LISTA DE EXERCICIO PARA RECUPERAÇÃO DE FÍSICA SÉRIE: 3º ANO DATA : / TURMA: 1º BIMESTRE NOTA: / 2016 PROFESSOR (A): CARLOS GARCIA ALUNO (A): Nº: Frente A 1. Características Básicas do MCU 2. Resultante centrípeta 01 - (UEPG PR/2010) A figura abaixo ilustra três polias A, B e C executando um movimento circular uniforme. A polia B está fixada à polia C e estas ligadas à polia A por meio de uma correia que faz o sistema girar sem deslizar. Sobre o assunto, assinale o que for correto. 01. 02. 04. 08. A velocidade escalar do ponto 1 é maior que a do ponto 2. A velocidade angular da polia B é igual a da polia C. A velocidade escalar do ponto 3 é maior que a velocidade escalar do ponto 1. A velocidade angular da polia C é maior do que a velocidade angular da polia A. 02 - (UNIMONTES MG/2010) Na figura, estão representadas duas polias, A e B, com raios RA < RB, acopladas por um eixo. É CORRETO afirmar: a) b) c) d) As As As As velocidades velocidades velocidades velocidades angulares dos pontos periféricos da polia A são iguais às dos pontos periféricos da polia B. angulares dos pontos periféricos da polia A são maiores do que as dos pontos periféricos da polia B. lineares dos pontos periféricos da polia A são iguais às dos pontos periféricos da polia B. lineares dos pontos periféricos da polia A são maiores do que as dos pontos periféricos da polia B. 03 - (UEPG PR/2010) Um disco de raio R executa um movimento circular uniforme. Considere dois pontos a e b, o primeiro (ponto a) localizado na borda do disco e o segundo (ponto b) localizado a uma distância R/3 do centro do disco. Sobre esse evento assinale o que for correto. 01. 02. 04. 08. 16. As frequências dos pontos a e b são iguais. Os períodos dos pontos a e b são iguais. A velocidade escalar do ponto a é igual ao triplo da velocidade do ponto b. Em uma rotação completa a distância percorrida pelo ponto a é igual ao triplo da distância percorrida pelo ponto b. A aceleração centrípeta do ponto a é igual ao triplo da aceleração centrípeta do ponto b. 04 - (UESPI/2004) A figura ilustra duas polias de raios R1 = 0,1 m e R2 = 0,3 m que giram em sentidos opostos. Sabe-se que não há escorregamento na região de contato entre as polias. A polia 1 gira com freqüência f1 = 600 Hz. Nestas circunstâncias, qual é a freqüência f2 de rotação da polia 2? a) 100 Hz b) c) d) e) 200 Hz 300 Hz 600 Hz 1800 Hz 05 - (UNIFOR CE/2000) Considere as afirmações acerca do movimento circular uniforme: I. Não há aceleração, pois não há variação do vetor velocidade. II. A aceleração é um vetor de intensidade constante. III. A direção da aceleração é perpendicular à velocidade e ao plano da trajetória. Dessas afirmações, 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. 06 - (UFC CE/2000) Uma carga positiva percorre uma trajetória circular, com velocidade constante, no sentido anti-horário, sob a ação de um campo magnético uniforme (veja figura abaixo). A direção do campo magnético: v q O a) b) c) d) e) tangencia a trajetória, no sentido horário. tangencia a trajetória, no sentido anti-horário. é radial, apontando para o ponto O. é perpendicular ao plano definido por esta página e aponta para fora dela. é perpendicular ao plano definido por esta página e aponta para dentro dela. Componentes da Força Resultante / Força Tangencial, Centrípeta e Estados Cenemáticos 07 - (UESPI/2010) Sobre uma partícula em movimento ao longo de uma circunferência, é correto afirmar que: a) b) c) d) e) a sua aceleração tem direção radial e sentido para dentro, isto é, apontando da posição partícula para o centro da circunferência. a sua aceleração tem direção radial e sentido para fora, isto é, apontando do centro da circunferência para a posição da partícula. a sua aceleração é nula. a sua velocidade tem direção tangente à trajetória circular. a sua velocidade pode possuir uma componente na direção radial. 