Física

1. Física Recuperação: Trabalho Movimento Circular Uniforme Resistência do ar Princípio de Pascal Teorema de Stevin

2. Exercícios – Força Centrípeta T 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) Fcp = T = T = T = T = T = 10 N m = 50 g ou 0,05 kg L = 20 cm ou 0,2 m f = 300 RPM ou f = 5 Hz v = 2p.R.f v = 2p.0,2.5 v = 2pm/s 300 voltas 60s X voltas 1s 60x = 300 X = 300/60 X = 5 voltas por segundo, ou seja , 5Hz

3. Exercícios – Movimento Circular Uniforme 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. b) a) Ou

4. 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 cm Rb = 20 cm fa = 1200 RPM fb = ?

5. Exercícios – Movimento Circular Uniforme 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 P 20 m/s 30 m/s 144 Km/h 40 m/s

7. RAR = k.v2 R P P P P RAR = k.v2 RAR = ½.d.A.Cxv2 d = densidade A = Área da secção transversal Cx=Coeficiente de arrasto aerodinâmico R R

8. FR = m.a P- RAR = m.a P - k.v2 =m.a P - k.v2 = m.0 P - k.v2 = 0 P = k.v2 P V(m/s) VL R t(s)

9. Exercícios – Resistência do AR 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 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 V(m/s) RAR VL 5 P t(s)

10. Exercícios – Resistência do AR 6. (UEG-GO-010)  Entre os poucos animais que desenvolveram o “pára-quedismo” está o sapo voador de Bornéu – Rhacophorusdulitensis, 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. 

11. Exercícios – Trabalho • 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

12. 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 horizontale o deslocamento é de 12 metros. Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força F? Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força de atrito?  = F . d  = 50.12  = 600 J FAT = µ . N FAT=0,2. 100 FAT = 20N • = FAT . d •  = 20.12 •  = -240 J Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força Normal? Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força Peso?  = P . d. cos   = 100.12.0  = 0 J  = N . d . cos   = 100.12.0  = 0 J

13. Exercícios – Trabalho • 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 10N F(N) 10 12m  = F . d  = 10.12  = 120 J Ou simplesmente calcular a área do gráfico. 12  = Área d(m)

14. Exercícios – Trabalho • 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(N)  = F.d  = 20.0,5  = 10 J  = Área 20  = 20.0,5  = 10 J 0,5m d(m)

15. Exercícios – Trabalho • 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.d d = 400/50 d = 8m

16. Exercícios – Trabalho • 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. V (m/s) 32 a = Dv/Dt a = 28/7 a = 4m/s² Fr = m.a F = 10.4 F = 40 N 28 24 20 16 12 •  = F.d •  = 40.d • = 40.98 • = 3920 J 8 4 t (s) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 DS = (7x28)/2 DS = 196/2 DS = 98 m S = S0 + v0.t + a/2.t² S= 0 + 0.7 +4/2.7² S = 98 m ou

17. Exercícios – Princípio de Pascal 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 20cm 5cm 2 A = p.R2 A = p.202 A = 400.p A = 400p cm2 A = p.R2 A = p.52 A = 25.p A = 25p cm2 1 F 50 N

18. Exercícios – Princípio de Pascal 14. (Pucpr2001) 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

19. Exercícios – Teorema de Stevin p1 = patm p1 = 1,0 x 105 N/m² 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/cm3e 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 p2 = patm +pA p2= 1,0 x 105 + dA.g.hA p2= 1,0 x 105 + 15.10³.10.0,2 p2 = 1,0 x 105 + 30.10³ p2 = 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/m² 1 10000N 20 cm 2 p 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 = 1m² 40 cm 3 60 cm 4