Física e Química 11.º Ano Proposta de Resolução da Ficha N.º 3 Forças e Movimentos

Transcrição

1 ísica e Química 11.º Ano Poposta de Resolução da icha N.º 3 oças e ovimentos 1. Dados: v = const a = 15,0 N R N = 6,0 N Gupo I Estando o copo em equilíbio R = 0 N ou seja: a = sen e R N = cos explicitando em odem a, fica: = a /sen e = R N /cos iualando as duas expessões, obtém-se: 15 cos = 6sen t= 0,577 = 30º Substituindo em = a /sen fica: m = 15,0/(0,5x9,8) = 3,0 k Resposta A. Vedadeias: A, B e E. alsas: C e D. 3. Em A os blocos movem se com a mesma aceleação, loo: = 1 00 = 5 x a a = 8,0 m/s Em B os blocos também se movem com a mesma aceleação Sendo que: = = 10 N 10 = 300 x a a = 0,40 m/s 4. Dados: m = 8,0 k; =00 N; = 37º 4.1. x = cos 37º = 159,7 =160 N y = sen37º = 10,4 = 10 N 4.. É a componente hoizontal, pois a vetical não ealiza tabalho sobe a mala Aplicando a seunda ei de Newton: = m a => a = 160/8,0 = 0 m/s 1

2 5. m G m G (3) G d ,6810 7,3610 6, ,8410 1, N m G 6.. 5, 74 m G 7. v 0 = 8,0 m/s 7.1. v = 0 m/s t = 4,0 s a m = (0-8)/4 = 1/4 = 3,0 m/s v /ms vi = 0 m/s v f = 0 t = 8,0 s Cálculo da Áea: A = (0 x 8) / = 80 d = 80 m 0 A 8,0 t / s 7.3. a = (0-0)/8,0 = -,5 m/s m = R = m x a m = 900 x,5 =,x10 3 N 7.4. No eixo dos xx: = m W = m x d x cos 180º W =,x10 3 x 80 x (-1)= W = -1,8 x10 5 J 8. Sendo a aceleação infeio a, sinifica que existe uma outa foça de sentido oposto ao peso, mas de meno intensidade Dados: v = constante; esistente = 5,0 N 9.1 W = 5 x 5 x cos 180º = -5 J 5x 5 x cos180º = -5 J W = W Rn = x 5 x cos 90º =0 9.. Como o tabalho da foça esistente é neativo, leva a que a eneia cinética também possua um valo neativo, loo o seu valo diminuiu.

3 Gupo II 1. E A = E B E PA = E PB + E CB oo é a alínea (B) 300. W es Ec 0, 5 0, 500 1, , 476 J W cos 0º es es x 0, 476 es 1, , 433N es 3. (A) Como as foças de atito são despezáveis, a eneia mecânica do sistema mantém se constante. (B) Como a eneia cinética (ou o valo da velocidade) é nula no ponto A e no ponto de altua máxima na ampa de maio inclinação, a vaiação de eneia cinética é nula. (C) Assim, a vaiação de eneia potencial também teá que se nula, pelo que a altua máxima atinida pelo cainho na ampa de maio inclinação é iual à altua no ponto em que o cainho é laado. GRUPO III 1. Cálculo do alcance médio: x = 1,01 m Cálculo do tempo de queda: 0 = 1,80 5t t = 0,60 s Cálculo da velocidade inicial (v 0x ): x = v 0x t v 0x = 1,01/0,60 = 1,7 m/s. (B), pois a velocidade não depende da massa. GRUPO IV 1. (C). Num áfico de v = f(t) a áea do áfico paa o intevalo de tempo consideado coesponde à distância pecoida. Assim: A = (0,40 x 1,40 )/ = 0,8 => x = 0,8 m 3. No instante 3,4 s o cainho possui uma velocidade positiva, mas um movimento etadado, loo é a opção (B). 1 Dados: = 4,3 x 10 7 m 1.1 v=? = 4 h v = π/ v = x3,14x4,3x10 7 /(4x3600) v = 3,07x10 3 m/s GRUPO V 3

4 1. a c =? a c = v / a c = (3.07x10 3 ) /4,3x10 7 a c =,3x10 1 m/s 1.3 h(altitude) =? obital = ea + altitude h = 4,3x10 7 6,37 x 10 6 h = 3,59x10 7 m Dados: m s = 1,1x10 3 k = 6750 km = 6,75x10 6 m = 91,8 min = 91,8x60 = 5,51x10 3 s.1 ω =? ω = π/ ω = x3,14 /5,51x10 3 ω = 1,14x10-3 ad/s. c =? c = m x ω x c = 1,1x10 3 x (1,14x10 3 ) x 6,75x10 6 c = 1,85x10 5 N 3 Dados: m ate = 6,4 x 10 3 k ate = 4,6 h G = 6,67 x N m k v m m Sendo a foça avítica uma foça centípeta: c m G G m G m =,0x10 7 m Dados: m = 300 k h = 40,6 m 4.1. Ep = m (h f hi) Ep = 300 x 10 x (0 40,6) Ep = 1,x10 5 J Opção (C) 4

5 4.. Calculo de h (h A h B ) h = 40 sen 50º Se não existe atito podemos considea que existe consevação da eneia mecânica (aumento eneético), então: E c = -E p 0,5 x m x v B 0 = m x x (h B h A ) v B = 80 sen50 o Utilizando a expessão da cinemática: v = v 0 + a Δx ( ou o teoema da eneia cinética) ica: a = 0,77 ou a = 7,7 m/s oo é meno que 0,80 como se queia demonsta Dados: v = 4,8 m s 1 = 50,0/ = 5,0 m Cálculo de a c : a c = v / a c = 4,8 /5,0 = 4,6 m/s A diecção do vecto velocidade é adial e o sentido é de C paa D Pelo pecuso veifica se que o valo da aceleação é constante nos tocos de A a B e de D a E, sendo que teá maio valo no toço mais inclinado, ou seja de A a B. Pelos áficos podemos selecciona os áficos (C) e (D). No toço cicula (de B a D) só existe aceleação centípeta, mas o seu valo é constante, como se veifica nos dois áficos seleccionados. No toço de E a a aceleação vai se neativa, pois o tenó vai diminui a sua velocidade até paa. O áfico a selecciona é o (C) Utiliza o pecuso E com o mesmo compimento, mas com declive supeio a zeo ou utiliza um pecuso hoizontal mais compido A composição deve contempla os seuintes tópicos: As foças que actuam no tenó têm diecção pependicula ao deslocamento, em cada ponto da tajectóia cicula, pelo que não ealizam tabalho sobe o tenó. Aplicando o teoema da eneia cinética (ou ei do abalho Eneia, conclui se que se mantém constante a eneia cinética do tenó e, consequentemente, o módulo da sua velocidade. 5