08 - (UPE/2010) A figura abaixo representa um trecho de uma montanha russa na qual os carrinhos foram projetados para que cada ocupante não experimente uma força normal contra seu assento com intensidade maior do que 3,5 vezes seu próprio peso. Considerando que os carrinhos tenham velocidade de 5 m / s no início da descida e que os atritos sejam desprezíveis, o menor raio de curvatura R que o trilho deve ter no seu ponto mais baixo vale em m a) b) c) d) e) 25 5 3,5 40 10 09 - (UNIFOR CE/2009) Uma esfera de massa 200 g é presa à extremidade de um fio, de comprimento 0,50 m, com sua outra extremidade fixa. Com o fio esticado na horizontal, abandona-se a esfera. Adote g = 10 m/s2 e despreze forças resistentes ao movimento. Ao passar pelo ponto inferior de sua trajetória, a tração no fio vale, em newtons, a) b) c) d) e) 6,0 4,0 0,60 0,40 0,20 10 - (UEPB/2009) No dia 15 de junho de 2008, depois de um jogo sofrido, a seleção brasileira feminina de basquete conquistou a última vaga para os Jogos Olímpicos de Pequim, depois de vencerem as cubanas, numa partida repleta de adrenalina, na final da repescagem do Pré-Olímpico Mundial de Madri. Aos 4s finais do jogo, Mama fez um lançamento de bola, fechando o placar do jogo em 72 a 67. Considerando que, nesta última bola lançada pela jogadora em direção à cesta, a velocidade e trajetória da bola em um determinado instante são ilustradas pela figura ao lado, e que os efeitos do ar são desprezados, a(s) força(s) que age(m) sobre a bola, nesse instante, pode(m) ser representada(s) por: a) b) c) d) e) 11 - (UNIFOR CE/2008) Uma esfera de massa m = 1,0 kg está presa numa das extremidades de um fio ideal de comprimento = 1,0 m, que tem a outra extremidade fixa num ponto O. A esfera descreve um movimento circular, num plano vertical, sob a ação exclusiva do campo gravitacional. Sabendo que a velocidade da esfera no ponto mais alto da trajetória é 4,0 m/s e que g = 10 m/s 2, a intensidade da força de tração no fio quando a esfera passa pelo ponto mais baixo vale, em newtrons, a) 66 b) 56 c) 48 d) 36 e) 16 12 - (UPE/2008) Um avião da esquadrilha da fumaça descreve um looping num plano vertical, com velocidade de 720km/h. Para que, no ponto mais baixo da trajetória circular, a intensidade da força que o piloto exerce no banco seja o triplo de seu peso, é necessário que o raio do looping, em metros, seja de a) b) c) d) e) 1700 3000 2300 2000 1500 13 - (UFMA/2006) O último circo que se apresentou em São Luís trouxe, na programação, o espetáculo denominado o globo da morte. O globo da morte é formado por um gradeado de aço em forma de esfera, onde os motociclistas em motos possantes exibem velocidade, coragem e agilidade num raio de aproximadamente 2,5m. No início da apresentação, apenas um motociclista inicia o movimento e, após alguns minutos, consegue completar diversas voltas passando pelo ponto mais alto do globo sem cair, desafiando a gravidade. Qual é a menor velocidade que o motociclista deve imprimir à moto para passar por esse ponto, em km/h? Considere: g = 10 m/s2 a) b) c) d) e) 22 16 14 20 18 14 - (UESC BA/2006) Considere-se um motociclista no globo da morte, passando pelo topo com velocidade de módulo igual a 36,0km/h. Sabendo-se que o raio do globo é de 2,5m, a massa do motorista e da motocicleta é de 200,0kg e o módulo da aceleração da gravidade local é de 10m/s2, pode-se afirmar que o módulo da força de reação do topo do globo sobre a moto é igual, em 103N, a 01. 