Colégio Jesus Adolescente Professor Disciplina / Setor Série Ensino Médio Gnomo Física / B 1º ANO 4º Bimestre Lista de Exercícios - Bimestral Aula 43 1) Um guindaste necessita levantar na vertical um bloco de 600kg a uma altura de 10m em 1,0 minuto. O bloco parte do repouso e volta ao repouso. Qual deverá ser a potência média do guindaste, desprezando-se os atritos e adotando-se g = 10m/s2? 2) Um automóvel, de massa 1,0 . 103kg, acelera desde o repouso até 20,0m/s em 4,0s, numa pista retilínea e horizontal. Despreze o efeito do ar. Nesta operação, a potência média útil desenvolvida pelo motor do automóvel é, em watts, a) 5,0 . 104 b) 2,0 . 104 c) 5,0 . 103 3 2 d) 2,0 . 10 e) 5,0 . 10 3) Uma empresa de geração de energia construiu uma usina hidroelétrica em que a queda d’água, com vazão de 3,6 .10 5 m3/h, encontra-se 60m acima do ponto onde se localiza a turbina, conforme se observa na figura abaixo. (1) Para velocidades do vento inferiores a 4m/s, o gerador eólico não funciona. (2) A potência máxima desse gerador eólico ocorre para uma velocidade do vento da ordem de 14m/s. (3) Não existem duas velocidades distintas do vento para as quais a potência eólica seja a mesma. Responda mediante o código: a) apenas (1) está correta. b) apenas (2)está correta. c) apenas (3)está correta. d) apenas (1) e (3) estão corretas. e) apenas (1) e (2) estão corretas. 5) Um homem coloca cinco caixotes, que estão no chão, sobre a carroceria de um caminhão em um minuto. Sabendo-se que cada caixote pesa 400N e que a carroceria do caminhão está a 1,5m de altura, a potência média, em watts, desenvolvida por esse homem, nessa tarefa, é um valor mais próximo de: a) 7,5 b) 10 c) 33 d) 40 e) 50 6) Marcos e Valério puxam, cada um, uma mala de mesma massa até uma altura h, com velocidades constantes, como representado nestas figuras: Considerando-se a aceleração da gravidade com módulo g = 10m/s2, a densidade da água de 1,0 . 103kg/m3 e desprezando-se as perdas de energia, é correto afirmar que a potência média, em kW (quilowatts), a ser gerada por esta usina, vale: a) 6,0 . 102 b) 6,0 . 103 c) 6,0 . 104 5 6 d) 6,0 . 10 e) 6,0 . 10 4) A figura I mostra um gerador eólico, no qual o vento põe em movimento uma hélice que está acoplada ao eixo de um gerador elétrico. De um modo geral, a quantidade de energia convertida com esse tipo de gerador cresce com a velocidade do vento, até uma velocidade crítica em que surge turbulência em torno das pás da hélice, provocando uma queda abrupta de rendimento. A figura II mostra o gráfico da potência fornecida por um gerador eólico, em função da velocidade do vento. Com base no gráfico apresentado, considere as pro posições que se seguem: Marcos puxa sua mala verticalmente, enquanto Valério arrasta a sua sobre uma rampa. Ambos gastam o mesmo tempo nessa operação. Despreze as massas das cordas e qualquer tipo de atrito. Sejam PM e PV as potências médias e τM e τV os trabalhos realizados por, respectivamente, Marcos e Valério. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que a) τM = τV e PM = PV. b) τM > τV e PM > PV. c) τM = τV e PM > PV. d) τM > τV e PM = PV. e) τM < τV e PM < PV. Aula 44 a 46 1) Um corpo é solto, a partir do repouso, do topo de um edifício de 45 m de altura. Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s2. O tempo de queda até o solo (T) e o módulo da velocidade com que o corpo atinge o solo (v) são dados por: a) T = 3 s e v = 20 m/s c) T = 3 s e v = 30 m/s e) T = 2 s e v = 30 m/s b) T = 3 s e v = 25 m/s d) T = 2 s e v = 20 m/s c) vP > vQ e .tP > tQ d) vP > vQ e tP = tQ Esse enunciado se refere às questões 8 e 9: 2) Uma pedra é abandonada do alto de um edifício de 32 andares. Sabendo-se que a altura de cada andar é de 2,5 m. Desprezando-se a resistência do ar, com que a velocidade a pedra chegará ao solo? 3) De um mesmo ponto, do alto de uma torre de 100 m de altura abandona-se, do repouso, primeiramente um corpo e 1 s depois um outro. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2 a distância entre esses corpos será de 15 m após o último corpo abandonado ter percorrido a distância de: a) 2 m b) 3 m c) 4 m d) 5 m e) 6 m 4) Uma torneira, situada a uma altura de 1 m acima do solo, pinga lentamente à razão de 3 gotas por minuto. a) Com que velocidade uma gota atinge o solo? b) Que intervalo de tempo separa as batidas de duas gotas consecutivas no solo? Considere para simplificar, g = 10m/s2. 5) Um corpo em queda livre a partir do repouso, possui velocidade v após percorrer uma altura h. A velocidade do corpo, nas mesmas condições, após 4h, será: (Desprezar a resistência do ar e supor que a aceleração da gravidade no local é constante). a) v b) 2 v c) 4 v d) 8 v e) 16 v 6) Um corpo é empurrado sobre uma mesa, sendo lançado para o solo com velocidade horizontal. O diagrama que melhor representa a trajetória seguida pelo corpo é: Quatro esferas pequenas, de mesmo raio, denominadas A, B, C e D, têm massas (em gramas) de 50, 40, 30 e 20, respectivamente. Elas movimentam-se sobre uma mesa horizontal, sem atrito, e dirigem-se para uma borda com velocidade constante de 2 m/s e, no mesmo instante, abandonam a mesa e iniciam uma queda para o chão. Despreze a resistência do ar. 8) Em relação à chegada ao solo, é CORRETO prever que: a) a esfera A chegará primeiro. b) a esfera B chegará primeiro. c) a esfera C chegará primeiro. d) a esfera D chegará primeiro. e) todas as esferas chegam ao solo ao mesmo tempo. 9) Em relação à distância percorrida horizontalmente, no momento de chegada ao solo: a) a esfera A terá percorrido a maior distância. b) a esfera B terá percorrido a maior distância. c) a esfera C terá percorrido a maior distância. d) a esfera D terá percorrido a maior distância. e) todas as esferas terão percorrido a mesma distância horizontal. 10) Uma esfera de aço de massa 200g desliza sobre uma mesa plana com velocidade igual a 2m/s. A mesa está a 1,8m do solo. A que distância da mesa a esfera irá tocar o solo? Obs.: despreze o atrito. Considere g = 10 m/s2 a) 1,25m b) 0,5m c) 0,75m d) 1,0m e) 1,2m 7) Um corpo p é lançado horizontalmente de uma determinada altura. No mesmo instante, um outro corpo q é solto em queda livre, a partir do repouso, dessa mesma altura, como mostra a figura. 11) O que acontece com o movimento de dois corpos, de massas diferentes, ao serem lançados horizontalmente com a mesma velocidade, de uma mesma altura e ao mesmo tempo, quando a resistência do ar é desprezada? a) O objeto de maior massa atingirá o solo primeiro. b) O objeto de menor massa atingirá o solo primeiro. c) Os dois atingirão o solo simultaneamente. d) O objeto mais leve percorrerá distância maior. e) As acelerações de cada objeto serão diferentes. 12) Um jogador de tênis quer sacar a bola de tal forma que ela caia na parte adversária da quadra, a 6 metros da rede. Qual o inteiro mais próximo que representa a menor velocidade, em m/s, para que isto aconteça? Considere que a bola é lançada horizontalmente do início da quadra, a 2,5m do chão, e que o comprimento total da quadra é 28m, sendo dividida ao meio por uma rede. Despreze a resistência do ar e as dimensões da bola. A altura da rede é 1m. Sejam vP e vQ os módulos das velocidades dos corpos P e Q , respectivamente, imediatamente antes de tocarem o chão e t P e tQ os tempos despendidos por cada corpo nesse percurso. Despreze os efeitos da resistência do ar. Nessas condições, pode-se afirmar que: a) vP = vQ e tP > tQ b) vP = vQ e tP = tQ 13) Um canhão, fixo num plano horizontal, disparou uma bala com velocidade escalar inicial de 100 m/s. v H θ D O cano do canhão forma um ângulo θ com o plano horizontal. Despreze resistência do ar, as dimensões do canhão e adote g = 10 m/s2. Dados: sen (θ) = 0,8 e cos (θ) = 0,6. Calcule: a) a altura máxima atingida (H) pela bala. b) a distância entre o canhão e o ponto do solo atingido pela bala (D). 