ESTUDO DIRIGIDO

ESTUDO DIRIGIDO
(2p) 01 – O quadro (a), ao lado, refere-se à imagem de
televisão de um carro parado, em que podemos distinguir
claramente a marca do pneu (“PNU”). Quando o carro está
em movimento, a imagem da marca aparece como um
borrão em volta de toda a roda, como ilustrado em (b). A
marca do pneu volta a ser nítida, mesmo com o carro em movimento, quando este atinge uma determinada
velocidade. Essa ilusão de movimento na imagem gravada é devido à freqüência de gravação de 30 quadros por
segundo (30 Hz). Considerando que o raio do pneu é igual a 0,6 m e π = 3,0, responda:
a) Qual a velocidade angular  do pneu em movimento,
quando a marca aparece parada?
b) Qual a velocidade linear (em m/s) que o carro pode ter
na figura (c)?
(2p) 02 – Uma bicicleta possui 52 dentes na engrenagem maior e 20 na engrenagem menor, conforme mostra a
figura. O raio da roda traseira é 0,4 m. Pedalando vigorosamente, um ciclista faz o pedal realizar 60 voltas por min.
Considere que, em cada engrenagem, o raio é proporcional ao número de dentes.
a) Quantas voltas por minuto realiza a engrenagem menor?
b) A engrenagem menor está rigidamente ligada à roda traseira; portanto a roda traseira tem a mesma velocidade
angular que essa engrenagem. Essa afirmação está correta? Justifique sua resposta.
(0,25p) 03 – Um cidadão brasileiro resolve construir uma
bicicleta com objetivo de contribuir para a melhoria da
qualidade do ar e de sua própria saúde. A bicicleta possui
uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira (D)
movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo
da roda traseira (T). O rendimento da roda traseira depende
do tamanho relativo das coroas.
Dos esquemas das coroas representadas a seguir, a roda
traseira que dá o maior número de voltas por pedaladas é:
(2p) 04 – Um motociclista deseja saltar um fosso de largura d = 4,0 m, que separa duas plataformas horizontais. As
plataformas estão em níveis diferentes, sendo que a primeira encontra-se a uma altura h = 1,25 m acima do nível da
segunda, como mostra a figura.
O motociclista salta o vão com certa velocidade vo e alcança a plataforma inferior, tocando-a com as duas rodas da
motocicleta ao mesmo tempo. Admitindo g = 10 m/s2, determine:
a) o tempo gasto entre os instantes em que ele deixa a plataforma superior e atinge a inferior.
b) qual é a menor velocidade com que o motociclista deve deixar a plataforma superior, para que não caia no fosso.
(Despreze o tamanho da motocicleta)
(0,25p) 05 – Duas pequenas esferas idênticas, l e 2, são lançadas do
parapeito de uma janela, perpendicular à parede, com velocidades


horizontais v1 e v2 , com v2 > v1, como mostra a figura, e caem sob a
ação da gravidade.
A esfera l atinge o solo num ponto situado à distância x1 da parede, t1
segundos depois de abandonar o parapeito, e a esfera 2 num ponto situado à distância x2 da parede, t2 segundos
depois de abandonar o parapeito. Desprezando a resistência oferecida pelo ar e considerando o solo plano e
horizontal, podemos afirmar que:
a) x1 = x2 e t1 = t2
b) x1 < x2 e t1 < t2
c) x1 = x2 e t1 > t2
d) x1 > x2 e t1 < t2
e) x1 < x2 e t1 = t2
(1,5p) 06 – Um projétil é lançado obliquamente para cima, com velocidade inicial de 100 m/s, conforme indica a
figura abaixo:
Dados g = 10 m/s2, sen 37o = 0,6 e cos 37o = 0,8, calcule:
a) o tempo de subida;
b) a altura máxima atingida;
c) o alcance horizontal.
(2p) 07 – Em diversos parques de diversões, há
barraquinhas que oferecem prêmios aos visitantes que
derrubarem latas utilizando bolas de tecido lançadas por
tubos de ar comprimido (veja a figura abaixo).
Considere:
1. O módulo da velocidade da bola no momento do
lançamento foi 10 m/s.
2. Desprezar a ação resistiva do ar durante o
movimento da bola e o atrito da bola com o
interior do tubo.
3. Aceleração da gravidade = 10 m/s2.
4. sen 30° = 0,5.
5. cos 30° = 0,8.
Um visitante avaliou suas chances para acertar o alvo e inclinou o tubo de ar comprimido, mantendo um ângulo de
30o em relação à direção horizontal. Ao disparar o tubo, a bola atinge uma latinha que estava posicionada no
mesmo nível da saída do tubo de ar comprimido. Sob estas condições, determine:
a) O valor aproximado da altura alcançada pela bola, em metros, relativa à posição de seu lançamento.
b) O tempo de vôo da bola, em segundos, do momento de seu lançamento até o instante em que atinge a latinha.