1,0 02. 2,0 03. 5,0 04. 6,0 05. 8,0 15 - (UEPB/2005) Num parque de diversão, uma das atrações que geram sempre muita expectativa é a da montanha-russa, principalmente no momento do loop, em que se percebe que o passageiro não cai quando um dos carrinhos atinge o ponto mais alto, conforme se observa na figura ao lado. Considerando-se a aceleração da gravidade de 10 m/s2 e o raio R de 10 metros, pode-se afirmar que isto ocorre porque a) b) c) d) e) o peso do conjunto (carrinho-passageiro) é maior que a força centrípeta. a força centrípeta sobre o conjunto (carrinho-passageiro) é nula. a velocidade mínima do carrinho é de 8 m/s, e independe do peso do passageiro. o peso do conjunto (carrinho-passageiro) é menor ou igual à força centrípeta. o conjunto (carrinho-passageiro) está em equilíbrio dinâmico. 16 - (UFAL/1997) Um carro de massa m = 8,0 . 102 kg descreve uma circunferência de raio R = 1,0.102m com velocidade escalar constante V = 20ms. Calcule a intensidade da força resultante no carro. 17 - (UFBA/1995) Um bloco A, de massa 0,20kg, gira sobre uma mesa horizontal sem atrito. O bloco A está ligado ao bloco B, de massa 1,0kg, por meio de um fio inextensível que passa por um orifício existente na mesa. Sabendo-se que o bloco A descreve um movimento circular uniforme de velocidade escalar 10m/s e que o bloco B permanece em repouso, determine o raio R da trajetória. Considere a aceleração d gravidade g = 10m/s2. 18 - (UNIOESTE PR/2008) Um carrinho de brinquedo é solto a partir do repouso para percorrer uma pista sinuosa como mostra a figura abaixo. Depois de descer a rampa de altura h, o carrinho encontra uma lombada, cuja elevação acompanha a forma de um semicírculo de raio r. Supondo que não exista nenhum atrito agindo no brinquedo, qual o valor máximo da razão h/r, para que o carrinho permaneça em contato com a pista na parte superior da lombada? a) b) c) d) e) 1/2. 3/2. 4/3. 5/3. 5/2. 19 - (UNIOESTE PR/2007) Um carro de massa 1800 kg está em movimento circular sobre uma rodovia circular plana de raio igual a 200 m. O módulo de sua velocidade é constante. O coeficiente de atrito estático entre os pneus do carro e a rodovia é de e 0,20 . Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e desconsidere o atrito com o ar. Para as condições de movimento descritas, assinale a alternativa correta. a) O módulo da força de atrito que atua sobre o carro, resultante da interação dos pneus do carro e a rodovia, tem valor constante de 3600 N, independentemente do módulo da velocidade de movimento do carro. b) A força de atrito sobre o carro, resultante da interação entre os pneus do carro e a rodovia, é a força centrípeta que permite o movimento do carro em círculo. c) Os vetores força peso e força centrípeta sobre o carro possuem o mesmo sentido. d) A força de atrito sobre o carro, resultante da interação entre os pneus do carro e a rodovia, atua em sentido contrário à força centrípeta sobre o carro, que o mantém em movimento sobre a rodovia. e) A força resultante sobre o carro é nula. TEXTO: 1 - Comum à questão: 20 Dados: g = 10 m s 2 k0= 9,0 109 N m2 C 2 c = 3,0 108 m s vsom = 340 m s T(K) = 273 + T(°C) 20 - (UFSC/2010) Rotor é um brinquedo que pode ser visto em parques de diversões. Consiste em um grande cilindro de raio R que pode girar em torno de seu eixo vertical central. Após a entrada das pessoas no rotor, elas se encostam nas suas paredes e este começa a girar. O rotor aumenta sua velocidade de rotação até que as pessoas atinjam uma velocidade v, quando, então, o piso é retirado. As pessoas ficam suspensas, como se estivessem “ligadas” à parede interna do cilindro enquanto o mesmo está girando, sem nenhum apoio debaixo dos pés e vendo um buraco abaixo delas. Em relação à situação descrita, é CORRETO afirmar que: 01. a força normal, ou seja, a força que a parede faz sobre uma pessoa encostada na parede do rotor em movimento, é uma força centrípeta. 