a plataforma e o bloco, de 10 m de comprimento, e quando sua velocidade atinge 20 m/s, o bloco volta a deslizar sem atrito, e continua seu caminho à velocidade constante. Se o bloco possui massa de 1kg, qual o módulo da força de atrito atuante no bloco. -6 N - 13 N -10,12 N -11,25 N -9,75 N Data Resp.: 08/09/2021 09:02:34 Explicação: LEIS DE NEWTON 4. Uma bala de canhão é atirada a um ângulo de 45° com velocidade inicial de 100 m/s. No ponto de máxima altura, o módulo de sua velocidade é de? 50√2 m/s 25√2 m/s 0 m/s - 50√2 m/s 15√2 m/s Data Resp.: 08/09/2021 09:02:57 Explicação: CONSERVAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA E IMPULSO 5. Um chuveiro está posicionado a uma altura de 3 metros do chão. A pessoa que se banha neste chuveiro possui 1,83m de altura. Sabendo que a aceleração da gravidade local possui valor de 9,8m/s², assinale a opção que representa aproximadamente a velocidade com que uma gota d¿água de 0,5g atinge a cabeça do banhista. Considere que o sistema é 100% conservativo. 4,90m/s 2,93m/s 7,89m/s 5,15m/s 6,35m/s Data Resp.: 08/09/2021 09:03:34 Explicação: Para realizar os cálculos, tomaremos como ponto de referência o topo da cabeça do banhista, assim, a altura da queda da gota do chuveiro até o topo da cabeça vale: H = 3,00 - 1,83 = 1,17 m Então, no chuveiro, a energia mecânica é igual à energia potencial, logo: E0 = m.g.H = 0,0005.9,8.1,17 = 0,006J No momento que a gota atinge o topo da cabeça, temos que a energia é convertida completamente em energia cinética, assim: E = (m.v^2) / 2 = (0,0005.v²) / 2 Pelo princípio da conservação de energia, temos: (0,0005.v^2) / 2 = 0,006 v=4,90 m/s CONSERVAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA E IMPULSO 6. Uma mola está disposta na horizontal, encostada em um anteparo à sua esquerda. Da direita para a esquerda, move-se uma bola com velocidade constante de 25m/s. Assinale a alternativa que representa a correta deformação da mola, no máximo de sua contração devido ao choque da bola com a mola, em metros. Considere g= 10m/s², m_bola=10g e K=35 N/m 0,43 0,50 0,40 0,55 0,46 Data Resp.: 08/09/2021 09:04:06 Explicação: Toda a energia cinética da bola se transformará em energia potencial. Assim, pelo princípio da conservação de energia, temos: PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DO MOMENTO LINEAR 7. Um móvel se move a uma velocidade de 108 km/h. A essa velocidade, ele possui um momento linear de 20 N.s. Assinale a alternativa que representa corretamente o valor da massa desse móvel: 0,60 kg 0,67 kg 0,35 kg 0,29 kg 0,42 kg Data Resp.: 08/09/2021 09:04:34 Explicação: P=mv 20 N.s=m.30 m/s m=2/3=0,67 kg Note que foi necessário converter a velocidade de km/h para m/s. PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DO MOMENTO LINEAR 8. Observe o gráfico a baixo e assinale a alternativa do impulso gerado pela força: 1,3x10^1 N.s 1,3x10^3 N.s 1,3x10^4 N.s 1,3x10^2 N.s 1,3x10^5 N.s Data Resp.: 08/09/2021 09:04:54 Explicação: Para determinar o impulso basta determinar a área embaixo da curva. Como a figura forma um triângulo: I = (b.h) / 2 = (200.1300) / 2 =130000N.s = 1,3 x10^5 N.s. EQUILÍBRIO DE UM PONTO MATERIAL 9. Considere 4 corpos de massas idênticas, dispostas no plano cartesiano xy, formando um quadrado, ocupando as seguintes posições: P1 (0,0), P2(0,2), P3 (2,2) e P4 (2,0). Podemos afirmar que o centro de massa desse sistema se encontra no ponto: (0,1) (1,2) (√2,√2) (1,1) (2,1) Data Resp.: 08/09/2021 09:05:15 Explicação: Como os corpos possuem massas idênticas e a distância entre esses corpos também são iguais, uma vez que se forma um quadrado, o ponto de centro de massa se encontra no centro do quadrado, assim, o que precisamos fazer é: 1° Encontrar o comprimento da diagonal do quadrado 2° Encontrar a metade do comprimento da diagonal do quadrado 3° Encontrar os pontos que correspondem à metade da diagonal do quarado. A diagonal do quadrado pode ser determinada utilizando-se o teorema de Pitágoras, assim: EQUILÍBRIO DE UM PONTO MATERIAL 10. Para afirmar que um corpo está em equilíbrio, tanto sua força resultante como o torque resultante devem ser nulos. Diante desta premissa, assinale a alternativa que apresenta a opção correta: O momento resultante de um corpo só é nulo quando este está apoiado por seu centro de massa. O momento resultante de um corpo é nulo quando este está se movendo em um movimento retilíneo uniforme. O momento angular resultante de um sistema depende da definição do ponto de apoio. O momento resultante de um corpo só é diferente de zero quando o centro de massa entra em movimento retilíneo O momento resultante de um sistema é nulo, quanto o somatório das forças atuantes neste corpo também é nulo. Data Resp.: 08/09/2021 09:06:00 Explicação:
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