Plano de Recuperação Semestral 1º Semestre 2016

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1 Disciplina: FÍSICA 1 Série/Ano: 2º EM Professores: DIOGO E BILL Objetivo: Proporcionar ao aluno a oportunidade de resgatar os conteúdos trabalhados durante o 1º semestre nos quais apresentou defasagens e que servirão como pré-requisitos para os conteúdos a serem desenvolvidos no próximo semestre. Matéria a ser estudada (conteúdo): Apostila Volume Capítulo Págs Assunto Material de Adaptação 8 2 a 8 Forças em trajetórias circulares Material de Adaptação 9 12 a 21 Trabalho de uma força constante Trabalho de uma força variável Potência mecânica Teorema da energia cinética Energia potencial gravitacional Energia potencial elástica Sistemas conservativos Como estudar (estratégia): O aluno deverá refazer os exercícios dados em sala e realizar a lista de exercícios. Deverá, também, refazer as provas aplicadas como forma de rever o conteúdo de maneira prática e assistir as videoaulas dos assuntos indicados. Avaliação: O conteúdo descrito acima será avaliado por meio de: 1 PROVA com 5 (cinco) questões dissertativas (valor: 4,0) 1 LISTA DE EXERCÍCIOS (valor: 1,0); Como e quando entregar a lista de exercícios: A lista de exercício deverá ser feita em folha de fichário e identificada com nome, número, série, matéria e professor. Deverá ser entregue para a orientadora da sua unidade até o dia 09/08/2016.

2 LISTA DE EXERCÍCIOS PARA ENTREGAR 01. Um pêndulo é formado por um fio ideal de 10 cm de comprimento e uma massa de 20 g presa em sua extremidade livre. O pêndulo chega ao ponto mais baixo de sua trajetória com uma velocidade escalar de 2,0 m/s. Qual a tração no fio, em N, quando o pêndulo se encontra nesse ponto da trajetória? Considere: g = 10,0 m/s Um automóvel de massa 800 kg, dirigido por um motorista de massa igual a 60 kg, passa pela parte mais baixa de uma depressão de raio = 20 m com velocidade escalar de 72 km/h. Nesse momento, determine a intensidade da força de reação que a pista aplica no veículo. (Adote g = 10 m/s 2 ). 03. Uma determinada caixa é transportada em um caminhão que percorre, com velocidade escalar constante, uma estrada plana e horizontal. Em um determinado instante, o caminhão entra em uma curva circular de raio igual a 51,2 m, mantendo a mesma velocidade escalar. Sabendo-se que os coeficientes de atrito cinético e estático entre a caixa e o assoalho horizontal são, respectivamente, 0,4 e 0,5 e considerando que as dimensões do caminhão, em relação ao raio da curva, são desprezíveis e que a caixa esteja apoiada apenas no assoalho da carroceria, qual a máxima velocidade, em m/s, que o caminhão poderá desenvolver, sem que a caixa escorregue? 04. A apresentação de motociclistas dentro do globo da morte é sempre um momento empolgante de uma sessão de circo, pois ao atingir o ponto mais alto do globo, eles ficam de ponta cabeça. Para que, nesse momento, o motociclista não caia, é necessário que ele esteja a uma velocidade mínima v. Considere que no ponto mais alto de um globo da morte, um motociclista não caiu, pois estava com a velocidade mínima de 27 km/h. Assim sendo, o raio do globo é, aproximadamente, em metros, Adote g = 10 m/s 2. a) 5,6 b) 6,3 c) 7,5 d) 8,2 e) 9,8 05. Uma garota de 50 kg está brincando em um balanço constituído de um assento e de uma corda ideal que tem uma de suas extremidades presa nesse assento e a outra, em um saco de areia de 66 kg que está apoiado, em repouso, sobre o piso horizontal. A corda passa por duas roldanas ideais fixas no teto e, enquanto oscila, a garota percorre uma trajetória circular contida em um plano vertical de modo que, ao passar pelo ponto A, a corda fica instantaneamente vertical.

