Tema: Vetores. Cinemática Vetorial. Movimento Circular. Dinâmica do Movimento

Circular e Introdução a Leis de Newton.

Objetivo: Com estudo de vetores aplicadas em movimento oblóguo, agora estudaremos

as forças dinâmicas aplicadas no movimento circular.

Modulo 01 – Vetores e Cinemática Vetorial.

01 - (UFAL) Uma partícula está sob ação das forças coplanares conforme o esquema

abaixo. A resultante delas é uma força, de intensidade, em N, será de::

02 - (ACAFE) Os módulos das forças representadas na figura são F1 = 30N, F2 = 20 N

e F3 = 10N. Determine o módulo da força resultante:

a) 14,2 N

b) 18,6 N

c) 25,0 N

d) 21,3 N

e) 28,1 N

03 - Um projétil é lançado com uma velocidade de módulo 20 m/s e formando com o

plano horizontal um ângulo de 60°. Calcule os componentes horizontal e vertical da

velocidade.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Lista de Exercícios Avaliativa / 3º ano

Professora: Ulisses Data: _______ / _____ / 2016

Aluno(a):_______________________________________________________________________

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De sonhos e

conquistas

04 – Em cinemática vetorial estudamos sobre deslocamento vetorial. Qual a diferença

entre o deslocamento e distância percorrida? Qual a diferença entre velocidade escalar

média Vm e velocidade vetorial média IVmI ?

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05 - Num bairro planejado os quarteirões são quadrados e as ruas paralelas, distando

100 m uma da outra. Seu Joaquim, parte de sua casa A e após percorrer algumas

travessas, conforme o esquema, chega ao local de seu trabalho B. Seu Joaquim sai às 7h

da manhã de A e chega em B às 7h 8min 20s. Determine:

a) A distância total percorrida por seu Joaquim e o módulo do vetor deslocamento d

desde o ponto de partida (A) até o de chegada (B).

b) O módulo da velocidade escalar média Vm e o módulo da velocidade vetorial média

IVmI.

Módulo 02 – Composição de Movimentos

01. Um homem rema um barco com velocidade de 5,00 km/h na ausência de correnteza.

Quanto tempo ele gasta para remar 3,00 km rio abaixo e voltar ao ponto de partida num

dia em que a velocidade da correnteza é de 1,0 km/h?

a) 1,25 h

b) 1,20 h

c) 1,15 h

d) 1,10 h

e) 1,00 h

02 - Um barco apresenta velocidade de 2 m/s em águas tranquilas. Ele pretende

atravessar um rio de 40 m de largura e cujas águas tem velocidade de 0,5 m/s. O barco

atravessa mantendo-se sempre perpendicular ás margens.

a) Obter a posição atingida na outra margem.

b) A distância efetivamente percorrida pelo barco.

c) Qual deveria ser a orientação do barco para atravessar o rio perpendicularmente ao

ponto de partida?

03 - Partindo de um ponto A das margens de um rio, um barco, que pode desenvolver

velocidade constante Vb de 4,5 m/s, em relação às águas do rio, atinge a outra margem

no ponto C, imediatamente oposto, arrastado pela correnteza, quando segue em direção

a B.

Considere as margens do rio paralelas e despreze qualquer ação do vento.

Sabendo que as distâncias AC e BC valem, respectivamente, 400 m e 300 m, determine

o módulo:

a) da velocidade de arraste do rio (Varr).

b) da velocidade do barco em relação às margens (Vres).

04 - Qual a melhor orientação que você deve dar a seu guarda-chuva? Admita que os

planos que contenham as gotas de chuva sejam todos verticais.

05 - Um carro move-se com velocidade constante de 60 km/h. Começa a chover e o

motorista observa que as gotas de água da chuva caem formando um ângulo de 30° com

a vertical.

