Prof.: Juliano cursinho NOÇÃO DE VETOR 01. O que é grandeza física escalar? Dê exemplos. 02. O que é grandeza física vetorial? Dê exemplos. 03.Coloque (V) na grandeza vetorial e (E) na grandeza escalar. ( ) volume ( ) massa ( ) tempo ( ) temperatura ( ) energia ( ) força ( ) comprimento ( ) velocidade ( ) densidade ( ) deslocamento ( ) pressão ( ) aceleração ( ) área FÍSICA-4 08. Dois vetores de intensidade V e V 2 formam entre si um ângulo de 45º. Qual a intensidade do vetor soma? 09. Duas forças de 6N e 8N formam um sistema. Analise as afirmativas a seguir. (01) Se o ângulo formado pelas duas for 180º, a resultante será 2N. (02) A resultante será 10N, se as duas forem ortogonais. (04) A resultante máxima entre as duas é 14N quando o ângulo for 0º. (08) A resultante pode ser nula. 10. Complete: A resultante máxima ocorre para ângulo de 2.Considere a tirinha abaixo. ____________ e a resultante mínima ocorre para ângulo de ______________ entre vetores. SUBTRAÇÃO DE VETORES E CASOS PARTICULARES (RAMALHO, F., FERRARO, N. e SOARES, P.A.T. Os fundamentos da Física: Mecânica. São Paulo: Moderna 1997.) O autor expressa o fato de que o deslocamento é uma grandeza física vetorial. Uma outra tirinha que enfatize esse mesmo caráter vetorial, envolvendo uma grandeza física diferente, não poderá ser elaborada se o conceito físico for o de: (A) força (B) energia (C) velocidade (D) aceleração ADIÇÃO DE VETORES 04. Dois vetores de intensidades 3unid. E 4 unid.Formam entre si um ângulo de 90º. Obter a intensidade do vetor soma. 11. (UFRJ) Dois vetores têm mesma direção, sentidos opostos e módulos 3 e 4, respectivamente. A diferença entre esses vetores tem módulo igual a: a) 1 b) 5 c) 7 d) 12 e) 6 12. Dois vetores de intensidades iguais a 10u determinam um sistema. Obter a intensidade do vetor soma, quando o ângulo entre os vetores for: a) 0º b) 180º c) 90º d) 120º e) 60º EXERCÍCIOS PROPOSTOS 13.Aplicando a regra do polígono, indique na figura auxiliar abaixo, qual dos vetores representa o resultante: 05. (Puc /Campinas-SP) A soma de dois vetores perpendiculares entre si, um de módulo 12 e o outro de módulo 16, terá modulo igual à: a) 4 b) 20 c) 28 d) Um valor entre 12 e 16. e) Um valor maior que 28. 06. Dois vetores de intensidades 3unid. E 5 unid.Formam entre si um ângulo de 60º. Obter a intensidade do vetor soma. 07.Dois vetores têm mesma intensidade. Se a resultante entre eles vale 10 3 unidades e o ângulo por eles formado é 60º, então qual a intensidade de cada vetor. 14. A soma de dois vetores perpendiculares entre si tem módulo igual a 20. Se o módulo de um deles é o dobro do módulo do outro, o módulo do maior é: a) 0,5 b) 1 c) 2 d) 4 e) 8 15. Dois vetores têm módulos de 8 e 10, respectivamente. A respeito do vetor soma, podemos afirmar que: 1 Prof.: Juliano cursinho FÍSICA-4 a) será zero; b) terá um valor mínimo de 8 e máximo de 10; c) terá um valor mínimo de 8 e máximo de 10; d) terá um valor compreendido entre 2 e 18; e) terá o valor 3. 16. Duas forças de 6 N e 8 N formam um sistema. Analise as afirmativas a seguir: 01) Se o ângulo formado pelas duas for 180º, a resultante será 2 N. 02) A resultante será 10 N, se as duas forem ortogonais. 04) A resultante máxima entre as duas é 14 N quando o ângulo for 0º. 08) A resultante pode ser nula. 16) Se o ângulo formado pelas duas for 60º, a resultante será, aproximadamente, 12 N. GABARITO 13. 10 14. D 15. D 16. 23 17. 02 18. 