3 Desprezando a resistência do ar e a massa do assento, considerando g = 10 m/s 2 e as informações contidas na figura, a maior velocidade, em m/s, com a qual a garota pode passar pelo ponto A sem que o saco de areia perca contato com o solo é igual a a) 2. b) 5. c) 3. d) 4. e) Em um show de patinação no gelo, duas garotas de massas iguais giram em movimento circular uniforme em torno de uma haste vertical fixa, perpendicular ao plano horizontal. Duas fitas, F 1 e F 2, inextensíveis, de massas desprezíveis e mantidas na horizontal, ligam uma garota à outra, e uma delas à haste. Enquanto as garotas patinam, as fitas, a haste e os centros de massa das garotas mantêm-se num mesmo plano perpendicular ao piso plano e horizontal Considerando as informações indicadas na figura, que o módulo da força de tração na fita F 1 é igual a 120 N e desprezando o atrito e a resistência do ar, é correto afirmar que o módulo da força de tração, em newtons, na fita F 2 é igual a a) 120. b) 240. c) 60. d) 210. e) Uma estação espacial foi projetada com formato cilíndrico, de raio R igual a 100 m, como ilustra a figura abaixo. Para simular o efeito gravitacional e permitir que as pessoas caminhem na parte interna da casca cilíndrica, a estação gira em torno de seu eixo, com velocidade angular constante. As pessoas terão sensação de peso, como se estivessem na Terra, se a velocidade for de, aproximadamente, Adote g = 10 m/s 2. a) 0,1 rad/s b) 0,3 rad/s c) 1 rad/s d) 3 rad/s e) 10 rad/s 08. O pêndulo cônico da figura abaixo é constituído por um fio ideal de comprimento L e um corpo de massa m = 4,0 kg preso em uma de suas extremidades e a outra é fixada no ponto P, descrevendo uma trajetória circular de raio R no plano horizontal. O fio forma um ângulo em relação a vertical. Considere: g = 10 m/s 2 ; sen = 0,6; cos = 0,8.

4 Qual o módulo da força resultante centrípeta que atua sobre o corpo? 09. Um trator utilizado para lavrar a terra arrasta um arado com uma força de N. Qual o trabalho realizado pelo trator num percurso de 200 m? 10. Um corpo de massa 5 kg é retirado de um ponto A e levado para um ponto B, distante 40 m na horizontal e 30 m na vertical traçadas a partir do ponto A. Adotando g = 10 m/s 2, qual é o módulo do trabalho realizado pela força peso? 11. A intensidade da resultante das forças que agem em uma partícula varia em função de sua posição sobre o eixo Ox, conforme o gráfico abaixo: Calcule o trabalho da força para os deslocamentos: a) de x 1 = 0 a x 2 = 8,0 m; b) de x 2 = 8,0 m a x 3 = 12 m; c) de x 1 = 0 a x 3 = 12 m. 12. Na figura, um operário ergue um balde cheio de concreto, de 20 kg de massa, com velocidade constante. A corda e a polia são ideais e, no local, g = 10 m/s 2. Considerando um deslocamento vertical de 4,0 m, que ocorre em 25 s, determine: a) o trabalho realizado pela força do operário; b) a potência média útil na operação.