Considerando que, em relação à Terra, as gotas caem verticalmente, qual a velocidade

em que as gotas de água caem em relação ao carro?

a) 30√3 km/h.

b) 60 km/h.

c) 120 km/h.

d) 30 km/h.

e) 80km/h

Módulo 03 - Movimento Circular. Dinâmica do Movimento Circular e Introdução

a Leis de Newton.

Questão 01 - (UEL PR)

Supondo que um tornado tenha movimento circular uniforme e que seu raio

aumente gradativamente com a altura, assinale a alternativa que apresenta,

corretamente, o comportamento da grandeza física relacionada a eventuais objetos

localizados em pontos da superfície externa do tornado.

a) A velocidade angular desses objetos é maior nos pontos mais altos do tornado.

b) A velocidade angular desses objetos é a mesma em qualquer altura do tornado.

c) A velocidade linear desses objetos tem sentido e direção constante em qualquer

altura do tornado.

d) A aceleração centrípeta desses objetos tem o mesmo sentido e direção da

velocidade linear.

e) A aceleração centrípeta desses objetos é a mesma em qualquer altura do

tornado.

Questão 02 - (UNICAMP SP)

Anemômetros são instrumentos usados para medir a velocidade do vento. A sua

construção mais conhecida é a proposta por Robinson em 1846, que consiste em um

rotor com quatro conchas hemisféricas presas por hastes, conforme figura abaixo.

Em um anemômetro de Robinson ideal, a velocidade do vento é dada pela

velocidade linear das conchas. Um anemômetro em que a distância entre as conchas

e o centro de rotação é r=25 cm, em um dia cuja velocidade do vento é v=18 km/h,

teria uma frequência de rotação de

a) 3 rpm.

b) 200 rpm.

c) 720 rpm.

d) 1200 rpm.

Se necessário, considere 3 .

Questão 03 - (IFSP)

A vida da sociedade moderna não tem sido nada fácil: jornada de trabalho

estendida, sedentarismo, má alimentação, trânsito caótico, entre outros. Nesse

contexto, a bicicleta, que desde o século XIX integra, de forma ativa, o cotidiano

nos grandes centros, retorna ao centro das atenções, tanto por ser um meio de

transporte eficaz e limpo (não emite poluentes), quanto por trazer bem-estar e saúde

para as pessoas que a utilizam. No quadro abaixo, há uma descrição sucinta de dois

modelos que fizeram parte da evolução das bicicletas ao longo da história.

Modelo desenhado por James Starley, em 1816, construída em aço, com roda

raiada, pneus em borracha maciça e sistema de freios. Sua roda dianteira possuía

125cm de diâmetro, sendo uma verdadeira máquina de propulsão.

Uma draisiana simples, precursora da bicicleta como a conhecemos hoje, não

possuía correntes ligando coroa e catraca, mas, à época (século XIX), era o que

existia de mais moderno no ciclismo. Desenvolvida por Karl Frederich Von Drais

(1785-1851), tinha pedais na roda dianteira com 80cm de diâmetro. A partir da sua

leitura e de conceitos físicos sobre o movimento dos corpos, analise as assertivas

abaixo.

Dados: o comprimento da circunferencia e dado por C = 2..R, onde R e o raio da

circunferencia. Considere = 3

I. A cada pedalada, as bicicletas 1 e 2 percorrem a mesma distância, pois os raios

não interferem na distância percorrida por elas.

II. A bicicleta 1 era chamada de máquina de propulsão, pois, devido a seu grande

raio, a cada pedalada a distância percorrida era maior em relação a uma roda

com raio menor.

III. A cada pedalada, a bicicleta 1 percorre a distância de 3,75m e a bicicleta 2

percorre a distância de 2,4m.

É correto o que afirma em

a) I, apenas.

b) I e II, apenas.

c) II, apenas.

d) III, apenas.

e) II e III, apenas.

Questão 04 - (UERN)

Dois exaustores eólicos instalados no telhado de um galpão se encontram em

movimento circular uniforme com frequências iguais a 2,0 Hz e 2,5 Hz. A diferença

entre os períodos desses dois movimentos é igual a

a) 0,1 s.

b) 0,3 s.

c) 0,5 s.

d) 0,6 s.

