Colégio Master Anglo Araraquara 1ª série EM – Exercícios de revisão para recuperação final Física – Adriano 1° Bimestre 1. Dois automóveis A e B deslocam-se em movimento uniforme sobre uma rodovia. As funções horárias do espaço para esses móveis são SA=100 + 60.t e SB=300 + 40.t (Km,h). a) Calcule o instante e a posição de encontro entre os móveis sobre a rodovia. b) Qual a distância percorrida pelo móvel B até o encontro? 2. Um atleta corre em um ritmo constante de 10 passadas a cada 5 segundos. Se o comprimento de cada passada mede 2 metros, responda: a) Qual a velocidade média do atleta durante o intervalo de tempo mencionado, em m/s? b) Qual a distância percorrida pelo atleta em 30 minutos? 3. O gráfico indica a velocidade instantânea em função do tempo de um metrô que se move ao longo dos trilhos, entre duas estações consecutivas. A partir das informações do gráfico, responda: a) Qual o valor da distância entre as duas estações consecutivas? b) Qual o valor da velocidade média do metrô nesse percurso? 4. A figura abaixo indica a variação da velocidade instantânea de um veículo durante um intervalo de 4 segundos. A partir das informações da figura, responda: a) Qual o valor da variação da velocidade instantânea do veículo a cada segundo de movimento? b) Qual o valor da distância percorrida pelo veículo entre 0 e 4 segundos? 5. O gráfico indica a velocidade instantânea em função do tempo de um automóvel que se move ao longo de uma avenida, entre dois semáforos consecutivos. A patir das informações do gráfico, responda: a) Qual o valor da distância entre os dois semáforos consecutivos? b) Qual o valor da velocidade média do automóvel nesse percurso? 6. Um veículo se move ao longo de uma pista reta e suas posições em função do tempo são dadas pela função horária S = 20 + 4.t + t2 (SI). Responda: a) Quais são os valores da posição inicial, da velocidade inicial e da aceleração para o movimento do veículo? b) Qual o valor da distância percorrida pelo veículo entre 0 e 5 segundos de movimento? 7. Um veículo parte do repouso e percorre uma trajetória retilínea em movimento uniformemente variado. Após partir do repouso, o veículo acelera até atingir uma velocidade V quando, nesse instante, aciona os freios e começa a desacelerar até parar a uma distância de 200 m do ponto de partida, 15 segundos depois de ter partido do repouso. a) Faça um esboço do gráfico V x t para a situação descrita. b) Calcule a velocidade V atingida pelo veículo. 2° Bimestre 8. Uma partícula em MCU de raio igual a 5 metros tem frequência igual a 5 hertz. Calcule: a) o período b) a velocidade angular c) a velocidade escalar 9. Uma partícula em MCU de raio igual a 12 metros tem período igual a 4 segundos. Calcule: a) a frequência b) a velocidade angular c) a velocidade escalar 10. Uma partícula em MCU de raio igual a 10 metros descreve um quarto de volta durante 2 segundos. Calcule: a) o período b) a frequência c) a velocidade angular d) a velocidade escalar 11. Observe o sistema indicado na figura abaixo em que duas engrenagens (rodas dentadas) estão acopladas a um mesmo eixo. Compare os períodos (T), as frequências (f), as velocidades angulares (ω) e as velocidades escalares (V) de dois pontos materiais A e B localizados sobre a periferia de cada uma das engrenagens. 12. Observe os sistemas indicados abaixo em que dois discos estão acoplados externamente. A maneira pela qual os discos estão acoplados – por correia ou por contato direto – tem como consequência o fato dos discos girarem no mesmo sentido (por correia) ou em sentidos opostos (contato direto). As outras características do sistema não são alteradas de acordo com o tipo do acoplamento. Caso o raio do disco A seja o triplo do raio do disco B, qual o valor da frequência de B, em hertz, admitindo que a frequência de A seja igual a 180 rpm? 13. O carrossel da figura gira em movimento circular uniforme. Duas crianças A e B estão posicionadas a, respectivamente, 2m e 3m do centro desse carrossel. A criança B está posicionada na periferia do carrossel e passa por sua mãe, que está parada em relação