02. se duas pessoas dentro do rotor tiverem massas diferentes, aquela que tiver maior massa será a que terá maior chance de deslizar e cair no buraco abaixo de seus pés. 04. o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa dentro dele deve ser maior ou igual a gR v2 . 08. o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa dentro dele é proporcional ao raio do rotor. 16. o coeficiente de atrito estático entre a superfície do rotor e as roupas de cada pessoa dentro dele é proporcional à velocidade v do rotor. TEXTO: 2 - Comum à questão: 21 Dados: Velocidade da luz no vácuo: 3,0 × 108 m/s Aceleração da gravidade: 10 m/s2 1 9, 0 10 9 Nm 2 /C 2 4 0 Calor específico da água: 1,0 cal/gºC Calor latente de evaporação da água: 540 cal/g Movimentos Circulares / Movimento Circular Uniforme 21 - (UFPE/2010) Uma bicicleta possui duas catracas, uma de raio 6,0 cm, e outra de raio 4,5 cm. Um ciclista move-se com velocidade uniforme de 12 km/h usando a catraca de 6,0 cm. Com o objetivo de aumentar a sua velocidade, o ciclista muda para a catraca de 4,5 cm mantendo a mesma velocidade angular dos pedais. Determine a velocidade final da bicicleta, em km/h. Movimentos Circulares 01 - (UFT TO/2010/Janeiro) Em um relógio analógico comum existem três ponteiros: o ponteiro das horas, o dos minutos e o dos segundos. A ponta de cada um desses ponteiros descreve um movimento circular uniforme. Se a ponta do ponteiro dos segundos possui módulo da velocidade igual a 6 cm/s, qual é o valor que melhor representa o diâmetro da trajetória circular percorrida pela ponta deste ponteiro? a) b) c) d) e) 1,15m 1,71m 0,57m 0,81m 2,10m 02 - (UFRR/2010) Uma corda passa por uma polia, ou roldana, de raio R igual a 20 cm, a qual gira com velocidade angular constante de módulo , conforme a figura. O contato da corda com a polia é realizado sem escorregamento. Assim, como apresentado na figura, pontos da extremidade da polia acompanham o movimento de pontos da superfície da corda. Na região linear da corda, os pontos A e C se deslocam 10 cm a cada 2 segundos, originando uma velocidade constante de módulo v . Já na região de trajetória curva, o ponto B possui velocidade tangencial com módulo também igual a alternativa ERRADA: (Nos cálculos, aproxime 1 radiano por 600). v . Com respeito aos pontos A, B e C, assinale a a) O módulo da velocidade angular da polia é 0,25 rad/s e, a cada segundo, o ponto B percorre um arco de 5 cm sobre a trajetória curva. b) O módulo da velocidade tangencial do ponto B é igual a 0,05 m/s e, a cada segundo, este ponto percorre um arco de 5 cm sobre a trajetória curva, com valor igual à linha percorrida pelo ponto C. c) O módulo da velocidade do ponto C é igual a 0,05 m/s e, a cada segundo, este ponto percorre a distância de 5 cm sobre o segmento da trajetória linear. d) O módulo da velocidade do ponto A é igual a 0,05 m/s e, a cada segundo, este ponto percorre uma linha de tamanho diferente do arco percorrido pelo ponto B sobre a trajetória curva. e) O módulo da velocidade angular da polia é 0,25 rad/s e, a cada segundo, o ponto B sofre um deslocamento angular de aproximadamente 15º. 03 - (UFT TO/2008) Em uma aula de física, os alunos observam um objeto descrevendo um movimento circular uniforme. Seja a velocidade e v a aceleração do objeto. Após observarem o fenômeno, fazem os seguintes comentários: v I. No movimento circular uniforme a soma das forças que agem no objeto não é nula, portanto existe aceleração não nula. II. No movimento circular uniforme v muda constantemente, enquanto a velocidade angular é constante. a) b) c) d) Os comentários I e II estão corretos. Os comentários I e II estão errados. Apenas o comentário I está correto. Apenas o comentário II está correto. 