RESOLUÇÃO DA AVALIAÇÃO DE FÍSICA – 3o ANO DO ENSINO

RESOLUÇÃO DA AVALIAÇÃO DE FÍSICA
– 3o ANO DO ENSINO MÉDIO –
DATA: 30/05/09
PROFESSOR: WLADIMIR
A situação a seguir representa um vagão inicialmente em repouso, o qual, num determinado
momento, adquire aceleração constante de módulo a, direção horizontal e sentido para a direita.
Existe no local gravidade de módulo g. Enquanto o veículo acelera, o pêndulo forma ângulo constante
igual a θ com a horizontal. Existem dois observadores na figura. O observador A está fixo ao solo. O
observador B está sempre em repouso em relação ao vagão B, pois existe atrito entre seus pés e o
piso desse vagão. A Terra é considerada inercial. Os observadores A e B têm a mesma massa m.
Considere tais observadores como pontos materiais.
Marque a ou as opções corretas.
(01)
(02)
(04)
(08)
FALSA. A força resultante tem sempre mesma direção e sentido que a aceleração.
FALSA. Referenciais inerciais são desprovidos de aceleração.
VERDADEIRO, pois fatMax = Fresultante . µest.mg = ma => µest = (a/g).
VERDADEIRO, pois tg(θ) = Fr/P , de modo que tg(θ) = a/g => tg(θ) = µest
(16) FALSO, pois a aceleração segue a mesma direção da força resultante, que é horizontal.
(32) FALSO, pois não está sob a ação exclusiva do peso.
(64) FALSO. As leis de Newton são verificáveis apenas pelos observadores inerciais.
Um automóvel de massa 1000Kg está em repouso, sobre um terreno horizontal, conforme a figura,
quando uma força resultante externa, horizontal, aplicada pelo o solo sobre o carro, de valor igual
r
5000N, começa a atuar como mostra a figura. Despreze os atritos com o ar e considere g = 10m / s 2 .
Tal carro, já que a situação é uma cena de cinema a ser filmada, é lançado de um penhasco
intencionalmente de uma altura de 80m.
O solo é o referencial para medidas de velocidade. Existe atrito entre o solo e os pneumáticos do
carro. Sabe-se que a arrancada do veículo manteve os pneus do carro na iminência de deslizar.
Considere o carro um ponto material.
Marque as opções verdadeiras.
(01) VERDADEIRA. Fr = ma ⇒ 5000 = 1000. a ⇒ a = 5m/s2
(02) VERDADEIRA. Na iminência de deslizar, fatMax = Fresultante . µest.mg = ma => µest = (a/g).
(04) FALSO. Referencial inercial é aquele desprovido de aceleração.
(08) VERDADEIRA. Na vertical, o movimento equivale a uma queda-livre. S = (½)gt2 ⇒ 80 = 5t2 ⇒ t
= 4,0s.
(16) FALSA. Aplicando mais uma vez S = (½)5t2 ⇒ 100 = (1/2).5.t2 ⇒ t = (40)1/2 s, que maior que
6,0s.
(32) FALSA. Na mecânica clássica o princípio da independência dos movimentos, proposto por
Gallileu, é sempre verdadeiro.
Para o estudo das propriedades da gravidade terrestre, um experimento simples foi realizado:
simultaneamente, duas partículas são postas em movimento, utilizando-se o seguinte aparato
ilustrado na figura. As esferas deixam suas posições originais praticamente da mesma altura, para
fins de análise da situação proposta.
Um choque provocado na haste faz com que a pequena esfera colocada no ponto B cai com
velocidade inicial nula, enquanto que a esfera colocada no ponto A seja lançada para a direita,
exatamente no mesmo momento. A espessura da régua é desprezível.
Sabe-se que, na superfície da Terra, a gravidade local g = 10 m/s2. A plataforma está a uma altura
de 5,0m em relação ao solo, suposto horizontal.
Considerando desprezíveis os efeitos atmosféricos, marque a opção verdadeira.
(01) FALSO. Os dois movimentos, no aspecto vertical, são idênticos.
(02) VERDADEIRO. Os dois movimentos, no aspecto vertical, são idênticos.
(04) VERDADEIRO. S = (½)gt2 => 5 = 5t2 => t = 1,0s.
(08) FALSA. B não tem alcance horizontal.
(16) Verdadeiro
(32) FALSO. A gravidade na superfície da lua é diferente da apresentada na superfície da Terra.
(64) FALSO. A única força atuante em cada bola é a força peso, que é vertical.
Uma pedra é arremessada do ponto P com uma velocidade de 10 m/s, numa direção que forma um
ângulo de 45 graus com a horizontal, atingindo o ponto Q conforme indicado no esquema abaixo.
Dados:
¾ sen( 45o ) = cos( 45o ) = 0,7
¾ g = 10m / s2
Considerando que a resistência do ar é desprezível, marque a ou as proposições verdadeiras.
(01) VERDADEIRO, pois sen(45o) = cos(45o).
(02) FALSO, pois o nível do ponto de lançamento é diferente do nível do ponto de contato com o solo.
(04) VERDADEIRA. No eixo ou, Vy = Voy + at => 0 = Vo. sen(45o) – 10t => 0 = 10.(0,7) – 10t => t =
0,7s.
(08) VERDADE. Utilizando a equação no eixo ou, para as posições,
Y = 2,55 + 10cos(45) – 5t2, igualando y = 0
0 = 2,55 + 7t – 5t2
∆ = (7)2 – 4(-5) (2,55) = 100 => raiz de delta vale 10.
t' = {-7 – 10}/2(-5) = 1,7s
t’’ = {–7 + 10}/2(-5) < 0 ( Não tem significado físico)
(16) VERDADE. No eixo de x, A = Vo . cos(45) . ttotal => A = 10x 0,7 x 1,7 = 11,9m
(32) FALSO. A grandeza que muda de sentido é a velocidade vertical, no ponto mais alto.
(64) VERDADE. A velocidade mínima alcançada pelo projétil é no ponto mais alto e esse valor
corresponde a Vx = Vox = Vo.cos(45) = 10x0,7 = 7,0m/s.