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Física Recuperação: 1.Trabalho 2.Movimento Circular Uniforme 3.Resistência do ar 4.Princípio de Pascal 5.Teorema de Stevin.

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1 Física Recuperação: 1.Trabalho 2.Movimento Circular Uniforme 3.Resistência do ar 4.Princípio de Pascal 5.Teorema de Stevin

2 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 m f = 300 RPM ou f = 5 Hz Exercícios – Força Centrípeta 300 voltas 60s X voltas 1s 60x = 300 X = 300/60 X = 5 voltas por segundo, ou seja, 5Hz v = 2.R.f v = 2.0,2.5 v = 2 m/s T

3 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

4 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. R a = 60 cm R b = 20 cm f a = 1200 RPM f b = ? Exercícios – Movimento Circular Uniforme

5 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 Exercícios – Movimento Circular Uniforme

6 6 0 m/s 10 m/s 20 m/s 30 m/s 40 m/s 144 Km/h P

7 7 P P R R P R P R AR = k.v 2 R AR = ½.d.A.C x v 2 d = densidade A = Área da secção transversal C x = Coeficiente de arrasto aerodinâmico

8 8 R P F R = m.a P- R AR = m.a P - k.v 2 = m.a P - k.v 2 = m.0 P - k.v 2 = 0 P = k.v 2 V(m/s) t(s) VLVL

9 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 R AR = kv 2, onde k é uma constante de valor 8×10 -6 Ns 2 /m 2 e v é o módulo da velocidade. Nessas circunstâncias, uma gota cujo módulo do peso vale 3,2x10 -7 N atinge o solo com velocidade de módulo, em m/s, de: a) 4 × 10 2 b) 2 × c) 4 × d) 2 e) 5 Exercícios – Resistência do AR P = R AR P = k.v 2 3, = v 2 v 2 = / 3, v 2 = / 3, v 2 = 25 V = 5 m/s R AR P V(m/s) t(s) 5 VLVL

10 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, F A 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

11 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 = = 120 J Exercícios – Trabalho

12 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 = = 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? = F AT. d = = -240 J F AT = µ. N F AT =0, F AT = 20N = P. d. cos = = 0 J = N. d. cos = = 0 J Exercícios – Trabalho

13 13 F(N) d(m) N 12m = F. d = = 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 Exercícios – Trabalho

14 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 Exercícios – Trabalho

15 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 Exercícios – Trabalho

16 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. Exercícios – Trabalho Fr = m.a F = 10.4 F = 40 N = F.d = 40.d = = 3920 J a = v/ t a = 28/7 a = 4m/s² V (m/s) t (s) S = S 0 + v 0.t + a/2.t² S = /2.7² S = 98 m S = (7x28)/2 S = 196/2 S = 98 m ou

17 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/s 2 a) 5,0 N b) 10 N c) 20 N d) 25 N e) 50 N Exercícios – Princípio de Pascal A =.R 2 A =.20 2 A = 400. A = 400 cm 2 A =.R 2 A =.5 2 A = 25. A = 25 cm cm 20cm

18 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

19 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/cm 3, 20 g/cm 3 e 40 g/cm 3, 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 cm 2 e a área da superfície livre do líquido que está na primeira camada é superior vale 40cm 2. A aceleração gravitacional local é 10 m/s 2. a) 3500 Pa b) 14,0 N c) 10,5N d) 700,0 N Exercícios – Teorema de Stevin p 1 = p atm p 1 = 1,0 x 10 5 N/m² p 2 = p atm + p A p 2 = 1,0 x d A. g.h A p 2 = 1,0 x ³.10.0,2 p 2 = 1,0 x ³ p 2 = 1,0 x p 2 = 1,0 x , p 2 = 1, N/m 2 p 3 = p atm + p A + p B p 3 = 1,0 x d A. g.h A + d B. g.h B p 3 = 1,0 x ³.10.0, ³.10.0,4 p 3 = 2,1 x 10 5 N/m² 20 cm 40 cm 60 cm p 4 = p atm + p A + p B + p C p 4 = 1,0 x d A. g.h A + d B. g.h B + d C. g.h C p 4 = 1,0 x ³.10.0, ³.10.0, ³.10.0,6 p 4 = 3,5 x 10 5 N/m² p 10000N 1m² =


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