física

FísicaRecuperação:

1. Trabalho2. Movimento Circular Uniforme

3. Resistência do ar4. Princípio de Pascal5. Teorema de Stevin

1. Um corpo de massa 50g desliza sobre um plano horizontal sem atrito, em MCU, preso por meio de um fio, de comprimento 20cm, a um ponto fixo. Determine a intensidade da força de tração no fio, se a frequência do movimento é de 300rpm. (Considere π² = 10)

m = 50 g ou 0,05 kg L = 20 cm ou 0,2 mf = 300 RPM ou f = 5 Hz

Exercícios – Força Centrípeta

300 voltas 60s X voltas 1s

60x = 300X = 300/60

X = 5 voltas por segundo, ou seja ,

5Hz

Fcp =

T = T = T = T =

T = 10 N

v = 2p.R.fv = 2p.0,2.5

v = 2p m/s

T

2. Imaginando que a Terra apresente apenas movimento de rotação, determine:a) a velocidade angular desse movimento. Dê a resposta em °/h;b) a velocidade escalar de um ponto do equador terrestre, sabendo que o raio do equador terrestre é de, aproximadamente, 6400km.

a) b)

Ou

Exercícios – Movimento Circular Uniforme

3. A polia A, de raio 60cm, está ligada à polia B, de raio 20cm, por meio de uma correia inextensível. Se a polia A gira no sentido indicado, com frequência 1200rpm, determine a frequência e o sentido do movimento da polia B, sabendo que não há escorregamento.

Ra = 60 cmRb = 20 cmfa = 1200 RPMfb = ?


4. A relação r1/r2 entre os raios das engrenagens da figura é 1,5. Pede-se:a) a relação entre as frequências (f1/f2);b) o sentido da rotação da engrenagem 2, se a engrenagem 1 gira no sentido anti-horário.

a)

b) Sentido horário


6

0 m/s

10 m/s

20 m/s

30 m/s

40 m/s144 Km/h

P

7

P

P

R

R

P

R

P

RAR = k.v2

RAR = k.v2

RAR = ½.d.A.Cxv2

d = densidadeA = Área da secção transversal

Cx = Coeficiente de arrasto aerodinâmico

8

R

P

FR = m.aP- RAR = m.aP - k.v2 = m.aP - k.v2 = m.0

P - k.v2 = 0P = k.v2

V(m/s)

t(s)

VL

5. Devido à resistência do ar, as gotas de chuva caem com velocidade constante a partir de certa altura. O módulo da força resistiva do ar é dado por RAR= kv2, onde k é uma constante de valor 8×10-6 Ns2/m2 e v é o módulo da velocidade. Nessas circunstâncias, uma gota cujo módulo do peso vale 3,2x10-7N atinge o solo com velocidade de módulo, em m/s, de:a) 4 × 10‑2 b) 2 × 10-1 c) 4 × 10-1 d) 2 e) 5

Exercícios – Resistência do AR

P = RAR

P = k.v2

3,2.10-7= 8.10-6.v2

v2 = 8.10-6/ 3,2.10-7

v2 = 80.10-7/ 3,2.10-7

v2 = 25

V = 5 m/s

RAR

P

V(m/s)

t(s)

5VL

6. (UEG-GO-010) Entre os poucos animais que desenvolveram o “pára-quedismo” está o sapo voador de Bornéu – Rhacophorus dulitensis, apresentado na figura a seguir.

Na ilustração, FA e mg são, respectivamente, a força de resistência do ar e a força peso. Considerando que esse animal tenha se atirado do alto de uma árvore em direção ao solo, o seu pára-quedas será utilizado e, durante sua queda,

a) as suas membranas interdigitais nas patas favorecem o aumento da força de resistência do ar, haja vista que elas aumentam a área de contato com o ar. b) a resultante das forças que atuam sobre ele tenderá a se tornar nula, levando-o, necessariamente, ao repouso no ar. c) a sua velocidade tenderá a um valor limite, chamada de velocidade terminal, independentemente da resistência do ar. d) a sua aceleração será nula em todo o percurso, independentemente da resistência do ar.

Exercícios – Resistência do AR

7. Uma força constante, de valor F = 10 N, age sobre um corpo de massa m = 10 kg, o qual se encontra em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito (veja figura). Sabe-se que a força F é paralela à superfície horizontal e o deslocamento observado é de 12 metros.

Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força F

= F . d = 10.12 = 120 J

Exercícios – Trabalho

8. Uma força constante, de valor F = 50 N, age sobre um corpo de massa m = 10 kg, o qual se encontra em repouso sobre uma superfície horizontal com atrito (µ = 0,2). Sabe-se que a força F é paralela à superfície horizontal e o deslocamento é de 12 metros.

Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força F?

= F . d = 50.12 = 600 J

Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força de atrito?

Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força Peso?

Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força Normal?

t = FAT . d = 20.12 = -240 J

FAT = µ . NFAT =0,2. 100

FAT = 20N

= P . d. cos = 100.12.0

= 0 J

= N . d . cos = 100.12.0

= 0 J


13

F(N)

d(m)

10

12

10N

12m = F . d = 10.12 = 120 J

Ou simplesmente calcular a área do gráfico.

= Área

9. Uma força constante, de valor F = 10 N, age sobre um corpo de massa m = 10 kg, o qual se encontra em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito (veja figura). Sabe-se que a força F é paralela à superfície horizontal e o deslocamento observado é de 12 metros.

Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força F


10. Uma força constante de 20 N produz, em um corpo, um deslocamento de 0,5 m no mesmo sentido da força. Calcule o trabalho realizado por essa força.

A B

0,5m

= F.d

= 20.0,5

= 10 J

F(N)

d(m)

20

0,5m

= 20.0,5 = 10 J

= Área


11. Um carrinho é deslocado num plano horizontal sob a ação de uma força horizontal de 50 N, agindo na mesma direção e sentido do deslocamento. Sendo 400 J o trabalho realizado por essa força, calcule a distância percorrida.

= F.d

400 = 50.dd = 400/50

d = 8m


12. Sobre um corpo de massa 10 kg, inicialmente em repouso, atua uma força F que faz variar sua velocidade para 28 m/s em 7 segundos. Determine: a) a aceleração do corpo; b) o valor da força F; c) o trabalho realizado pela força F para deslocar nesses 7s.


Fr = m.aF = 10.4

F = 40 N = F.d

= 40.dt = 40.98

t = 3920 J

a = Dv/Dta = 28/7

a = 4m/s²

0 1 2 3 4 5 6 7 8

48

12

32

V (m/s)

t (s)

16202428

S = S0 + v0 .t + a/2.t²

S = 0 + 0.7 +4/2.7²

S = 98 m

DS = (7x28)/2 DS = 196/2DS = 98 m

ou

13. (Mackenzie 98) Dispõe-se de uma prensa hidráulica conforme o esquema a seguir, na qual os êmbolos A e B, de pesos desprezíveis, têm diâmetros respectivamente iguais a 40cm e 10cm. Se desejarmos equilibrar um corpo de 80kg que repousa sobre o êmbolo A, deveremos aplicar em B a força perpendicular F, de intensidade: Dado: g = 10 m/s2

a) 5,0 N b) 10 N c) 20 N d) 25 N e) 50 N

Exercícios – Princípio de Pascal

A = p.R2

A = p.202

A = 400.p

A = 400 p cm2

A = p.R2

A = p.52

A = 25.p

A = 25 p cm2

𝐹1

𝐴1=𝐹 2

𝐴2

800400𝜋

=𝐹25𝜋

2

1

F 50 N

5cm20cm

14. (Pucpr 2001) A figura representa uma prensa hidráulica. Determine o módulo da força F aplicada no êmbolo A, para que o sistema esteja em equilíbrio.

a) 800 N b) 1600 N c) 200 N d) 3200 N e) 8000 N

Exercícios – Princípio de Pascal

15. (PUC/RJ-modificada) – Em um vaso de forma cone truncado, são colocados três líquidos imiscíveis. O mais leve ocupa um volume cuja altura vale 20 cm; o de densidade intermediária ocupa um volume de altura 40 cm e o mais pesado ocupa um volume de altura igual a 60 cm. Supondo que as densidades dos líquidos sejam 15 g/cm3 , 20 g/cm3 e 40 g/cm3 , respectivamente, qual é a força extra exercida sobre o fundo do vaso devido à presença dos líquidos? A área da superfície inferior do vaso é 20 cm2 e a área da superfície livre do líquido que está na primeira camada é superior vale 40cm2. A aceleração gravitacional local é 10 m/s2 .

a) 3500 Pa b) 14,0 N c) 10,5N d) 700,0 N

Exercícios – Teorema de Stevin p1 = patm

p1 = 1,0 x 105 N/m²p2 = patm + pA

p2 = 1,0 x 105 + dA.g.hA

p2 = 1,0 x 105 + 15.10³.10.0,2p2 = 1,0 x 105 + 30.10³p2 = 1,0 x 105 + 3.104

p2 = 1,0 x 105 + 0,3.105

p2 = 1,3.105 N/m2

p3 = patm + pA + pB

p3 = 1,0 x 105 + dA.g.hA+ dB.g.hB

p3 = 1,0 x 105 + 15.10³.10.0,2 + 20.10³.10.0,4

p3 = 2,1 x 105 N/m²20 cm

40 cm

60 cm

12

3

4

p4 = patm + pA + pB + pC

p4 = 1,0 x 105 + dA.g.hA+ dB.g.hB + dC.g.hC

p4 = 1,0 x 105 + 15.10³.10.0,2 + 20.10³.10.0,4 + 40.10³.10.0,6

p4 = 3,5 x 105 N/m²

p10000N

1m²=

física

Documents