5 13. Um carro recentemente lançado pela indústria brasileira tem aproximadamente 1,5 tonelada e pode acelerar, sem derrapagens, do repouso até uma velocidade escalar de 108 km/h, em 10 segundos. (Fonte: Revista Quatro Rodas.) Despreze as forças dissipativas e adote 1 cavalo-vapor (cv) = 735 W. a) Qual o trabalho realizado, nessa aceleração, pelas forças do motor do carro? b) Qual a potência do motor do carro em cv? 14. Dá-se um tiro contra uma porta. A bala, de massa 10 g, tinha velocidade de 600 m/s ao atingir a porta e, logo após atravessá-la, sua velocidade passa a ser de 100 m/s. Se a espessura da porta é de 5,0 cm, calcule o módulo da força média que a porta exerceu na bala. 15. A força resultante que atua em um corpo de massa 2 kg varia com a distância de acordo com o gráfico a seguir. Quando o corpo está na posição 2 m, sua velocidade é 10 m/s. Qual é a sua velocidade na posição 6 m? a) 12m/s b) 11m/s c) 13m/s d) 80m/s e) 20m/s 16. Numa fábrica, vários copos de vidro são enchidos com doce. Desde a máquina que os enche, no nível "A", até os operários que os tampam, no nível "B", os copos são deslocados por uma esteira, como mostra a figura a seguir. Considerando que na posição "A" cada copo está em repouso e a 1,6 m do solo; que ao longo do movimento até "B", de altura 1 m, a ação das forças de atrito é desprezível e que o valor da aceleração da gravidade local é 10 m/s 2, pode-se afirmar que o módulo da velocidade escalar final do copo no nível "B", em m/s, é igual a a) 2 3. b) 2 4. c) 2 5. d) 3 3. e) Um atleta de esportes radicais, que pesa 800 N, pratica "bungee jumping" (salto com elástico), saltando de uma ponte a 40 m de altura. O elástico usado tem 16 metros de comprimento e constante elástica K. Partindo do repouso, o atleta cai, atingindo uma altura mínima de 8 m em relação ao solo. Determine o valor da constante elástica K do elástico. 18. Um pêndulo, composto de um fio ideal de comprimento L = 2,0 m e uma massa M = 20,0 kg, executa um movimento vertical de tal forma que a massa M atinge uma altura máxima de 0,4 m em relação ao seu nível mais baixo. Qual a força máxima, em newtons, que agirá no fio durante o movimento? Dado: g = 10 m/s 2

6 19, Um bloco de massa m = 0,1 kg comprime uma mola ideal, de constante elástica k = 100 N/m, de 0,2 m (ver figura). Quando a mola é liberada, o bloco é lançado ao longo de uma pista lisa. Calcule a velocidade do bloco, em m/s, quando ele atinge a altura h = 1,2 m. 20. Uma pista de esqui para treinamento de principiantes foi projetada de modo que, durante o trajeto, os esquiadores não ficassem sujeitos a grandes acelerações nem perdessem contato com nenhum ponto da pista. A figura representa o perfil de um trecho dessa pista, no qual o ponto C é o ponto mais alto de um pequeno trecho circular de raio de curvatura igual a 10 m. Os esquiadores partem do repouso no ponto A e percorrem a pista sem receber nenhum empurrão, nem usam os bastões para alterar sua velocidade. Adote g = 10 m/s 2 e despreze o atrito e a resistência do ar. a) Se um esquiador passar pelo ponto B da pista com velocidade m/s, com que velocidade ele passará pelo ponto C? b) Qual a maior altura h A do ponto A, indicada na figura, para que um esquiador não perca contato com a pista em nenhum ponto de seu percurso? Gabarito: 01. T = 1N 02. N = N 03. v = 16 m/s 04. A 05. D 06. E 07. B 08. F C = 30 N 09. = 2x10 6 J 10. = 1500 J 11. a) = 120 J b) = - 80 J c) = 40 J 12. a) = 800 J b) P = 32 W 13. a) = 6,75x10 5 J b) 918,36 CV 14. F = 3,5x10 4 N 15. A 16. A 17. K = 200 N/m 18. T = 280 N 19. v = 4,0 m/s 20. a) m/s b) h A = 35 m

7 Disciplina: FÍSICA 2 Série/Ano: 2º ANO Professores: BETO e PH Objetivo: Proporcionar ao aluno a oportunidade de resgatar os conteúdos trabalhados durante o 1º semestre nos quais apresentou defasagens e que servirão como pré-requisitos para os conteúdos a serem desenvolvidos no próximo semestre. Matéria a ser estudada (conteúdo): APOSTILA VOLUME CAPÍTULO PÁGINA ASSUNTO a 09 POTÊNCIA ELÉTRICA E ENERGIA a a 25 RESISTORES ELÉTRICOS 1ª LEI DE OHM 2ª LEI DE OHM ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE E PARALELO a 38 ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES Como estudar (estratégia): O aluno deverá refazer os exercícios dados em sala e realizar a lista de exercícios. Deverá, também, refazer as provas aplicadas como forma de rever o conteúdo de maneira prática e assistir as vídeo-aulas dos assuntos indicados. Avaliação: O conteúdo descrito acima será avaliado por meio de: 1 PROVA com 5 (cinco) questões dissertativas (valor: 4,0) 1 LISTA DE EXERCÍCIOS (valor: 1,0); Como e quando entregar a lista de exercícios: A lista de exercício deverá ser feita em folha de fichário e identificada com nome, número, série, matéria e professor. Deverá ser entregue para a orientadora da sua unidade até o dia 09/08/2016.

