Física Mecânica 1 ensino médio componente curricular física



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CAPÍTULO 8

1. a) 3,14 m

b) 3,14 m/s

2. ≃ 1,6 m/s

3. ≃ 1,7 ∙ 103 km/h

4. ≃ 1,1 ∙ 105 km/h

5. a) π/10 rad/s

b) π m/s


6. a) 0,5 Hz

b) 2 s


7. 720 voltas

8. 2 m/s


9. a) 4 s

b) π/2 rad/s

c) ≃ 2,5 m/s2

10. b

11. Menor.

12. d

13. e

14. a) 6.000 rpm

b) Anti-horário.

15. 02 + 04 + 08 = 14

16. a

MAIS ATIVIDADES

1. c

2. c

3. b

4. b

5. a) 2,5 Hz

b) 1,25 Hz

6. a

7. 02 + 08 = 10

8. a) 3,8 m

b) 1,0 s

UNIDADE 4

Dinâmica

CAPÍTULO 9

1. Para não cair, uma vez que seu corpo tende a permanecer com o movimento imediatamente anterior ao da arrancada ou da freada.

2. A lei da inércia. Os pratos e talheres, em repouso, vão continuar em repouso se a toalha for puxada com muita rapidez.

3. a) Na colisão traseira, o carro é subitamente empurrado para a frente. Em relação ao carro, a cabeça do motorista parece se deslocar para trás pela inércia.

b) v = 100 km/h ≃ 27,7 m/s

Δt = 0,20 s; Δs = 27,7 ∙ 0,20 ≃ 5,54 m

4. Inércia. Para variar a velocidade de um veículo (valor e orientação) é preciso sofrer a ação de uma força. Como estamos dentro do carro, não recebemos essa força e por isso temos a impressão de sermos lançados para fora do carro, pois mantemos o nosso movimento anterior.

5. I - a corda é o agente;

II - a mola é o agente;

III - a Terra é o agente.

6. A força resultante também atua em sentido oposto ao do movimento.

7. a) Não, a força resultante define o sentido da aceleração e não o sentido da velocidade ou do movimento.

b) Não, a aceleração depende da massa do corpo.

8. a) 4 m/s2

b) 16 m/s2

c) 8 m/s2

9. a) O bloco que possui a maior massa é o bloco B e a menor, o bloco C. Isso acontece porque a massa é inversamente proporcional à aceleração. Quanto maior a aceleração produzida por uma força, menor a massa e, quanto menor a aceleração produzida por uma força, maior a massa.

b) 5/3


10. F1 = 30 N e F2 =40 N.

11. É o movimento resultante da ação da gravidade e que não encontra obstáculos ou forças dissipativas.

12. Sim, o corpo pode estar sem ação de gravidade. A situação inversa não pode ser possível, pois se tem peso deve haver massa.

13. 8,0 N

14. 6 N

15. Porque o aumento da área frontal eleva a resistência do ar, fazendo a velocidade de queda diminuir.



16. Porque a força resultante da diferença de peso é diferente para os dois paraquedistas.

17. É a rodovia que empurra o carro para frente. Os pneus em rotação do carro empurram a rodovia para trás (ação). Simultaneamente, a rodovia empurra os pneus para a frente (reação).

18. A combustão dos gases provoca uma rápida ejeção destes pela turbina do foguete. O foguete age sobre os gases de combustão, forçando-os verticalmente para baixo, e os gases reagem a essa força, impulsionando o foguete para cima.

19. As hélices do helicóptero forçam o ar para baixo; o ar por sua vez reage no sentido contrário, impulsionando o helicóptero para cima.



285

20. a) A força da atração gravitacional da Lua sobre a Terra.

b) A força da atração elétrica do próton sobre o elétron.

c) A força exercida pelo polo sul de um ímã sobre o polo norte do primeiro ímã.

d) A força da câmara do pneu sobre as moléculas de ar.

21. 20 N e 40 N.

