LISTA DE EXERCÍCIOS PARA TRIMESTRAL III

LISTA DE EXERCÍCIOS PARA TRIMESTRAL III
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1) Um satélite artificial de massa 800kg gira em torno da terra em órbita circular
a uma altura
de 1600km. Supondo que a Terra seja uma esfera homogenea de R=6 400km,
calcule a força
com que a Terra atrai o satélite e a velocidade escalar do satélite.
Dados:
massa da Terra = 6,0.10(elevado a 24)kg
G=6,7.10(elevado a -11)
SOLUÇÃO
Dicas:
Para o cálculo da força:
F = GMm/(R+h)²
Para a velocidade:
F = mv²/(R+h)
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2)Sabe-se que a distância da Terra ao Sol é de 1,5 . 10^8 km e que nosso
planeta gira com uma velocidade
escalar de 30 m/s. Nesse movimento circular e uniforme, qual é a aceleração
da terra ?
Dica:
a = V²/R
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3) Um satélite geoestacionário é um tipo especial de satélite que orbita no
plano do equador terrestre, e
que permanece em repouso em relação a um observador em repouso em
relação à Terra.
Para um observador que do espaço observasse a Terra e o satélite girando,
I. o sentido de rotação do satélite seria contrário ao da Terra.
Unidade I: Av. Mascote, 913 - Vila Mascote - S.P. - Fone/Fax: 5564 3466 - CEP: 04363-001
Dominus Junior: R. Palacete das Águias, 666 - Vl. Alexandria - S.P. - Fone: 5031 7108 - CEP: 04365-023
II. o período de rotação do satélite seria o mesmo da Terra.
III. a velocidade angular do satélite seria a mesma da Terra.
IV. a força centrípeta exercida sobre o satélite seria menor do que o seu peso
na superfície da Terra.
As alternativas corretas são, apenas,
A) I e II.
B) II e IV.
C) I, II e III.
D) II, III e IV.
E) I, III e IV.
SOLUÇÃO:
I. o sentido de rotação do satélite seria contrário
ao da Terra.
Se está em repouso segundo o referencial de um observador na Terra, ele tem
que se mover no mesmo
sentido da Terra, não acha?
II. o período de rotação do satélite seria o mesmo
da Terra.
Como ele é estacionário, ele encontra-se em repouso segundo o referencial de
um observador na Terra,
logo, ele tem o mesmo período de rotação da Terra
III. a velocidade angular do satélite seria a mesma
da Terra.
IV. a força centrípeta exercida sobre o satélite seria
menor do que o seu peso na superfície da Terra
O satélite em orbita
Rcp=P1
Rcp=gMm/d²
Rcp=gMm/(h+R)²
peso dele na terra
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P=gMm/R²
concluímos que P>Rcp
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4) Que alteração sofreria o módulo da aceleração da gravidade se a massa da
terra fosse reduzida a metade
e o seu raio diminuido1/4 de seu valor real?
SOLUÇÃO:
Resposta 8/9g
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5) A respeito do planeta júpiter e de um de seus satélites, Io, foram feitas as
afirmações:
I. Sobre esses corpos celestes, de grandes, de grandes massas, predominam
as forças gravitacionais.
II. É a força de Júpiter em Io que o mantém em órbita em torno do planeta.
III. A força que Júpiter exerce em Io tem maior intensidade que a força exercida
por Io em Júpiter.
Deve-se concluir que somente:
a) I é correta.
b) II é correta.
c) III é correta.
d) I e II são corretas.
e) II e III são corretas.
Resolução
I. Correta: De acordo com a lei da gravitação, verifica-se que as forças
gravitacionais são predominantes em relação a corpos de grande massa.
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II. Correta: A força gravitacional faz o papel de resultante centrípeta.
III. Falsa. As forças têm a mesma intensidade.
Resposta do exercícios: alternativa d.