Questão 05 - (Mackenzie SP)

Duas rodas são acopladas de modo que suas bandas de rodagem sejam tangentes,

como ilustra a figura acima. O movimento ocorre devido ao atrito entre as

superfícies em contato. Considerando que não haja escorregamento relativo entre as

rodas, o raio da roda menor (R2) é a metade do raio da roda maior (R1) e elas

realizam um movimento circular uniforme, podemos afirmar que

a) o deslocamento angular da roda maior é a metade da roda menor e seu sentido

de rotação é oposto ao da roda menor.

b) o deslocamento angular da roda maior é o dobro da roda menor e seu sentido

de rotação é oposto ao da roda menor.

c) o deslocamento angular da roda maior é a metade da roda menor e de mesmo

sentido de rotação da roda menor.

d) o deslocamento angular da roda maior é o dobro da roda menor e de mesmo

sentido de rotação da roda menor.

e) o deslocamento angular da roda maior é o mesmo da roda menor e de mesmo

sentido de rotação da roda menor.

TEXTO: 2 - Comum à questão: 6

Use quando necessário: g = 10 m/s2; cos(30) = 0,87; sen(30) = 0,50; = 3.

Questão 06 - (UFJF MG)

A Lua está situada a uma distância de 3,8 x 108 m da Terra e completa uma volta a

cada 27,3 dias. Com essas informações e admitindo a órbita da Lua como circular,

calcule a sua aceleração centrípeta e, depois, marque a opção CORRETA.

a) 3,75x10–4 m/s2

b) 5,82x10–3 m/s2

c) 2,45x10–3 m/s2

d) 3,70x10–3 m/h2

e) 4,80x10–3 m/h2

Questão 07 - (UNIMONTES MG)

Uma das catracas de uma bicicleta de marchas possui, aproximadamente, 10 cm de

diâmetro. A roda da mesma bicicleta possui 70 cm de diâmetro. Se a velocidade

angular da catraca é 60 rad/s, a velocidade linear da roda, em km/h, é igual a

a) 75,6.

b) 60,0.

c) 40,6.

d) 80,3.

Questão 08 - (Fac. Cultura Inglesa SP)

Em uma máquina, quatro roletes estão conectados, por toque ou por correia, sem

escorregamentos, como mostra a figura.

Quando o rolete maior gira no sentido horário, com velocidade angular constante, o

menor dos roletes gira com uma velocidade angular relativamente

a) igual e de sentido horário.

b) igual e de sentido anti-horário.

c) menor e de sentido horário.

d) maior e de sentido horário.

e) maior e de sentido anti-horário.

Questão 09 - (UNIFOR CE)

Uma bicicleta antiga tem rodas de tamanhos diferentes com RB = (3/4)RA, como

mostra a figura. Quando o ciclista se desloca, é correto dizer que os pontos A e B,

na periferia de cada roda, têm velocidades, em módulo, relacionadas à seguinte

equação:

a) A = B

b) VA = VB

c) A > B

d) VA > VB

e) VA < VB

Questão 10 - (ESCS DF)

Observe o gráfico:

O gráfico representa a velocidade em função do tempo de um veículo que se desloca

em linha reta. A velocidade do veículo no instante t=7s é:

a) 35m/s

b) 34m/s

c) 33m/s

d) 32m/s

e) 31m/s

TEXTO: 3 - Comum à questão: 11

Dados necessários para a resolução de algumas questões desta prova:

Valor da aceleração da gravidade: -2s m 0,10g

Densidade da água: -33 m kg 10 x 00,1

Pressão atmosférica: Pa 10 x 1,0atm 1 5 14,3

Calor específico da água: 1-1 Cºg cal 1c

Calor latente de fusão do gelo: 80 cal g-1

Questão 11 - (UNIOESTE PR)

A polia A de raio 10 cm está acoplada à polia B de raio 36 cm por uma correia,

conforme mostra a figura. A polia A parte do repouso e aumenta uniformemente sua

velocidade angular à razão de 3,14rad/s2. Supondo que a correia não deslize e que a

polia B parte do repouso, o tempo necessário para a polia B alcançar a freqüência de

100 rev/min será de

a) 1,91 s

b) 3,82 s

c) 12,00 s

d) 3,00 s

e) 3,60 s

Questão 12 - (IFGO)

Podemos dizer que uma partícula se encontra em movimento quando suas

posições sofrem alterações no decorrer do tempo em relação a um dado referencial.