04 - (UFT TO/2007) Mariana deseja medir a velocidade que sua bicicleta desenvolve. Para isso, ela gruda um chiclete mascado na parte exterior de um dos pneus, cujo diâmetro mede 0,40 m, e põe-se a pedalar a uma velocidade constante. A cada vez que a parte do pneu com o chiclete toca o solo, ela ouve um “clec”. Com base nessa observação, Mariana conta 15 “clecs” em um intervalo de 10 s. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a velocidade que a bicicleta de Mariana desenvolve, nesse caso, é de, aproximadamente, a) 0,27 m/s. b) 0,60 m/s. c) 1,9 m/s. d) 3,8 m/s. 05 - (UFAM/2005) Duas partículas, A e B, descrevem movimentos circulares uniformes, no mesmo sentido, sobre circunferências concêntricas (ver figura), com períodos iguais a TA = 15s e TB = 10s, respectivamente. Para que as partículas retornem à configuração inicial mostrada na figura, depois de algum tempo, o menor número inteiro de voltas, NA e NB, que cada uma deve realizar é: a) b) c) d) e) NA = 5; NB = 3 NA = 2; NB = 4 NA = 3; NB = 2 NA = 4; NB = 6 NA = 2; NB = 3 06 - (UFRR/2005) As rodas de um automóvel, com 60 cm de diâmetro, executam automóvel, em km/h, vale: a) 12 b) 24 c) 48 d) 72 e) 90 2.000 / rpm . A velocidade escalar desse 07 - (UFAC/2004) Sobre duas circunferências de raios R1 = 81m e R2 = 100m, movem-se duas partículas dotadas de acelerações centrípetas de mesmo módulo. Qual o período dos movimentos das partículas, sabendo-se que T2 – T1 = 4s? a) 30s; 34s b) 24s; 30s c) 36s; 40s d) 16s; 20s e) n.d.a 08 - (UESPI/2009/1ª Fase) Um corpo move-se numa trajetória circular de raio r m , com uma velocidade de módulo constante, v 4 m/s . Para tal situação, quanto tempo tal objeto leva para dar uma volta completa ao longo desta trajetória? a) b) c) d) e) ( 2 / 2 )s ( 2 / 2 )s ( / 2)s ( 2 / 4 )s (2 / )s 09 - (UESC BA/2007) Um projétil é disparado contra um cilindro que se encontra a 10m de distância, girando em torno do seu próprio eixo, com freqüência de 180rpm. Sabendo-se que o arco medido entre o ponto visado no momento do disparo e o ponto atingido é de 12°, a velocidade do projétil, em m/s, é, aproximadamente, de 01. 800 02. 900 03. 1000 04. 1100 05. 1200 Movimentos Circulares 10 - (UESC BA/2009) Uma pessoa encontra-se sentada na cadeira de uma roda-gigante, que tem 10,0m de raio. Um observador, parado, olhando para a roda-gigante, observa que a pessoa completa uma volta a cada 20,0s. Nessas condições, a pessoa fica submetida a uma aceleração centrípeta, cujo módulo, em m/s2, é, aproximadamente, igual a 01. 0,50 02. 0,75 03. 1,00 04. 1,25 05. 1,50 11 - (UECE/2008/2ª Fase) Uma roda de raio R, dado em metros, tem uma aceleração angular constante de 3,0 rad/s2. Supondo que a roda parta do repouso, assinale a alternativa que contém o valor aproximado do modulo da aceleração linear total, em m/s2, de um ponto na sua periferia, depois de 1 segundo da partida. a) 3,6R b) 6,0R c) 9,5R d) 8,0R 12 - (UFC CE/2007) Considere uma partícula em movimento circular de raio 1m. Sua equação horária é dada pela expressão S=t2. Desta forma, em t=1s, sua aceleração centrípeta, em m/s2, é dada por: a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 13 - (UFPE/2002) O eixo de um motor que gira a 3600 rotações por minuto é frenado, desacelerando uniformemente a 20 rad/s2, até parar completamente. Calcule quanto tempo foi necessário, em s, para o motor parar completamente. 