21 02. Considerando os vetores deslocamento, 17. Sejam dois polígonos vetoriais auxiliares. Pode-se afirmar que a soma das corretas é: ,esquematizados abaixo, o módulo do deslocamento resultante, em m, é: a) 100 b) 0 c) 50 d) 200 e) 150 03. (F.M.ITAJUBÁ) Um barco atravessa um rio seguindo a menor distância entre as margens que são paralelas. Sabendo-se que a largura do rio é de 2 km,a travessia é feita em 15 minutos e a velocidade da correnteza é de 6 km/h, pergunta se,qual o módulo da velocidade do barco em relação à água? a) 2 km/h b) 6 km/h c) 8 km/h d) 10 km/h e) 14 km/h 04. (UEL) Um móvel executa um movimento em 5,0 s de acordo com a trajetória indicada no esquema abaixo. 18. (UEM) Dado o diagrama vetorial abaixo, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 2 Prof.: Juliano cursinho FÍSICA-4 DECOMPOSIÇÃO VETORIAL 09. Seis vetores de intensidades 1, 2, 3, 4, 5 e 6 unidades agem no centro geométrico de um hexágono regular e em ordem são dirigidos para os vértices. Obter a intensidade do vetor resultante. 10. Determine o componente vertical e horizontal do vetor abaixo: y 40kgf ) 60 x Os módulos das velocidades vetoriais médias nos intervalos de tempo de 0 a 3 s e de 0 a 5 s, em m/s são, respectivamente, a) 1 e 15 b) 5 e 1 c) 5 e 10 d) 6 e 10 e) 7 e 1 05. Assinale a sentença falsa a respeito do vetor deslocamento: 11. Utilizando o processo da decomposição vetorial, obter a intensidade do vetor soma nos seguintes casos: a) Y V1=102 u 45º a) é sempre igual, em módulo, ao espaço percorrido; b) é nulo quando o móvel está em repouso; c) sendo A o ponto de partida e B ponto de chegada, o vetor deslocamento é o vetor B – A; d) é nulo quando a posição final do móvel coincide com a b) posição inicial; e) Todas as anteriores são verdadeiras. 06. A velocidade de um corpo é uma grandeza vetorial, pois para determiná-la, é preciso caracterizar: a) direção, sentido e intensidade; b) sentido e intensidade; c) sentido e ponto de aplicação; d) intensidade e unidade; e) ponto de aplicação e unidade X V2= 5u b) Y V3 =15u 45º 30º X 07. (PUC) Se a velocidade vetorial de um ponto material é constante, sua trajetória: 01) é uma parabólica; 02) pode ser uma reta, mas não necessariamente; 04) deve ser uma reta; 08) é uma circunferência; 16) pode ser uma curva qualquer 08. Qual a somatória das afirmativas falsas: 01) A aceleração tangencial é nula nos movimentos uniformes e está presente nos movimentos variados. 02) A aceleração centrípeta é nula nos movimentos retilíneos e está presente nos movimentos curvos. 04) O único movimento com aceleração vetorial constantemente nula, é o movimento retilíneo e uniforme. 08) No movimento circular e uniforme os vetores que representam a velocidade e a aceleração são perpendiculares entre si. 16) No movimento circular e uniforme, a velocidade vetorial e a aceleração vetorial são constantes. V2 =10u 12. (Inatel, S.Rita do Sapucaí-MG) João caminha 3m para oeste e depois 6m para sul. Em seguida, ele caminha 11m para leste. Em relação ao ponto de partida, podemos afirmar que João está: N a) a 10m para sudeste. b) a 10m para sudoeste. c) a 14m para sudeste. O L d) a 14m para sudoeste. e) a 20m para sudoeste. S 13. Uma pessoa saí de sua casa e caminha 5 quarteirões rumo ao norte; em seguida, seis 3 Prof.: Juliano cursinho quarteirões rumo ao leste e, finalmente, mais três quarteirões rumo ao norte. Cada quarteirão tem 100m de extensão. A que distância em linha reta, ele se encontre de sua casa? 14.(UFMS-c.gerais-) Considere o vetor F , que forma um angulo com o eixo x, conforme figura abaixo. Assinale a afirmativa que apresenta a notação correta para a componente de F no eixo x. a) FX F cos b) FX F cos c) FX F cos d) FX F cos e) FX F cos 15.