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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 + 0,4.t e S_y(t)=0,4.t S_x(t)=-1 + 4.t e S_y(t)=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.: 12/09/2021 21:51:23 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. A hélice de um ventilador tem 15cm de diâmetro. Quando esse ventilador é ligado, ele atinge a sua velocidade máxima de 50km/h em 1,2s. Qual a aceleração angular experimentada por um ponto que se localiza exatamente na borda de uma das pás da hélice do ventilador? 2.10^3 rad/s² (25/162).10^3 rad/s² (5/162).10^3 rad/s² (27/13).10^3 rad/s² 25.10^3 rad/s² Data Resp.: 12/09/2021 21:52:43 Explicação: 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 -10,12 N - 13 N -11,25 N -9,75 N Data Resp.: 12/09/2021 21:54:36 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? 25√2 m/s - 50√2 m/s 15√2 m/s 50√2 m/s 0 m/s Data Resp.: 12/09/2021 21:55:47 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. 6,35m/s 7,89m/s 5,15m/s 2,93m/s 4,90m/s Data Resp.: 12/09/2021 21:56:53 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 0,50 0,40 0,46 0,55 0,43 Data Resp.: 12/09/2021 21:57:47 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: 0,67 kg 0,29 kg 0,42 kg 0,60 kg 0,35 kg Data Resp.: 12/09/2021 21:58:16 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. Uma bola de 4 g se locomove a uma velocidade de -20 m/s quando se choca com uma pirâmide de 5 g, que está parada. Desconsiderando o atrito, assinale a opção que apresenta velocidade da pirâmide, logo após a colisão: 4,22 m/s 2,87 m/s - 0,67 m/s -2,87 m/s -4,22 m/s EQUILÍBRIO DE UM PONTO MATERIAL 9. O estudo de equilíbrio de corpos é de essencial importância para compreender um sistema físico, seja ele natural ou não. Através dele podemos entender os movimentos associados e definir posições. Existem dois tipos de equilíbrio, o estático, onde a velocidade do sistema é nula, e o dinâmico, onde ele se locomove com velocidade constante. Diante do apresentado, podemos concluir que um corpo ou um sistema de corpos está em equilíbrio quando _____________________________. Assinale a opção que completa corretamente a frase: ... está em um movimento progressivo. ... possui o vetor velocidade nulo. ... está em um movimento retardado. ... possui aceleração nula. ... está em um movimento circular. Data Resp.: 12/09/2021 21:59:36 Explicação: Um corpo ou um sistema de corpos está em equilíbrio quando a força resultante atuante nele é nula, ou seja: F_R=0. Isso só é possível em duas condições: 1- quando a massa é nula, ou quando a aceleração é nula. E como estamos falando de um corpo ou sistema de corpos, não há como a massa ser nula. EQUILÍBRIO DE UM PONTO MATERIAL 10. A alternativa que representa o valor de x na figura é: Fonte: o autor 0,40 m 0,35 m 0,50 m 0,55 m 0,45 m Data Resp.: 12/09/2021 22:00:36 Explicação: Como o sistema está em equilíbrio: 4.x = 6 .30 x=45 cm x=0,45m
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