8 LISTA DE EXERCÍCIOS PARA ENTREGAR 1) O gráfico abaixo apresenta a medida da variação de potencial em função da corrente que passa em um circuito elétrico. Podemos dizer que a resistência elétrica deste circuito é de: a) 2,0 m b) 0,2 c) 0,5 d) 2,0 k e) 0,5 k 2) Uma luminária, com vários bocais para conexão de lâmpadas, possui um fusível de 5 A para proteção da rede elétrica alimentada com uma tensão de 110 V, como ilustrado na figura. Calcule: a) Qual a potência máxima que pode ser dissipada na luminária? b) Qual o número máximo de lâmpadas de 150 W 110 V que podem ser conectadas na luminária? 3) O motor de combustão dos carros é acionado por um equipamento elétrico denominado motor de arranque, que consome, em média, 300 A, quando ligado a uma bateria de 12 V. Admita um carro cujo motor de arranque funcione durante 2 segundos. Determine a quantidade de energia, em kj, consumida pelo motor de arranque, nesse intervalo de tempo. 4) Para fazer o aquecimento de uma sala durante o inverno, uma família utiliza um aquecedor elétrico ligado à rede de 120 V. A resistência elétrica de operação apresentada por esse aquecedor é de 14,4. Se essa família utilizar o aquecedor diariamente, por três horas, qual será o custo mensal cobrado pela companhia de energia se a tarifa for de R$ 0,25 por kwh? Considere o mês de 30 dias. a) R$ 15,00 b) R$ 22,50 c) R$ 18,30 d) R$ 52,40 e) R$ 62,80 5) Uma estudante, descontente com o desempenho de seu secador de cabelos, resolve aumentar a potência elétrica do aparelho. Sabendo-se que o secador tem potência elétrica nominal 1200 W e opera em 220 V, a estudante deve: a) ligar o secador numa tomada de 110 V. b) aumentar o comprimento do fio metálico que constitui o resistor do secador. c) diminuir o comprimento do fio metálico que constitui o resistor do secador. d) diminuir a espessura do fio metálico que constitui o resistor do secador. e) trocar o material do fio metálico que constitui o resistor do secador por outro de maior resistividade.

9 6) Duas lâmpadas, L 1 (40 W 110 V) e L 2 (100 W 110 V) são ligadas em paralelo, e a associação é ligada numa fonte de 110 V. Nessa situação, em L 1 a corrente elétrica é ; a diferença de potencial é, e a potência dissipada é que em L 2. As lacunas são corretamente preenchidas, respectivamente, por: a) menor; igual; maior. b) igual; menor; igual. c) maior; igual; maior. d) igual; maior; menor. e) menor; igual; menor. 7) Uma lâmpada fluorescente compacta (LFC) consome 75% menos energia do que uma lâmpada incandescente. O fusível de proteção de uma residência permite o máximo de seis lâmpadas incandescentes de 100 W ligadas em paralelo. Um cidadão, preocupado com o consumo de energia, resolve trocar seis lâmpadas incandescentes por seis LFCs. Nessas condições, qual o comportamento da corrente total do circuito e qual o número máximo de LFCs que o fusível suporta? a) Reduz a 25% e 24. b) Reduz a 75% e 18. c) Aumenta a 75% e 12. d) Aumenta de 25% e 6. e) Aumenta de 400% e 24 8) O gráfico abaixo apresenta a curva corrente elétrica i versus diferença de potencial V para uma lâmpada de filamento. Sobre essa lâmpada, considere as seguintes afirmações. I. O filamento da lâmpada é ôhmico. II. A resistência elétrica do filamento, quando ligado em 6 V é 6. III. A potência dissipada pelo filamento, quando ligado em 8 V, é 0,15 W. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 9) Considere os valores indicados no esquema a seguir que representa uma associação de resistores. O resistor equivalente dessa associação vale a) 8 b) 14 c) 20 d) 32 e) 50