(UFMS-biológicas-) Dois vetores não nulos estão contidos em um mesmo plano; um tem módulo A, enquanto o outro tem módulo B. É correto afirmar que (001) o módulo da soma dos dois vetores será igual a (A + B), se eles tiverem o mesmo sentido. (002) o módulo da diferença dos dois vetores será igual a (A – B), se eles tiverem sentidos contrários. (004) os módulos da soma e da diferença serão iguais se os vetores forem perpendiculares. (008) se os vetores resultantes da soma e da diferença dos dois vetores forem perpendiculares, então A = B. (016) se os vetores forem paralelos, o produto escalar desses vetores será nulo. Velocidade e aceleração vetoriais - v tem módulo igual ao da velocidade escalar, sua direção é tangente a trajetória, e tem o sentido do movimento.(lembre-se: Um vetor varia quando qualquer um dos seus elementos variar; módulo, direção e sentido) - a , a velocidade vetorial, pode variar em medulo e direção. Por esse motivo a aceleração vetorial é decomposta em duas componentes: aceleração tangencial a t , que indica a variação do módulo de v , e a aceleração centrípeta acp , que indica a variação da direção de v . 16. Uma partícula descreve um movimento circular e uniforme de raio R=2m e velocidade escalar v=3m/s. Determine os módulos da: a) aceleração centrípeta; b) aceleração tangencial; c) aceleração vetorial. 17. Um movimento retilíneo e uniformemente variado tem aceleração escalar = 4m/s2. Determinar os módulos da : a) aceleração tangencial; b) aceleração centrípeta; 4 FÍSICA-4 c) aceleração vetorial. 18. Uma partícula descreve um movimento circular de raio 1m com a aceleração escalar =3m/s2. Sabe-se que no instante t=0 a velocidade escalar da partícula é vo=0,5m/s. Determine no instante t=0,5s os módulos da: a) velocidade vetorial; b) aceleração centrípeta; c) aceleração tangencial; d) aceleração vetorial. Composição de movimentos 19. Um barco está com motor funcionado em regime constante; sua velocidade em relação à água tem módulo igual a 5m/s. A correnteza do rio se movimenta em relação às margens com 2m/s, constante. Determine o módulo da velocidade do barco em relação as margens em quatro situações distintas: a) o barco caminha paralelo à correnteza e no seu próprio sentido (rio abaixo); 7 b) o barco caminha paralelo à correnteza e em sentido contrário (rio acima); 3 c) o barco se movimenta mantendo seu eixo numa direção perpendicular à margem; 5,4 d) o barco se movimenta indo de um ponto a outro situado exatamente em frente, na margem oposta. 4,6 20. (UFSC-2000) Descendo um rio em sua canoa, sem remar, dois pescadores levam 300 segundos para atingir o seu ponto de pesca, na mesma margem do rio e em trajetória retilínea. Partindo da mesma posição e remando, sendo a velocidade da canoa, em relação ao rio, igual a 2,0 m/s, eles atingem o seu ponto de pesca em 100 segundos. Após a pescaria, remando contra a correnteza do rio, eles gastam 600 segundos para retornar ao ponto de partida. ponto de partida VCR ponto de pesc a d Considerando que a velocidade da correnteza VCR é constante, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S): (01) Quando os pescadores remaram rio acima, a velocidade da canoa, em relação à margem, foi igual a 4,00 m/s. (02) Não é possível calcular a velocidade com que os pescadores retornaram ao ponto de partida, porque a velocidade da correnteza não é conhecida. (04) Quando os pescadores remaram rio acima, a velocidade da canoa, em relação ao rio, foi de 1,50 m/s. (08) A velocidade da correnteza do rio é 1,00 m/s. Prof.: Juliano cursinho (16) O ponto de pesca fica a 300 metros do ponto de partida. (32) Não é possível determinar a distância do ponto de partida até ao ponto de pesca. (64) Como a velocidade da canoa foi de 2,0 m/s, quando os pesca-dores remaram rio abaixo, então, a distância do ponto de partida ao ponto de pesca é 200 m. FÍSICA-4 26) (UFPE) Um bloco de 20kg é escorado contra o teto de uma edificação, por meio da aplicação de uma força oblíqua F, como indicado na figura adiante.Sabendo-se que esse