Estando em movimento, ainda podemos dizer que a partícula pode estar em

movimento uniforme ou em movimento variado. Acerca de um satélite

geoestacionário que se encontra sobre a linha do equador terrestre, podemos afirmar

corretamente que

a) não possui aceleração pelo fato de sua velocidade ter módulo constante.

b) a aceleração tangencial é nula e a aceleração centrípeta dependerá da altitude

que se encontrar em relação à superfície da Terra.

c) possui aceleração escalar constante e diferente de zero.

d) sua aceleração resultante é a própria aceleração tangencial.

e) a aceleração vetorial desse satélite não pode ser nula pois o satélite deverá

possuir velocidade tangencial muito grande.

Questão 13 - (UNIFOR CE)

O lançamento do martelo é esporte olímpico praticado por ambos os sexos. O

recorde mundial deste esporte foi batido pela alemã Betty Heidler em 2011 em

Stuttgart. O esporte consiste em fazer girar um peso esférico (martelo) amarrado em

uma corrente, lançando-o para alcançar certa distância. O recorde que pertence a

esta atleta é de 79,42m. Ao largar o martelo, este segue uma trajetória retilínea,

tangente ao círculo do movimento inicial. Desprezando o atrito com o ar, a força

resultante que atua no martelo, no instante que é abandonado, ao deixar o círculo, é:

(Fonte: http://favoritos2012.blogspot.com.br/2012/09/

atletismo-f-lancamento-de-martelo.html)

a) A força peso e a força centrípeta.

b) A força peso e a força centrífuga.

c) Somente a força peso.

d) Somente a força centrípeta.

e) Somente a força centrífuga.

Questão 14 - (FPS PE)

Uma partícula de massa m = 0,5 kg está presa na extremidade de um fio

inextensível de comprimento L = 1,0 m, formando um pêndulo simples descrito na

figura abaixo. A partícula está em repouso e é solta, partindo do ponto inicial A na

horizontal. Considere que a aceleração local da gravidade vale 10 m/s2. A força de

tensão na corda, quando a partícula passa pelo ponto B, no ponto mais baixo da sua

trajetória, será:

a) 5 N

b) 15 N

c) 20 N

d) 25 N

e) 50 N

Questão 15 - (Mackenzie SP)

O pêndulo cônico da figura abaixo é constituído por um fio ideal de comprimento L

e um corpo de massa m = 4,00 kg preso em uma de suas extremidades e a outra é

fixada no ponto P, descrevendo uma trajetória circular de raio R no plano

horizontal. O fio forma um ângulo em relação a vertical.

Considere: g = 10,0 m/s2 ; sen = 0,600 ; cos = 0,800.

A força centrípeta que atua sobre o corpo é

a) 10,0 N

b) 20,0 N

c) 30,0 N

d) 40,0 N

e) 50,0 N

Questão 16 - (PUCCAMP SP)

Um motociclista em sua moto descreve uma curva num plano vertical no interior de

um globo da morte num espetáculo de circo.

O raio da trajetória é de 4,9 m e adota-se g = 10 m/s2.

A mínima velocidade para a moto não perder contato com a pista é, em m/s,

a) 4,0.

b) 8,0.

c) 6,0.

d) 7,0.

e) 5,0.

Questão 17 - (UECE)

Um carro trafega com velocidade constante, em módulo, em uma estrada onde um

trecho pode ser aproximado por uma circunferência no plano vertical, conforme a

figura a seguir.

