Aula 4- Movimentos Curvilíneos (322363) - alunosbrilhantes-bh

Curso de aprofundamento em Física
3º ano do Ensino médio
Assunto: Movimentos circulares e curvilíneos (Cinemática Vetorial)
Prof: Marcelo Caldas Chaves
Questão 01. (Enem 2013) Para serrar ossos e carnes congeladas, um açougueiro utiliza uma serra de fita
que possui três polias e um motor. O equipamento pode ser montado de duas formas diferentes, P e Q. Por
questão de segurança, é necessário que a serra possua menor velocidade linear.
Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção?
a) Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos e a que tiver maior raio
terá menor frequência.
b) Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequências iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear
em um ponto periférico.
c) P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade
linear em um ponto periférico.
d) P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor
raio terá maior frequência.
e) Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior
raio terá menor frequência.
Questão 02 - O dispositivo abaixo foi utilizado por uma pessoa para retirar a água de um poço. Consiste
de um sistema que apresenta acoplamento de polias. Considere que o motor está ligado a uma polia (A)
de raio 5 cm e frequência de 10 hertz. A polia (A) está ligada, por meio de uma correia a um eixo (B), de
raio 10 cm que pertence a um cilindro (C), de raio 30 cm.
Desprezando os atritos e considerando os dados acima, assinale a alternativa correta que representa a
distância, em metros, percorrida pelo balde, em 3 s de movimento do motor, que possui velocidade
linear de módulo constante.
Dado: ( = 3)
a) 27
b)
15
c)
17
d)
32
Questão 03- Assinale a alternativa incorreta, com base no movimento circular uniforme de uma
partícula.
a)
O módulo da aceleração é inversamente proporcional ao raio da trajetória.
b)
O vetor velocidade é constante e o módulo da aceleração é nulo.
c)
O módulo da velocidade permanece constante, mas sua direção e seu sentido variam
continuamente.
d)
O período é proporcional ao raio da trajetória.
e)
A aceleração tem a direção radial e aponta para o centro da trajetória.
Questão 04- Considere um móvel que percorre a metade de uma pista circular de raio igual a 10,0m em
10,0s. Adotando-se
2 como sendo 1,4 e  igual a 3, é correto afirmar:
01. O espaço percorrido pelo móvel é igual a 60,0m.
02. A velocidade vetorial média do móvel tem módulo igual a 2,0m/s.
03. O deslocamento vetorial do móvel tem módulo igual a 10,0m.
04. O módulo da velocidade escalar média do móvel é igual a 1,5m/s.
05. A velocidade vetorial média e a velocidade escalar média do móvel têm a mesma intensidade.
Questão 05- As bicicletas do fim do século XIX alcançavam uma
velocidade escalar média de 20 km/h. Sua grande roda dianteira,
de 60 polegadas ou aproximadamente 150 cm, fazia dela a
máquina de propulsão humana mais rápida até então fabricada.
Como os pedais são fixos ao eixo da roda, quanto maior o diâmetro
da roda, maior é a distância percorrida em cada giro, portanto,
maior a velocidade alcançada em cada pedalada.
Considerando que o diâmetro da roda maior é 150 cm e o da roda
menor 30 cm, assinale a alternativa correta que apresenta a razão
entre as velocidades angulares da roda menor em relação à roda
maior.
a)
2
b) ½
c) 1/5
d)
5
e) 10
Questão 06- Sobre o movimento circular uniforme, assinale o que for correto.
01. Período é o intervalo de tempo que um móvel gasta para efetuar uma volta completa.
02. A frequência de rotação é dada pelo número de voltas que um móvel efetua por unidade de tempo.
04. A distância que um móvel em movimento circular uniforme percorre ao efetuar uma volta completa é
diretamente proporcional ao raio de sua trajetória.
08. Quando um móvel efetua um movimento circular uniforme, sobre ele atua uma força centrípeta, a
qual é responsável pela mudança na direção da velocidade do móvel.
16. O módulo da aceleração centrípeta é diretamente proporcional ao raio de sua trajetória.
Questão 07- (Enem 2009) O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto
grupo das nações que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes prevê o lançamento do edital de
licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem ligará os 403
quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da capital paulista, em uma hora
e 25 minutos.
Disponível em: http://oglobo.globo.com. Acesso em: 14 jul. 2009.
Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo
trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os
passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a
10 m/s2), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as
curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente,
a) 80 m. b) 430 m. c) 800 m. d) 1.600 m. e) 6.400 m.
Questão 08- Um ciclista saiu de uma cidade “A” às 06h20min e chegou a uma cidade “B” às 10h50min. Ao
verificar o velocímetro, na chegada, o ciclista constatou que estava com defeito, informando apenas o horário
e o número de revoluções n=56000. Considerando que sua bicicleta tem pneus de aro 26 (diâmetro 26”) e
que não houve deslizamento, a distância percorrida e a velocidade média, nesse percurso, são:
Adote  = 3,14 e 1pol = 2,54cm
a)
457 km e 102 km/h
b)
1.160 m e 10,2 m/h
c)
4.570 m e 10,2 km/h
d)
45,7 m e 102 m/h
e)
116,0 km e 25,8 km/h
Questão 09- Uma melhor mobilidade urbana aumenta a segurança no
trânsito e passa pela “convivência pacífica” entre carros e bicicletas. A
figura abaixo mostra uma bicicleta com as rodas de transmissão, coroa e
catraca, sendo que a catraca é ligada à roda traseira, girando juntamente
com ela quando o ciclista está pedalando.
Em relação à situação acima, marque com V as afirmações verdadeiras
e com F as falsas.
( ) A velocidade linear de um ponto na periferia da catraca é igual a de um ponto na periferia de coroa.
( ) A velocidade linear de um ponto na periferia da catraca é menor que a de um ponto na periferia da
roda.
( ) A velocidade angular da coroa é menor que a velocidade angular da catraca.
( ) A velocidade angular da catraca é igual a velocidade angular da roda.
A sequência correta, de cima para baixo, é:
a)
F-F-V-F
b)
F-V-F-V
c)
V-V-V-V
d)
V-F-F–V
Questão 10- A cidade de São Paulo tem cerca de 23 km de raio. Numa certa madrugada, parte-se de
carro, inicialmente em repouso, de um ponto qualquer de uma das avenidas marginais que circundam a
cidade. Durante os primeiros 20 segundos, o movimento ocorre com aceleração constante de 1,0 m/s².
Ao final desse período, a aceleração torna-se nula e o movimento prossegue mantendo-se a velocidade
adquirida.
Considerando que o movimento foi circular, determine:
a) a distância percorrida pelo carro durante os primeiros 20 segundos;
b) o tempo gasto para alcançar-se o ponto diametralmente oposto à posição inicial, ou seja, o extremo
oposto da cidade.
01
A
02
a
03
b
04
Soma 02
05
d
GABARITO
06
07
Soma
e
15
08
e
09
C
10
a) 0,2km
b) 1h