14) Um projétil é disparado do solo, verticalmente para cima, com velocidade inicial de módulo igual a 20 m/s. Desprezando-se a resistência do ar e adotando-se g = 10 m/s2, a altura máxima alcançada pelo projétil e o tempo necessário para alcança-la são, respectivamente: a) 40 m e 2 s b) 40 m e 1 s c) 40 m e 0,5 s d) 20 m e 2 s e) 20 m e 1 s Aula 47 e 48 1) Um marinheiro, situado no cesto de uma embarcação que se move com velocidade horizontal constante V, lança horizontalmente um objeto na mesma direção e sentido em que a embarcação se move. O objeto cai a uma distância d da base do mastro que suporta o cesto, conforme mostra a figura. Unidos na tentativa de impedir o avanço de grupos de militantes do jihad. Em entrevista à BBC de Londres, Fallon falou sobre a operação aérea em território iraquiano. De acordo com informações, a Inglaterra não tem planos de enviar forças armadas por terra. “Eles identificaram e atacaram uma posição fortemente armada que estava ameaçando as forças curdas, e na sequência atacaram uma caminhonete armada na mesma área. Os [aviões] Tornados voltaram em segurança para sua base e a avaliação inicial é de que os ataques ocorreram com sucesso”, disse o secretário à rede de TV londrina”. http://www.sidneyrezende.com/noticia/237913+reino+unido+realiza+primeiro+ataqu e+aereo+a+estado+islamico, acesso em 30.09.2014. Se um caça inglês está voando na horizontal em relação ao solo, com velocidade constante de módulo 200 m/s, a uma altura vertical de 2000 m acima do solo, de que distância horizontal do alvo o mesmo deve abandonar uma bomba, sem propulsão própria, para que a missão seja bem-sucedida? Considere nula a resistência do ar e a aceleração da gravidade com módulo g = 10,0 m/s2. a) 3,0 km b) 4,0 km c) 5,0 km d) 6,0 km e) 10,0 km 3) Um canhão dispara uma bala com velocidade inicial igual a 500m/s (em módulo), a 45° com a horizontal. Desprezando o atrito e considerando g = 10m/s², determine o alcance máximo horizontal da bala. 4) Um corpo é lançado para cima, com velocidade inicial de 50m/s, numa direção que forma um ângulo de 60º com a horizontal. Desprezando a resistência do ar, pode-se afirmar que no ponto mais alto da trajetória a velocidade do corpo, em metros por segundo, será: (Dados: sen 60º = 0,87 e cos = 0,5) a) 5 5) Desprezando-se os efeitos da resistência do ar, se a velocidade da embarcação fosse 2 V, a distância da base do mastro a que o objeto cairia ao ser lançado nas mesmas condições anteriores a) seria a mesma da anterior. b) seria a metade da anterior. c) seria um quarto da anterior. d) dependeria da altura do cesto. e) seria o dobro da anterior. 2) Analise o texto abaixo: “Caças ingleses fizeram nesta terça-feira, 30.09.2014, os primeiros bombardeios a localidades controladas pelos rebeldes do Estado Islâmico, no Iraque”. A informação é do secretário de defesa do Reino Unido, Michael Fallon. A aprovação para o ataque partiu do Parlamento britânico na sexta-feira passada, 26. Foram 524 votos a favor e 43 contra. Com a autorização, a Inglaterra uniu forças com os Estados b) 10 c) 25 d) 40 e) 50 O gol que Pelé não fez Na copa de 1970, na partida entre Brasil e Tchecoslováquia, Pelé pega a bola um pouco antes do meio de campo, vê o goleiro tcheco adiantado, e arrisca um chute que entrou para a história do futebol brasileiro. No início do lance, a bola parte do solo com velocidade de 108 km/h (30 m/s), e três segundos depois toca novamente o solo atrás da linha de fundo, depois de descrever uma parábola no ar e passar rente à trave, para alívio do assustado goleiro.Na figura vemos uma simulação do chute de Pelé. Considerando que o vetor velocidade inicial da bola após o chute de Pelé fazia um ângulo de 30º com a horizontal (sen30º = 0,50 e cos30º = 0,85) e desconsiderando a resistência do ar e a rotação da bola, pode-se afirmar que a distância horizontal entre o ponto de onde a bola partiu do solo depois do chute e o ponto onde ela tocou o solo atrás da linha de fundo era, em metros, um valor mais próximo de: (A) 52,0. (B) 64,5. (C) 76,5. (D) 80,4. (E) 86,6. Aula 43 - Gabarito 1) 2) 3) 4) 5) 6) Pot = 1 000 W A C E E C Aulas 44 a 46 - Gabarito 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) C v = 40 m/s D a) vf = 4,5 m/s b) t = 20 s B B B E A E C V = 28,8 m/s a) h = 320 m b) d = 960 m D Aulas 47 e 48 - Gabarito 1) 2) 3) 4) 5) 6) A B D = 25 000 m C C