Ao longo do trecho em que essa aproximação é válida, a soma de todas as forças

atuando no carro, incluindo o vetor força normal da estrada sobre o carro e o vetor

força peso do carro, é um vetor que aponta na direção

a) tangente à trajetória e tem módulo constante.

b) do centro da trajetória e tem módulo variável.

c) do centro da trajetória e tem módulo constante.

d) tangente à trajetória e tem módulo variável.

Questão 18 - (FPS PE)

Uma partícula de massa m = 0,5 kg está presa na extremidade de um fio

inextensível de comprimento L = 1,0 m, formando um pêndulo simples descrito na

figura abaixo. A partícula está em repouso e é solta, partindo do ponto inicial A na

horizontal. Considere que a aceleração local da gravidade vale 10 m/s2. A força de

tensão na corda, quando a partícula passa pelo ponto B, no ponto mais baixo da sua

trajetória, será:

a) 5 N

b) 15 N

c) 20 N

d) 25 N

e) 50 N

Questão 19 - (IBMEC RJ)

Um avião de acrobacias descreve a seguinte trajetória descrita na figura abaixo:

Ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória a força exercida pelo banco da

aeronave sobre o piloto que a comanda é:

a) igual ao peso do piloto.

b) maior que o peso do piloto.

c) menor que o peso do piloto.

d) nula

e) duas vezes maior do que o peso do piloto.

Questão 20 - (UFSC)

As investigações de Galileu (século XVI) sobre o movimento de queda livre foram

um marco para o desenvolvimento da ciência moderna, pois contribuíram para

suplantar a Ciência Física medieval, até então orientada amplamente pelo

pensamento do filósofo grego Aristóteles (século VI a.C.).

Sobre Galileu e suas contribuições para a ciência, é CORRETO afirmar que:

01. considerava que a matemática e os procedimentos experimentais eram

importantes para o desenvolvimento de uma teoria sobre o movimento.

02. alegava que os corpos pesados caíam mais depressa que os leves.

04. defendia que o Sol e os planetas se moviam em torno da Terra.

08. inventou o telescópio com o objetivo de observar as Luas de Júpiter.

16. propôs experiências de pensamento que continham argumentos similares

àqueles posteriormente presentes na Lei da Inércia de Newton.

32. foi o primeiro a declarar que todas as substâncias existentes na Terra eram

formadas a partir dos elementos água, fogo, terra e ar.

Questão 21 - (CEFET MG)

A imagem mostra um garoto sobre um skate em movimento com velocidade

constante que, em seguida, choca-se com um obstáculo e cai.

A queda do garoto justifica-se devido à(ao)

a) princípio da inércia.

b) ação de uma força externa.

c) princípio da ação e reação.

d) força de atrito exercida pelo obstáculo.

Questão 22 - (UNIFOR CE)

João Philipe, ao entrar num ônibus para viajar a Martinópoles, coloca sua mala no

bagageiro sobre sua poltrona. Ele nota que o ônibus está bem limpo, tendo

percebido ainda que haviam passado silicone no bagageiro. Quando o ônibus parte,

sua mala desliza para trás, deixando-o intrigado. Como Philipe poderia explicar o

deslizamento de sua mala, sendo ele um referencial não-inercial?

a) Pela inércia da mala.

b) Pela ação da força peso sobre a mala.

c) Pela ação de uma força normal sobre a mala.

d) Pela ação de uma força de atrito sobre a mala.

e) Pela ação de uma força fictícia sobre a mala.

Questão 23 - (FM Petrópolis RJ)

Um helicóptero transporta, preso por uma corda, um pacote de massa 100 kg. O

helicóptero está subindo com aceleração constante vertical e para cima de 0,5 m/s2.

Se a aceleração da gravidade no local vale 10 m/s2, a tração na corda, em newtons,

que sustenta o peso vale

a) 1.500

b) 1.050

c) 500

d) 1.000

e) 950

Questão 24 - (UNIFICADO RJ)

Dentro de um elevador, um objeto de peso 100 N está apoiado sobre uma

superfície. O elevador está descendo e freando com aceleração vertical e para cima

de 0,1 m/s2. Considere a aceleração da gravidade como 10 m/s2.