6. (UFMA-MA) Seja F a força de atração do Sol sobre um planeta. Se a massa
do Sol se tornasse três vezes maior, a do planeta, cinco vezes maior, e a
distância entre eles fosse reduzida à metade, a força de atração entre o Sol e o
planeta passaria a ser:
a) 3 F
b) 15 F
c) 7,5 F
d) 60 F
Resolução: A força de atração do Sol é : F=GMm/d2
Com as alterações, a nova força de atração F’ passaria a ser
F'=G3M5m/(d/2)2=60GMm/d2
Assim, temos: Resposta: D
7. O planeta Marte está a uma distância média igual a 2,3 · 108 km do Sol.
Sendo 6,4 · 1023 kg a massa de Marte e 2,0 · 1030 kg a massa do Sol,
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determine a intensidade da força com que o Sol atrai Marte. Dados: G = 6,67 ·
10-11 Nm²/kg².
RESOLUÇÃO
DO ENUNCIADO
d = 2,3 · 108 km,
m1 = 6,4 · 1023 kg
m2 = 2,0 · 1030 kg
1.
Substituir os dados na fórmula:
F=
F=
F=
F 16,1 · 1020 N
F= 1,6·1021N
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8. Uma carga elétrica puntiforme de 1,0 . 10-5Cpassa com velocidade 2,5
m/s na direção perpendicular a campo de indução magnética e fica sujeita a
uma força de intensidade 5,0 . 10-4N.
a) Determine a intensidade deste campo.
b) Faça um esquema representando as grandezas vetoriais envolvidas.
9. (U. F. UBERLÂNDIA - MG) A figura mostra a tela de um osciloscópio onde
um feixe de elétrons, que provém perpendicularmente da página para seus
olhos, incide no centro da tela. Aproximando-se lateralmente da tela dois imãs
iguais com seus respectivos pólos mostrados, verificar-se-á que o feixe:
10. (FATEC) Ao vídeo de um televisor encostam-se as faces polares de um
imã, conforme o esquema abaixo (face norte em cima, face sul para baixo). A
imagem se distorce com desvio:
a) para a esquerda
b) para a direita
c) para cima
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d) para baixo
e) a imagem não se distorce
11. (PUC) Um feixe de elétrons incide horizontalmente no centro do anteparo.
Estabelecendo-se um campo magnético vertical para cima, o feixe de elétrons
passa a atingir o anteparo em que região?
a) região 1
b) região 2
c) segmento OB
d) segmento OA
e) região 3
12. (UNESP) Uma partícula com carga elétrica positiva desloca-se no plano Z X na direção d - b, que é diagonal do quadrado a, b, c, d indicado na figura (1).
É possível aplicar na região do movimento da carga um campo magnético
uniforme nas direções dos eixos (um de cada vez), como é mostrado nas
figuras (2), (3) e (4).
Em quais casos a força sobre a partícula será no sentido negativo do eixo Y?
a) Somente no caso 2.
b) Nos casos 2 e 4.
c) Somente no caso 3.
d) Nos casos 3 e 4.
e) Somente no caso 4.
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13. (MED - ITAJUBÁ)
I. Uma carga elétrica submetida a um campo magnético sofre sempre a ação
de uma força magnética.
II. Uma carga elétrica submetida a um campo elétrico sofre sempre a ação de
uma força elétrica.
III. A força magnética que atua sobre uma carga elétrica em movimento dentro
de um campo magnético, é sempre perpendicular à velocidade da carga.
Aponte abaixo a opção correta:
a) Somente I está correta.
b) Somente II está correta.
c) Somente III está correta.
d) II e III estão corretas.
e)
Todas
estão
corretas.
14. (UFRS) No interior de um acelerador de partículas existe um campo
magnético muito mais intenso que o campo magnético terrestre, orientado de
tal maneira que um elétron lançado horizontalmente do sul para o norte,
através do acelerador é desviado para o oeste. O campo magnético do
acelerador aponta:
a) do norte para o sul
b) do leste para o oeste
c) do oeste para o leste
d) de cima para baixo
e) de baixo para cima
15. (PUC) Um elétron num tubo de raios catódicos está se movendo
paralelamente ao eixo do tubo com velocidade 10 7 m/s. Aplicando-se um
campo de indução magnética de 2T, paralelo ao eixo do tubo, a força
magnética que atua sobre o elétron vale:
a) 3,2 . 10-12N
b) nula
c) 1,6 . 10-12 N
d) 1,6 . 10-26 N
e) 3,2 . 10-26 N
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Resoluções:
8. a) B = 20T
9-B
13 - D
14 - E
10 - A
15 - B
11 - C
12 - B
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