Movimento circular

FICHA DE TRABALHO DE FÍSICA E QUÍMICA A
NOVEMBRO 2011
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APSA Nº7
11º Ano de Escolaridade
1- Calcule o valor da velocidade orbital de um satélite geostacionário que se encontra em órbita em
torno da Terra.
Dados: RT = 6378 km
MT = 5,98 x 1024 Kg
h = 35800 km
2- Cada uma das cadeiras de uma roda gigante efectua 12 voltas num minuto. Calcule a frequência do
movimento.
3- Considere um relógio de quartzo, que possui ponteiros das horas, dos minutos e dos segundos.
Calcule:
a) O período de cada um dos ponteiros.
b) A frequência do movimento de cada um dos ponteiros.
4- Uma criança está sentada num carrossel, que efectua 15 voltas em cada minuto. A criança mantém
sempre a mesma posição em relação ao carrossel, encontrando-se à distância de 3 m do eixo de
rotação. Calcule:
a) a velocidade angular da criança
b) a velocidade linear da criança.
5- Considere um automóvel que descreve uma trajectória circular, com uma velocidade linear constante,
cujo valor é 25 m/s. O raio da trajectória mede 75 m.
a) Calcule o valor da aceleração centrípta.
b) Determine a velocidade angular.
c) Qual o ângulo descrito, em graus, em 5 s de movimento?
6- Considere um satélite que descreve uma órbita circular em torno da Terra, a uma dada altura igual ao
seu raio, com uma velocidade linear de 8,0 x 103 m/s. Considere que o raio da Terra tem o valor de
6370 km. Calcule:
a) a velocidade angular
b) o período
c) a frequência
d) a aceleração centrípta.
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Física e Química A
Ano Lectivo 2011/2012
7- Quando, nos anos 60 do século XX, os satélites geostacionários se tornaram uma realidade, foi
possível utilizá-los para as comunicações a longa distância e outros fins, que têm vindo a modificar a
forma como vivemos, trabalhamos e passamos os tempos livres.
7.1- Dois astronautas com massas diferentes encontram-se no interior de um satélite geostacionário,
em repouso, em relação às paredes do satélite. Seleccione a alternativa correcta:
A- As forças gravíticas que actuam nos dois astronautas, resultantes da interacção com a Terra,
são nulas.
B- As forças gravíticas que actuam nos dois astronautas, resultantes da interacção com a Terra,
são diferentes de zero e iguais em módulo.
C- Ambos os astronautas possuem aceleração nula, em relação a um sistema de referência com
origem no centro da Terra.
D- Os valores das acelerações dos astronautas, em relação a um sistema de referência com
origem no centro da Terra, são iguais.
7.2- Seleccione a alternativa que permite escrever uma afirmação correcta. A altitude de um satélite
geostacionário terrestre depende…
A- da massa do satélite.
B- do módulo da velocidade linear do satélite.
C- da massa da Terra.
D- da velocidade de lançamento do satélite.
7.3- Um satélite geostacionário de massa m = 5,0 x 103 kg encontra-se num ponto situado na vertical
do equador, movendo-se com velocidade de módulo, v, a uma distância, r, do centro da Terra. O
módulo da força centrípta que actua no satélite é Fc = m
v2
.
r
Calcule, apresentando todas as etapas de resolução:
a) o módulo da velocidade angular do satélite em relação ao centro da Terra.
b) O módulo da força que actua no satélite, devido à interacção com a Terra.
8- As rodas de uma bicicleta têm 40 cm de raio e giram com velocidade angular constante de 20 rad/s.
Calcule:
8.1- a frequência do movimento das rodas;
8.2- o valor da velocidade da roda.
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Ano Lectivo 2011/2012