14 - (UNIFOR CE/Julho) Numa trajetória circular de raio 20 m, um corpo parte do repouso e mantém movimento circular uniformemente variado percorrendo 64 m em 4,0 s. A componente centrípeta da aceleração no instante 1,0 s tem módulo: a) 1,6 b) 2,0 c) 3,2 d) 4,8 e) 6,4 15 - (UESC BA) É possível efetuar a transmissão de movimento circular entre duas rodas de diâmetros diferentes, ligando-as através de uma corrente, sem deslizamento. Nessas condições, se a roda maior girar com freqüência f, e velocidade angular 1 e a menor, com freqüência f2 e velocidade angular 2 é correto afirmar: a) f1 = f2. b) f1 > f2. c) 1 = 2. d) 1 < 2. f e) 1 f2 2 1 16 - (UFRN) Com a mão, Mara está girando sobre sua cabeça, em um plano horizontal, um barbante que tem uma pedra amarrada na outra extremidade, conforme se vê na figura ao lado. Num dado momento, ela pára de impulsionar o barbante e, ao mesmo tempo, estica o dedo indicador da mão que segura o barbante, não mexendo mais na posição da mão, até o fio enrolar-se todo no dedo indicador. Mara observa que a pedra gira cada vez mais rapidamente, à medida que o barbante se enrola em seu dedo. Isso pode ser explicado pelo princípio de conservação do(a) a) momento linear. b) momento angular. c) energia mecânica. d) energia total. 17 - (UFC CE) Considere um relógio de pulso em que o ponteiro dos segundos tem um comprimento, rs = 7 mm, e o ponteiro dos minutos tem um comprimento, rm = 5 mm (ambos medidos a partir do eixo central do relógio). Sejam, vs a velocidade da extremidade do ponteiro dos segundos, e vm, a velocidade da extremidade do ponteiro dos minutos. A razão vs/vm é igual a: a) 35 b) 42 c) 70 d) 84 e) 96 18 - (UFC CE) Uma partícula descreve trajetória circular, de raio r = 1,0 m, com velocidade variável. A figura abaixo mostra a partícula em um dado instante de tempo em que sua aceleração tem módulo, a = 32 m/s2, e aponta na direção e sentido indicados. Nesse instante, o módulo da velocidade da partícula é: a) b) c) d) e) 2,0 m/s 4,0 m/s 6,0 m/s 8,0 m/s 10,0 m/s TEXTO: 1 - Comum à questão: 19 Esta prova tem por finalidade verificar seus conhecimentos sobre as leis que regem a natureza. Interprete as questões do modo mais simples e usual. Não considere complicações adicionais por fatores não enunciados. Em caso de respostas numéricas, admita exatidão com um desvio inferior a 5 %. A aceleração da gravidade será considerada como g = 10 m/s². Movimentos Circulares 19 - (UPE/2009) Um problema para a vida humana em uma estação no espaço exterior é o peso aparente igual a zero. Com a intenção de contornar este problema, faz-se a estação girar em torno do seu centro com uma taxa constante para criar uma “gravidade artificial” na sua borda externa. Considerando o diâmetro da estação igual a 125 m e 3 , o número de revoluções por minuto necessárias a fim de que a gravidade artificial seja igual a 10 m/s2 vale a) b) c) d) e) 4 2 6 8 10 TEXTO: 2 - Comum à questão: 20 Dados: Velocidade da luz no vácuo: 3,0 × 108 m/s Aceleração da gravidade: 10 m/s2 1 9, 0 10 9 Nm 2 /C 2 4 0 Calor específico da água: 1,0 cal/gºC Calor latente de evaporação da água: 540 cal/g 20 - (UFPE/2010/2ª Fase) Uma bicicleta possui duas catracas, uma de raio 6,0 cm, e outra de raio 4,5 cm. Um ciclista move-se com velocidade uniforme de 12 km/h usando a catraca de 6,0 cm. Com o objetivo de aumentar a sua velocidade, o ciclista muda para a catraca de 4,5 cm mantendo a mesma velocidade angular dos pedais. Determine a velocidade final da bicicleta, em km/h.