ao solo, a cada 30 segundos. Adote π=3. Responda: a) Quais são os valores das velocidades angulares de cada uma das crianças, em rad/s? b) A partir de um determinado instante, com o carrossel ainda em movimento, a mãe da criança B, fora do carrossel, começa a caminhar junto ao aparelho e à criança, preocupada com uma possível queda de seu pequenino. Qual o valor da velocidade escalar desta mãe? 14. Considere uma partícula em movimento circular e uniforme. Assinale a opção falsa: a) a velocidade escalar é constante; b) a velocidade vetorial tem módulo igual ao da velocidade escalar; c) a velocidade vetorial tem módulo constante; d) a velocidade vetorial é variável; e) a velocidade vetorial tem direção constante. 15. Em um movimento com trajetória retilínea podemos afirmar: a) a aceleração tangencial será nula; b) a aceleração tangencial terá mesmo sentido da velocidade vetorial; c) a aceleração tangencial será nula. d) a aceleração tangencial, suposta não nula, terá sempre a mesma direção da velocidade vetorial instantânea. e) a aceleração centrípeta é não nula. 16. Suponha que uma partícula se move com aceleração tangencial de 3 m/s 2 em uma trajetória circular cujo raio é igual a 9 m. No instante t = 0, a velocidade instantânea dessa partícula tem módulo igual a 6 m/s. Assim, determine no instante t=0s, o módulo da aceleração vetorial total. Admitindo que o movimento seja acelerado, faça um desenho da situação proposta. 17. Para uma partícula em uma trajetória curva e uniforme de raio R = 4 m e que possui velocidade de módulo igual a 8 m/s, determine sua aceleração vetorial. Faça um desenho da situação proposta. 3° Bimestre 18. Escreva, resumidamente, sobre a 1a lei de Newton. 19. Escreva, resumidamente, sobre a 2a lei de Newton. 20. Escreva, resumidamente, sobre a 3ª lei de Newton. Cite todas as características das forças do par ação-reação. 21. Um objeto está sujeito às forças indicadas na figura. Os valores das forças são F 1=20N e F2=20N. A partir dessas informações, responda: Esse objeto está em repouso? Explique. 22. Observe a figura abaixo. Explique o episódio a partir do conceito de inércia. 23. Um bloco de massa igual a 3 kg encontra-se inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. A partir de um instante t=0s, duas forças F 1 e F2 de valores 30N e 12N, respectivamente, passam a atuar sobre o bloco e assim permanecem durante 5 segundos. Responda: a) Qual o valor da resultante de forças sobre o bloco entre 0 e 5s? b) Qual o valor da aceleração do bloco entre 0 e 5 s? c) Qual o valor da velocidade para t=5s? 24. Um bloco de massa igual a 8 kg encontra-se inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal com atrito. A partir de um instante t=0s, duas forças F 1(força propulsora) e F2(força de atrito) passam a atuar sobre o bloco e assim permanecem durante 6 segundos. Durante esse intervalo de tempo, o bloco desloca-se 72 metros. Considerando a força de atrito F2 igual a 20 N, calcule a força F1. 25. Uma partícula de massa 0,1 kg descreve um movimento circular uniforme de raio igual a 10m e velocidade escalar igual a 20 m/s. Determine: a) A aceleração centrípeta da partícula. b) A força resultante centrípeta sobre a partícula. 26. Uma esfera de brinquedo de massa igual a 0,6 kg é posta para girar num plano horizontal presa a um fio de comprimento 3m. O fio suporta uma força de tração máxima igual a 80 N. Responda: a) Calcule a máxima velocidade escalar da esfera de modo que não ocorra a ruptura do fio. b) Qual o valor da força de tração no fio caso a velocidade escalar da esfera seja igual a 10 m/s? 27. Uma esfera de brinquedo de massa igual a 0,5 kg é posta para girar num plano horizontal presa a um fio de comprimento 1 m. O fio suporta uma força de tração máxima igual a 100 N. Responda: a) Calcule a máxima velocidade angular da esfera de modo que não ocorra a ruptura do fio. b) Qual o valor da força de tração no fio caso a velocidade angular da esfera seja igual a 10 rad/s? 28. O peso de um corpo é uma grandeza física: a) que não varia com o local onde o corpo se encontra b) cuja unidade é medida