1ªsérie
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CENTRO EDUCACIONAL SIGMA :: 1ªsérie FÍSICA 2.1 QUESTÃO 1 Um pequeno barco, com massa de 1000 kg, está sob a ação de quatro forças coplanares (𝐹⃗ 1, 𝐹⃗ 2, 𝐹⃗ 3 e 𝐹⃗ 4), como indicadas no diagrama a seguir. Considere que cada quadrícula tem lado cuja medida corresponda a uma intensidade de 100 N. F2 1º período c) Calcule, em unidades do SI, o módulo da aceleração adquirida pelo barco quando submetido à ação exclusiva dessas quatro forças. QUESTÃO 2 Dois pequenos blocos, A e B, estão inicialmente em repouso, apoiados sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa, e possuem massas respectivamente iguais a 3,0 kg e 2,0 kg. Em um determinado momento, uma força 𝐹⃗ , horizontal, constante, de intensidade 20 N, é aplicada sobre o corpo A, como representado na figura. Calcule, em unidades SI: F1 F A B F3 a) o módulo da aceleração adquirida pelos blocos durante a aplicação dessa força. b) a intensidade da força de contato trocada entre os blocos. F4 QUESTÃO 3 a) Utilizando o quadriculado abaixo e respeitando a mesma escala da figura anterior, execute, utilizando o método do polígono, a soma vetorial dos vetores 𝐹⃗ 1, 𝐹⃗ 2, 𝐹⃗ 3 e 𝐹⃗ 4. Não se esqueça de que um vetor é um ente matemático que necessita de orientação. Sobre um pequeno objeto, atua uma força 𝐹⃗ de intensidade igual a 100 N e formando, com o eixo x, um ângulo de 37°, como mostrado na figura. Para essa situação, calcule o módulo das componentes ortogonais (ou componentes cartesianas) do vetor 𝐹⃗ . Dados: sen 37° = 0,6 e cos 37° = 0,8. y F 37° 0 x QUESTÃO 4 Após chover na cidade de São Paulo, as águas da chuva descerão o rio Tietê até o rio Paraná, percorrendo cerca de 960 km. Sendo de 4 km/h a velocidade escalar média das águas, calcule em quantos dias o percurso mencionado será cumprido pelas águas da chuva. b) Calcule, em unidades do SI, a intensidade da força resultante para esse conjunto de forças. AVALIAÇÃO DISCURSIVA FÍSICA | 1ª SÉRIE :: 1º período | ENSINO MÉDIO | Física_1ªsérie_1ºperíodo pág. 1 CENTRO EDUCACIONAL SIGMA :: QUESTÃO 5 Um rapaz sai da sua casa com seu carro às 8 h da manhã, para um compromisso marcado às 11h da mesma manhã, em uma cidade a 300 km de seu ponto de partida. Exatamente às 8h45min, quando ele já havia percorrido 160 km, o pneu de seu carro fura. Considerando que o motorista leva exatamente 30 min para efetuar a troca do pneu, calcule, em km/h, a velocidade escalar média que o rapaz deve desenvolver no restante do trajeto para chegar ao compromisso no horário marcado. QUESTÃO 6 Dois móveis, uma moto e um carro, aqui considerados como pontos materiais, executam movimento progressivo, retilíneo e uniforme, ao longo de uma rodovia. Quando o carro passa pelo km 10, com velocidade escalar igual a 84 km/h, a moto passa pela origem dos espaços dessa mesma rodovia. 0 km 10 km A partir dessa situação, calcule, em km/h, a velocidade escalar média que a moto deve desenvolver para que ela alcance o carro em 20 minutos. Considere que os móveis citados permaneçam em MRU até o momento do encontro. AVALIAÇÃO DISCURSIVA FÍSICA | 1ª SÉRIE :: 1º período | ENSINO MÉDIO | Física_1ªsérie_1ºperíodo pág. 2 CENTRO EDUCACIONAL SIGMA :: 1ªsérie FÍSICA 1º período 2.1 16 de fevereiro de 2017 QUESTÃO 1 a) QUESTÃO 2 CUIDADO! Rasura anula o item. a) 𝐹𝑅 = (𝑚𝐴 + 𝑚𝐵 ) · 𝑎 20 = (3 + 2) · 𝑎 𝑎 = 4 m/s 2 b) 𝐹𝐴𝐵 = 𝑚𝐵 · 𝑎 𝐹𝐴𝐵 = 2 · 4 b) 𝐹𝐴𝐵 = 8 𝑁 𝑅2 = 𝑅𝑥2 + 𝑅𝑦2 𝑅2 = (300)2 + (400)2 𝑅 = 500 𝑁 QUESTÃO 3 c) Cálculo da componente horizontal (eixo x) 𝑅 = 𝐹𝑅 = 𝑚 · 𝑎 𝐹𝑥 = 𝐹 · cos37° 500 = 1000 · 𝑎 𝐹𝑥 = 100 · 0,8 𝑎 = 0,5 𝑚/𝑠 2 𝐹𝑥 = 80 𝑁 Cálculo da componente vertical (eixo y) 𝐹𝑦 = 𝐹 · sen37° 𝐹𝑦 = 100 · 0,6 𝐹𝑦 = 60 𝑁 AVALIAÇÃO DISCURSIVA FÍSICA | 1ª SÉRIE :: 1º período | ENSINO MÉDIO | Física_1ªsérie_1ºperíodo pág. 1 CENTRO EDUCACIONAL SIGMA :: QUESTÃO 4 QUESTÃO 6 𝑣𝑚 = ∆𝑆 ∆𝑡 ∆𝑡 = ∆𝑆 𝑣𝑚 ∆𝑡 = 960 4 Para determinarmos qual a velocidade média que a moto deve desenvolver para alcançar o carro, devemos saber em qual espaço (posição escalar) o carro estará após 20 min (1/3 h) de movimento. 𝑣𝑚𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 = ∆𝑆𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 ∆𝑡𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 ∆𝑆𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 = 𝑣𝑚𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 · ∆𝑡𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 ∆𝑡 = 240 h ∆𝑆𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 = 84 · ∆𝑡 = 10 dias 1 3 ∆𝑆𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 = 28 km Como o carro terá andado 28 km a partir da posição 10 km, a moto terá que encontra-lo na posição 38 km em 20 min. Portanto, ela terá de desenvolver uma velocidade escalar média dada por: 𝑣𝑚𝑚𝑜𝑡𝑜 = QUESTÃO 5 𝑣𝑚𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 ∆𝑆𝑚𝑜𝑡𝑜 ∆𝑡𝑚𝑜𝑡𝑜 𝑣𝑚𝑚𝑜𝑡𝑜 = ∆𝑆𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 = ∆𝑡𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 38 1 3 vmmoto = 114 km/h A distância que ainda falta percorrer é de 140 km. Como ele demorou 30 minutos para trocar o pneu de seu carro, faltam apenas 1h45 min para às 11h. Portanto, passando 1h45min para hora e efetuando a conta, obtemos: EXTRA – CONTINUAÇÃO OU CORREÇÃO DA QUESTÃO 𝑣𝑚𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 140 = 1,75 𝑣𝑚𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 = 80 km/h. AVALIAÇÃO DISCURSIVA FÍSICA | 1ª SÉRIE :: 1º período | ENSINO MÉDIO | Física_1ªsérie_1ºperíodo pág. 2