Durante o tempo de frenagem, a força que sustenta o objeto vale, em newtons,

a) 101

b) 99

c) 110

d) 90

e) 100

Questão 25 - (CEFET MG)

Um veículo segue em uma estrada horizontal e retilínea e o seu velocímetro registra

um valor constante. Referindo-se a essa situação, assinale (V) para as afirmativas

verdadeiras ou (F), para as falsas.

( ) A aceleração do veículo é nula.

( ) A resultante das forças que atuam sobre o veículo é nula.

( ) A força resultante que atua sobre o veículo tem o mesmo sentido do vetor

velocidade.

A sequência correta encontrada é

a) V F F.

b) F V F.

c) V V F.

d) V F V.

Questão 26 - (UERN)

O sistema a seguir apresenta aceleração de 2 m/s2 e a tração no fio é igual a 72 N.

Considere que a massa de A é maior que a massa de B, o fio é inextensível e não há

atrito na polia. A diferença entre as massas desses dois corpos é igual a

(Considere g = 10 m/s2.)

a) 1 kg.

b) 3 kg.

c) 4 kg.

d) 6 kg.

Questão 27 - (UNIMONTES MG)

Dois blocos unidos por um fio de massa desprezível (veja a figura) são liberados a

partir do repouso. As polias são fixas (não giram) e o atrito entre elas e a corda é

também desprezível. O módulo da aceleração da gravidade no local é g = 10 m/s2.

Sendo m1 = 6 kg a massa do bloco 1, e m2 = 4 kg a massa do bloco 2, o módulo da

aceleração dos blocos vale, em m/s2,

a) 4.

b) 10.

c) 6.

d) 2.

Questão 28 - (CEFET MG)

A figura seguinte ilustra uma pessoa aplicando uma força F

para direita em uma

geladeira com rodas sobre uma superfície plana.

Nesse contexto, afirma-se que:

I. O uso de rodas anula a força de atrito com o solo.

II. A única força que atua na geladeira é a força aplicada pela pessoa.

III. Ao usar rodas, a força de reação normal do piso sobre a geladeira fica menor.

IV. A geladeira exerce sobre a pessoa uma força oposta e de igual intensidade a F

.

V. Se a geladeira se movimenta com velocidade constante, ela está em equilíbrio.

São corretas apenas as afirmativas

a) III e IV.

b) IV e V.

c) I, II e III.

d) I, II e V.

Questão 29 - (IFSC)

Um pássaro está em pé sobre uma das mãos de um garoto. É CORRETO afirmar

que a reação à força que o pássaro exerce sobre a mão do garoto é a força:

a) da Terra sobre a mão do garoto.

b) do pássaro sobre a mão do garoto.

c) da Terra sobre o pássaro.

d) do pássaro sobre a Terra.

e) da mão do garoto sobre o pássaro.

Questão 30 - (IFGO)

Um nadador, conforme mostrado na figura, imprime uma força com as mãos na

água (F1) trazendo-a na direção de seu tórax. A água, por sua vez, imprime uma

força no nadador (F2) para que ele se mova para frente durante o nado.

Assinale a resposta correta:

a) Esse princípio obedece a Lei da Inércia, uma vez que o nadador permanece em

seu estado de movimento.

b) Obedecendo à Lei da Ação e Reação, o nadador imprime uma força na água

para trás e a água, por sua vez, empurra-o para frente.

c) O nadador puxa a água e a água empurra o nadador, obedecendo a Lei das

Forças (segunda Lei de Newton).

d) Nesse caso, é o nadador que puxa seu corpo, aplicando uma força nele próprio

para se movimentar sobre a água.

e) O nadador poderá se mover, pois a força que ele aplica na água é maior do que

a resultante das forças que a água aplica sobre ele.