em quilograma c) caracterizada pela quantidade de matéria que o corpo encerra d) que mede a intensidade da força de reação de apoio e) cuja intensidade é o produto da massa do corpo pela aceleração da gravidade local 29. O peso de um corpo, próximo à superfície da Terra onde g=10m/s2 é de 40N. a) Qual é o seu peso na Lua, sabendo que gL=g/6? b) Qual é a sua massa em Marte? c) Qual o valor do peso do corpo em Marte? Considere g(Marte) = 3,7 N/kg 30. Um bloco tem peso na Terra igual a 50 N. Considerando o campo gravitacional da Terra igual a 10 N/kg. Responda: a) Calcule a massa do bloco. b) Calcule o peso do corpo na Lua. Considere g (Lua) = 1,7 N/kg. 4° Bimestre 31. Um objeto de massa 4 Kg está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre o objeto e a superfície valem, respectivamente, 0,4 e 0,3. Uma força F horizontal é então aplicada sobre o cubo. Se a intensidade da força F é igual a 10 N e g igual a 10,0 m/s2, responda: a) Qual o valor da máxima força de atrito estático entre a superfície e o objeto? b) Nessa situação, qual o valor da força de atrito que atua sobre o objeto? c) Caso uma força F=20N seja aplicada sobre o objeto, calcule a aceleração adquirida pelo objeto. d) Qual o procedimento para que, uma vez iniciado o deslizamento do objeto na situação do item anterior, seu movimento passe a ser retilíneo e uniforme? 32. Um automóvel de 1.000 kg está trafegando em uma avenida com velocidade de 20m/s. O motorista percebe, a 40 metros de distância, um obstáculo na pista e aciona imediatamente os freios, ocasionando o travamento das rodas. O coeficiente de dinâmico entre os pneus e o asfalto é igual a 0,4. Responda: a) Qual o valor da força de atrito dinâmico sobre o automóvel? b) O automóvel conseguirá parar antes de atingir o obstáculo? Não se esqueça de que, nesse caso, a força de atrito dinâmico será a própria força resultante. 33. Um livro de física de peso 10 N está em repouso e apoiado sobre uma superfície horizontal e rugosa. Considerando que o coeficiente de atrito estático entre o livro e a superfície é igual a 0,4 ,qual o valor da força de atrito estático sobre o corpo quando uma força horizontal igual a 3 N for aplicada sobre o livro ? 34. Demonstre a partir da 2a lei de Newton que a aceleração centrípeta de um satélite em órbita é equivalente ao campo gravitacional na altitude em que o satélite se encontra. 35. Demonstre, usando a segunda lei de Newton, que a velocidade orbital de um satélite em órbita circular ao redor da Terra pode ser calculada pela expressão abaixo. Considere: G: constante gravitacional M: massa da Terra r: raio da órbita v: velocidade de órbita 36. 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 reduzida à metade, a força de atração entre o Sol e o planeta passaria a ser: a) 3F b) 15F c) 7,5F d) 60F 37. Dois corpos atraem-se com força gravitacional que varia com a distância entre seus centros de massas, conforme o gráfico abaixo. O valor de F assinalado no gráfico é: a) 3 b) 12 c) 30 d) 36 e) 45 38. Um satélite artificial gira ao redor da Terra, em órbita circular de raio r, com velocidade de translação V. Outro satélite é colocado em órbita numa trajetória circular de raio 4r. A massa do segundo satélite é o dobro daquela do primeiro satélite. A velocidade de translação do segundo satélite vale: a) V b) 2V c) V/2 d) V2 e) V4 39. Um satélite artificial executa, em torno da Terra, uma órbita circular de raio r = 4R, em que R é o raio do planeta Terra. Se a aceleração da gravidade(campo gravitacional)na superfície terrestre vale 10 m/s2, determine: a) o módulo da aceleração centrípeta do satélite; b) o módulo de sua velocidade orbital, em m/s, considerando R = 6,4 · 106 m. 40. A Terra gira em torno do Sol numa órbita que pode ser considerada circular, com a velocidade angular aproximadamente constante. Mantendo fixo o raio dessa órbita, mas imaginando que a massa do Sol fosse quatro vezes maior do que realmente é, a velocidade escalar do movimento de translação da Terra seria: a) duas vezes maior. b) quatro vezes maior. c) a mesma. d) a metade. e) nenhuma das anteriores.