escoramento deve suportar o peso P= 8800N, devido ao teto, calcule o valor mínimo de F. 21 (UFRS) Em águas paradas, um barco desenvolve uma velocidade máxima de 6m/s. Esse barco é usado para navegação em um rio, na mesma direção da correnteza, cuja velocidade é de 4m/s, relativamente à margem. Com que velocidade máxima, em metros por segundo, pode-se deslocar o barco , relativamente à margem , quando navega no mesmo sentido e, depois em sentido contrário à correnteza? a) 6,0 e 4,0 b) 4,0 e 2,0 c) 6,0 e 2,0 d) 10 e 6,0 e) 10 e 2,0 Resp: 18000N 22 (ESPM-SP) Um carro com velocidade v, em uma estrada, passa por algumas pessoas que estão paradas no acostamento. Podemos afirmar que as rodas do carro possuem: I. Rotação em relação ao motorista que está dirigindo o carro; II. Translação em relação às pessoas que estão paradas no acostamento; III. Translação em relação ao motorista do carro; IV. Rotação em relação às pessoas no acostamento. As afirmações acima que estão corretas são: a) I e II. b) I, III e IV c) I, II e IV d) Todas e) III e IV 23. Um rio corre para o norte com velocidade 4,8 km/h. Um homem rema um bote, para cruzar o rio, com velocidade, em relação à água, de 6,4 km/h, para leste. Determine a velocidade do bote em relação a terra. 8km/h 28. O nó figurado está em equilíbrio. Determine T1 e T2. teto m 60 27. O nó figurado está em equilíbrio. Determine T 1 e T2. EQUILÍBRIO 24) (MAKENZIE – SP) Para um corpo que se encontra em equilíbrio segundo um referencial, pode-se garantir que: a) é nula sua velocidade; b) é nula sua energia potencial; c) são nulas sua aceleração e sua velocidade; d) é nula sua quantidade de movimento; e) é nula sua aceleração mas não necessariamente sua velocidade. 29.A figura mostra uma partícula de peso 400N, em equilíbrio estático. Calcule a intensidade de tração no fio: 30º T F P 25.Duas forças agem sobre um mesmo ponto material, em direções perpendiculares entre si. Uma das forças possui intensidade igual a 30N, e a outra, a 40N. Qual deve ser o valor de uma terceira força, no mesmo plano que as duas anteriores, para que a partícula fique em equilíbrio estático? 30. Fuvest-SP Um mesmo pacote pode ser carregado com cordas amarradas de várias 5 Prof.: Juliano cursinho FÍSICA-4 maneiras. A situação, dentre as apresentadas, em que as cordas estão sujeitas a maior tensão é: a) A b) B c) C d) D e) E 31. Um corpo extenso rígido está em equilíbrio em relação a um dado referencial. Neste caso é correto afirmar que: a) Quando a força resultante é nula, o seu movimento é acelerado. b) Quando a força resultante é diferente de zero, ele não tem movimento de translação. c) Se o somatório dos momentos das forças é nulo, ele não tem movimento de rotação. d) Só ocorre equilíbrio se e somente se a força resultante e o momento forem nulos. e)O equilíbrio é estático se e somente se o somatório dos momentos das forças for diferente de zero. a) 120N. b) 200N. c) 240N. d) 316N. e) 480N. 34 (UFES) As cordas A, B e C da figura a seguir têm massa desprezível e são inextensíveis. As cordas A e B estão presas no teto horizontal e se unem à corda C no ponto P. A corda C tem preso à sua extremidade um objeto de massa igual a 10kg. Considerando o sistema em equilíbrio, 32) (MACKENZIE 97) Um corpo, que está sob a ação de 3 forças coplanares de mesmo módulo, está em equilíbrio. Assinale a alternativa na qual esta situação é possível. a) faça o diagrama das forças que atuam no ponto P. b) qual a força resultante sobre o objeto? Justifique a resposta. c) qual o valor do módulo das tensões nas cordas A, B e C? 33) (MACKENZIE 96) No esquema representado, o homem exerce sobre a corda uma força de 120 N e o sistema ideal se encontra em equilíbrio. O peso da carga Q é: 6