10 10) As instalações elétricas em nossas casas são projetadas de forma que os aparelhos sejam sempre conectados em paralelo. Dessa maneira, cada aparelho opera de forma independente. A figura mostra três resistores conectados em paralelo. Desprezando-se as resistências dos fios de ligação, o valor da corrente em cada resistor é a) I 1 = 3 A, I 2 = 6 A e I 3 = 9 A. b) I 1 = 6 A, I 2 = 3 A e I 3 = 2 A. c) I 1 = 6 A, I 2 = 6 A e I 3 = 6 A. d) I 1 = 9 A, I 2 = 6 A e I 3 = 3 A. e) I 1 = 15 A, I 2 = 12 A e I 3 = 9 A. 11) Na associação de resistores da figura a seguir, os valores de i e R são, respectivamente: a) 8 A e 5 b) 16 A e 5 c) 4 A e 2,5 d) 2 A e 2,5 e) 1 A e 10 12) Na figura, estão representadas duas associações de resistores. Considere que, aplicando-se uma tensão de 60 V nos seus terminais, a diferença entre as correntes totais que as percorrem seja igual a 9 A. Sendo assim, o valor de R é igual a: a) 2. b) 5 c) 8 d) 10 13) O circuito elétrico representado abaixo é composto por fios e bateria ideais. Com base nas informações, qual o valor da resistência R indicada? a) 5. b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 14) No trecho de circuito elétrico a seguir, a ddp entre A e B é 60 V e a corrente i 1 tem intensidade de 1 A. O valor da resistência do resistor R é: a) 10 b) 8 c) 6 d) 4 e) 2

11 15) A resistência R na associação de resistores a seguir é igual a: a) 10. b) 20 c) 30 d) 40 16) Duas lâmpadas iguais, de 12 V cada uma, estão ligadas a uma bateria de 12 V, como mostra a figura a seguir. Estando o interruptor C aberto, as lâmpadas acendem com intensidades iguais. Ao fechar o interruptor C observaremos que: a) A apaga e B brilha mais intensamente b) A apaga e B mantém o brilho c) A apaga e B apaga d) B apaga e A brilha mais intensamente e) B apaga e A mantém o brilho 17) Em um trecho de uma instalação elétrica, três resistores ôhmicos idênticos e de resistência 80 cada um são ligados como representado na figura. Por uma questão de segurança, a maior potência que cada um deles pode dissipar, separadamente, é de 20 W. Dessa forma, considerando desprezíveis as resistências dos fios de ligação entre eles, a máxima diferença de potencial, em volts, que pode ser estabelecida entre os pontos A e B do circuito, sem que haja riscos, é igual a: a) 20 b) 30 c) 40 d) 50 e) 60 18) A figura abaixo ilustra uma associação de resistores. Considerando que a tensão aplicada entre o ponto A e B é de 10 V e a corrente total é de 2,5 A, o valor em ohms da resistência elétrica do resistor R é: a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 e) 2,5 19) Um circuito elétrico simples protegido por um fusível F de 8 A ligado à rede de 220 V está mostrado na figura a seguir. Considere que você deseja tomar um café e vai até a cozinha, acende a lâmpada de 60 W põe pó de café na cafeteira e a liga. Supondo que a cafeteira está ligada em uma tomada T em paralelo ao circuito, a potência máxima da cafeteira que pode ser ligada, simultaneamente, à lâmpada, sem que o fusível interrompa o circuito, é: a) 1000 W b) 1550 W c) 1700 W d) 1760 W e) 1950 W

12 20) Uma estudante quer utilizar uma lâmpada (dessas de lanterna de pilhas) e dispõe de uma bateria de 12 V. A especificação da lâmpada indica que a tensão de operação é 4,5 V e a potência elétrica utilizada durante a operação é de 2,25 W. Para que a lâmpada possa ser ligada à bateria de 12 V, será preciso colocar uma resistência elétrica, em série, de aproximadamente a) 0,5 b) 4,5 c) 9,0 d) 12 e) 15 GABARITO 1) D 2) a) 550 W b) 3 3) 7,2 kj 4) B 5) C 6) E 7) A 8) B 9) E 10) B 11) B 12) D 13) C 14) B 15) C 16) A 17) E 18) B 19) C 20) E