22. a) 2 N, para a esquerda.

b) 2 N, para a esquerda.

23. a) 2 m/s2

b) 13 N


24. a) 10.000 N.

b) 9.000 N.

25. c

26. - Ao caminharmos, a resultante do atrito ocorre na direção e sentido do deslocamento, pois a força aplicada pelos pés é para trás.

- Num veículo, a força de atrito é responsável pelo freamento, pois sua resultante ocorre no sentido contrário ao deslocamento do veículo.

- Ao escrever num papel, a força de atrito faz com que o material do lápis fique aderido na superfície do papel.

27. μe = 0,6 e μd = 0,4

28. a) 3,6 m/s2

b) 33,6 N

29. μ ≃ 0,3

30. a) Zero.

b) 5 N.


c) Não.

d) Sim.


31.

P, Fat e N

32. a) a = 8 m/s2

b) Desconsiderando o atrito, a aceleração não depende da massa.

33. μ = 0,75

34. a) B desce.

b) 1 m/s2

c) 18 N


35. e

36. 50 N/m

37. 100 N

38. 50 N/m

39. A tração no ponto mais alto da trajetória é independente do peso da bola. Quanto maior a velocidade da bola, maior será a tração, podendo ser entre zero e o valor máximo de tração que o fio aguenta.

40. a) a aponta para o centro da roda-gigante, ou seja, para baixo, e N para cima.

b) a aponta para o centro da roda-gigante, isto é, para cima, e N aponta também para cima.

41. Aproximadamente 14 m/s.

42. 328 N e 160 N.

43. ≃ 40 N

44. 5400 N

45. Ambos possuem a mesma quantidade de movimento linear.

46. Sim, ao se movimentarem em sentidos opostos.

47. 800 kg ∙ m/s

48. a) Q1 = 30,0 kg ∙ m/s; para o norte.

Q2 = 40,0 kg ∙ m/s; para o leste.

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de arte

QT = 50,0 kg ∙ m/s; para o nordeste.

49. a) Pelo Teorema do Impulso, aumentando o tempo de interação, diminui-se o módulo da força.

b) Os amortecedores fazem aumentar o tempo de interação entre o pé e o solo. Assim, pelo Teorema do Impulso, a força de impacto diminui.

50. Os goleiros calçam luvas grossas e macias para aumentar o tempo de interação com a bola e, assim, diminuir a intensidade da força média.

51. O tapete aumenta o tempo de interação do ovo com o piso e assim diminui a intensidade da força média.

52. Ao aplicar o golpe em um curto intervalo de tempo, aumenta-se o valor da força de impacto.

53. a) 2,4 N ∙ s

b) 240 N

54. a) 70 N ∙ s

b) 2 m/s

55. Demonstração.

56. Sim. A quantidade de movimento é uma grandeza vetorial. Se o sentido do movimento mudou, a quantidade de movimento também o fez. Ou seja, no choque perfeitamente elástico, o módulo da quantidade de movimento se conserva, mas seu valor vetorial pode mudar em direção e sentido.

57. a) Como a quantidade de movimento se conserva, a soma de cada um deve ser zero. Ou seja, após a colisão os dois apresentam o mesmo valor de quantidade de movimento, mas sentidos opostos.

b) Como Ana tem massa menor, sua velocidade será maior.

286

58. 90 kg

59. a) -1,5 m/s

b) 1,0 m/s

60. Pelo princípio de conservação, se um pedaço da bomba vai para o sul, um outro pedaço deve ir para o norte com a mesma quantidade de movimento.

Como os pedaços são idênticos, os dois possuem a mesma velocidade em módulo v1 = v2.

O mesmo vale para o pedaço que foi para o leste, pois há um outro pedaço cuja velocidade tem direção para oeste e módulo v2 = v1.

61. a) vB = -1 m/s

b) IA = 4,0 N ∙ s; IB = -4,0 N ∙ s

c) FA = 400 N e FB = -400 N

62. b

63. d





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