APSA 3 - Forças

FICHA DE TRABALHO DE FÍSICA E QUÍMICA A
OUTUBRO 2011
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APSA Nº3
11º Ano de Escolaridade
1- Classifique como verdadeira ou falsa cada uma das seguintes afirmações:
A- De uma forma geral, a nível macroscópico, existem dois tipos de forças: as que actuam devido
ao contacto entre as superfícies dos corpos que interagem e as que actuam à distância.
B- As forças de atrito são exemplos de forças que actuam à distância.
C- A força de atracção entre um protão e um electrão de um átomo é da mesma natureza que a
força entre dois protões no mesmo núcleo.
D- As interacções Fundamentais da Natureza são quatro e possuem origens diferentes.
E- A unificação de todas as interacções Fundamentais da Natureza, o grande sonho dos físicos,
só foi possível no século XX.
2- Trace as forças que se exercem nos corpos nas situações seguintes, identificando as respectivas
interacções.
A- Caixote a mover-se sobre uma superfície rugosa, puxado por uma força.
B- Caixote a deslizar sobre uma rampa cuja superfície é rugosa.
C- Pessoa a andar.
D- Livro empurrado contra uma parede.
3- À questão “Por que é que a Lua não cai para a Terra?”, alguém respondeu: “Porque a força com que
a Terra atrai a Lua é simétrica da força com que a Lua atrai a Terra, sendo nula a força resultante”.
Concorda com esta explicação? Porquê?
4- Um objecto move-se sobre uma trajectória rectilínea, variando a sua velocidade com o tempo de
acordo como gráfico seguinte:
a) Indique um intervalo de tempo em que:
i)
o objecto se mova no sentido
positivo e a sua aceleração média
seja negativa;
ii) o objecto se mova no sentido
positivo, sendo actuado por uma
força com a mesma direcção e
sentido da velocidade;
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Física e Química A
Ano Lectivo 2011/2012
iii) a aceleração média seja negativa e o objecto se mova no sentido negativo;
iv) o movimento seja acelerado;
v) o movimento seja retardado.
b) Em que sentido o objecto sofreu maior deslocamento.
5- Considere um astronauta, de 75 kg de massa, que se encontra sobre a superfície da Lua.
5.1- Que tipo de força actua sobre ele?
5.2- Determine o valor da força referida na alínea anterior.
5.3- O valor da força calculado na alínea anterior seria alterado se o astronauta, em vez de se
encontrar sobre a superfície da Lua, orbitasse em torno dela a uma altura igual a metade do raio
da Lua? Justifique a sua resposta.
Considere RLua = 1700 km e Mlua= 7,3 x 1022 kg
6- As leis de Newton constituiriam um grande avanço relativamente à compreensão dos movimentos.
Recorde o estudado sobre o assunto e responda às questões seguintes.
6.1- Identifique qual das afirmações seguintes está de acordo com a 1ª Lei de Newton.
A- Um corpo em repouso não pode estar sujeito a nenhuma força.
B- Um corpo que se mova com velocidade constante mantém essa velocidade se não se
alterar a resultante das forças que nele actua.
C- Se nenhuma força actuar sobre um corpo, ele está necessariamente em repouso.
D- Um corpo em movimento rectilíneo e uniforme não pode estar sujeito a nenhuma força.
6.2- Considere as situações que seguidamente se apresentam:
I – Quando o autocarro em que viajamos trava bruscamente, somos projectados para a
frente.
II- quando um corpo cai devido ao seu peso, a sua velocidade aumenta.
III- Quando a resultante das forças que actuam num corpo é diferente de zero, ele adquire
uma aceleração.
IV- Custa mais empurrar um carro avariado quando está parado do que quando está em
movimento.
V- Quando um elevador em que subimos pára bruscamente, sentimo-nos “mais leves”.
a) Identifique a(s) que pode(m) ser explicada(s) pela 1ª Lei de Newton.
b) Identifique a(s) que pode(m) ser explicada(s) pela 2ª Lei de Newton.
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7- Os blocos A e B têm a mesma massa m. O atrito entre o plano de apoio é desprezável. Despreze a
massa do fio que une os blocos e a massa da roldana por onde passa o fio.
7.1- Que forças estão aplicadas em cada bloco? Qual é a sua origem?
7.2- O sistema poderá estar em repouso? Justifique.
7.3 - Se o sistema estivesse em repouso, a força horizontal exercida sobre
o bloco A seria igual, menor ou maior do que mg?
7.4 - Se o sistema estiver em movimento acelerado, a força horizontal exercida sobre o bloco A
será igual, menor ou maior do que mg?
8- Um corpo de massa 5 kg desloca-se, da direita para a esquerda, ao longo de uma superfície
horizontal sob a acção de uma força de 10 N de intensidade, que faz um ângulo de 36º com a vertical.
Na superfície de contacto entre o corpo e o solo actua uma força de atrito de 4 N de intensidade.
8.1- Represente esquematicamente a situação.
8.2-Caracterize a resultante das forças que actua no corpo.
8.3- Determine o valor da aceleração que actua no corpo.
8.4- Identifique a lei que lhe permitiu responder á questão anterior.
9- Para cada uma das questões seguintes, seleccione a opção correcta.
9.1- No interior de uma nave que orbita em torno da Terra, um astronauta pode flutuar como se
não tivesse peso. Esta situação ocorre porque:
A- A nave está fora do campo gravitacional da Terra.
B- Há uma diminuição da massa dos corpos.
C- Não há atmosfera.
D- A atracção exercida pela Lua é maior do que a atracção exercida pela Terra.
E- A nave e o astronauta estão em queda livre.
9.2- Se a massa da Terra permanecesse constante e o seu raio fosse reduzido a metade, o peso
de um corpo na Terra seria:
A- O mesmo.
D- Reduzido a metade.
B- O dobro.
E- Reduzido a um quarto.
C- O quádruplo.
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9.3- Um corpo de massa m orbita em torno da Terra, descrevendo uma órbita circular, com
velocidade constante v. Sendo G a constante de gravitação Universal e M a massa da Terra, o
raio da trajectória descrita pelo corpo será:
A-
G
mv 2
B-
G
Mv 2
C-
Gm
v2
E-
GmM
v2
D-
GM
v2
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