Mecânica. 1. Leia os textos que se seguem: O tamanho da Terra

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1 1. Leia os textos que se seguem: O tamanho da Terra Há 4,5 bilhões de anos (idade estimada do planeta em que vivemos e quando sequer existia o homem que a ciência supõe haver surgido há apenas 100 milhões de anos), a Terra perfaz uma volta inteira ao redor do Sol em exatas 23 horas, 56 minutos e 38 segundos. É o chamado dia, ou período de rotação terrestre. É oportuno informar que a Terra gira ao redor do Sol a quilômetros por hora. Sabedores da existência dos três principais parâmetros de latitude da Terra (Equador e os Trópicos de Câncer e de Capricórnio), os antigos gregos tiveram condições de determinar a dimensão do nosso planeta. O primeiro a calcular o tamanho da Terra foi o geômetra grego Eratóstenes de Cirene (276 a 196 antes de Cristo). Ele chegou ao valor de quilômetros para a circunferência da Terra que passa pelos pólos Norte e Sul. Feito extraordinário, já que medidas atuais e de altíssima precisão fixam em quilômetros a circunferência polar. (Revista Na Poltrona, ano 6, n o 71, maio de 2005.) Um relâmpago é uma corrente elétrica muito intensa que ocorre na atmosfera com típica duração de meio segundo e típica trajetória com comprimento de 5 a 10 quilômetros. Ele é conseqüência do rápido movimento de elétrons de um lugar para outro. As cargas no canal movem-se rumo ao solo em etapas com uma velocidade média de cerca de 100 km/s. A carga negativa média transferida ao solo é de cerca de 10 coulombs, com valores máximos em torno de 200 coulombs. Nos textos acima, localize todas as palavras que correspondem a unidades de medida de grandezas físicas:

2 2. Complete a tabela abaixo indicando a grandeza física, a unidade de medida ou o símbolo dessa grandeza. Principais grandezas físicas do SI (Sistema Internacional de Unidades) Grandeza Unidade de medida Símbolo comprimento metro m área metro quadrado m² volume metro cúbico tempo segundo freqüência hertz metro por segundo m/s aceleração metro por segundo por segundo m/s² massa kg força N Trabalho, energia J potência Corrente elétrica tensão elétrica resistência elétrica Temperatura (Celsius) watt ampère coulomb C

3 3. Localize abaixo as palavras que correspondem a grandezas físicas. A S D F G H O T N E M O M P O I U Y Y Q F O R Ç A T C P Q E E R T Y U I O P P U E R I C O R R E N T E E L E T R I C A A F U N D B R A S C H E F I N H A C R I N A R Z X C V B O T R A B A L H O F I S T P V E B H B H T E M P E R A T U R A E I N O T S B O L H O F R E Q U E N C I A D P C E I I C O L L I N S A S S A M S S A O T Y U I S P E R I O D O F F G H J D T M N B V C T E V E L O C I D A D E E E E A M C A B C E Q A Z E D C R F V S X D N P O X A P A X N I R E C U I S P I M E C A L O R M B G H C F P S Q U O A M R M I L D N U N P V T G I Q O L K T D P V O A O E A N A K O I N N A Y O D N A U A V R D N C P O M U M S Ç O B I A E K L N I A M S I G D A L A A S P O C K M C S H M A K I R K C M T R O G U H U R I A O A E I M D C C O Y E B A N N F L I R F L I N G J A C B D L P V N R T E E L P M M T T R J D M G E M P U X O P I T X M B A E O E A E V C Z E D A C I S I F I O C V M F N D B A O V O P R E S S A O S C G T P I E E C A R G A E L E T R I C A T O A O A

4 4. A tabela fornece informações sobre alguns veículos: Carro Variação de velocidade Tempo VECTRA km/h 6,5 s FORD RANGER km/h 12,5 s BMW km/h 7,1 s PORSCHE km/h 10 s (Adote 100 km/h = 27,8 m/s e 200 km/h = 55,6 m/s.) Para cada um dos veículos deter mine sua aceleração média. Qual deles possui maior aceleração? E a menor?

5 5. Nas situações mostradas nas alternativas determine o valor, a direção e o sentido da força resultante. 6 N a) b) 8 N 3 N 4 N 9 N c) 12 N

6 6. Três veículos se movimentam em movimento retilíneo de acordo com os gráficos abaixo: v (m/s) Veículo 1 Veículo 2 v(m/s) t(s) t(s) Veículo 3 v(m/s) t(s) Analisando os gráficos, o que podemos afirmar sobre as velocidades dos corpos? Algum deles possui velocidade constante?

7 7. Qual o trabalho realizado pelo ginasta sobre os halteres de 800N para erguê-los até a altura de 1,5 m? 1,0 m 1,5 m 8. O pára-quedista da ilustração abaixo possui massa de 90 kg. Qual sua energia potencial gravitacional na posição mostrada? Admita que nesta posição o paraquedista possua velocidade de 11 m/s. Determine os valores para suas energias cinética e mecânica.

8 Ep (J) O gráfico a seguir mostra a variação da energia potencial gravitacional de um corpo em queda. Considere que não ocorrem perdas energéticas e que sua energia mecânica seja de J A B C D Posição Determine o valor para a energia cinética nas posições A, B, C e D. Qual a velocidade de corpo nas posições A, B, C e D? (Adote m = 20 kg.)

9 10. Complete a tabela abaixo realizando as transformações necessárias: v (km/h) v (m/s) Observando as informações fornecidas pela tabela do exercício anterior coloque V (verdadeiro) ou F (falso) para as afirmações abaixo: a) ( ) Um carro a 18 km/h possui maior velocidade que outro a 5 m/s. b) ( ) Um carro a 90 km/h é mais veloz que outro a 150 m/s. c) ( ) Um veículo a 300 m/s é mais veloz que outro a 360 km/h. d) ( ) Um veículo a 108 km/h possui a mesma velocidade que outro a 30 m/s. e) ( ) Um carro a 100 m/s é menos veloz que um carro a 540 km/h. 12. A figura a seguir representa um lustre em repouso, pendurado no teto de uma sala. Represente na figura as forças que agem sobre o lustre.

10 13. A figura que se segue representa as forças que agem sobre um carro: N 600 N 600 N N O veículo pode estar em movimento? Justifique. 14. A figura que se segue representa as forças que agem sobre um carro: F normal = N F atrito = 300 N F motora = N F gravidade = N a. Determine a força resultante que age no carro. b. Qual o valor da massa do veículo? c. Qual será então sua aceleração?

11 15. Um disco gira em torno de um eixo vertical com frequência de 600 rpm (10 Hz). A e B são dois pontos do disco que estão, respectivamente, a 30 cm e 15 cm do eixo de rotação (C). Adote = 3,14 e determine: C B A a) a velocidade angular ( ) do ponto A; b) a velocidade angular ( ) do ponto B; c) a velocidade (v) do ponto A; d) a velocidade (v) do ponto B; e) a aceleração centrípeta (a c ) do ponto B.

12 16. A tabela abaixo fornece valores para a aceleração da gravidade: g Lua 1,6 m/s 2 g Marte 3,72 m/s 2 g Terra 10 m/s 2 g Júpiter 26 m/s 2 Para um corpo com massa de 5 kg determine sua massa (m) e seu peso (P) e preencha a tabela a seguir. Massa (kg) Peso (N) Lua Marte Terra Júpiter