ESCOLA SECUNDÁRIA DE CASQUILHOS

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1 ESCOLA SECUNDÁRIA DE CASQUILHOS FQA Ficha 3 - Forças fundamentais, leis de Newton e Lei da gravitação universal 11.º Ano Turma A e B 1 outubro 2014 NOME Nº Turma 1. Associe um número da coluna 1 a uma letra da coluna 2 de modo a obter correspondências corretas. Coluna 1 Coluna 2 I) Força nuclear forte A) força com que a Terra e a Lua se atraem. II) Força eletromagnética B) responsável pelo decaimento de um protão num neutrão III) Força nuclear fraca C) força que une os quarks na formação de protões e neutrões. IV) Força gravitacional D) força de atrito 2. Na Física contemporânea, todos os fenómenos podem ser descritos pelas quatro forças fundamentais: a gravitacional, que atua entre corpos e partículas que possuem massa. a eletromagnética, que atua entre corpos e partículas que possuem carga elétrica. a nuclear forte, que atua entre protões e neutrões no interior do núcleo dos átomos. a nuclear fraca, que é responsável pelos processos de transformação de um protão em um neutrão, ou vice-versa. Assim sendo, uma reação química é uma manifestação: (A) de uma combinação das forças gravitacional e eletromagnética. (B) da força gravitacional. (C) da força nuclear forte. (D) da força eletromagnética. (E) da força nuclear fraca. 3. Um camião puxa um reboque sobre uma estrada horizontal. Pode afirmar-se que a força que o camião exerce sobre o reboque é, em módulo: (A) igual à força que o reboque exerce no camião (B) simétrica da força que o reboque exerce no camião (C) igual à força que o reboque exerce sobre a estrada (D) igual à força que a estrada exerce sobre o reboque (E) igual à força que a estrada exerce sobre o camião 1

2 4. A uma ação corresponde uma reação de igual módulo mas de sentido oposto. Essa afirmação corresponde à (A) primeira Lei de Newton (B) segunda Lei de Newton (C) terceira Lei de Newton (D) lei da Gravitação Universal (E) lei da Inércia 5. De acordo com a Primeira Lei de Newton podemos afirmar: (A) Um corpo tende a permanecer em repouso ou em movimento retilíneo uniforme se a resultante das forças que atuam sobre ele for nula. (B) Um corpo permanece em movimento apenas enquanto houver uma força a atuar sobre ele. (C) Quando a resultante das forças que atuam sobre um corpo é igual a zero, esse corpo somente pode estar em repouso. (D) A inércia de um objeto é independente da sua massa. (E) Uma partícula tende a permanecer em repouso se a sua aceleração for constante. 6. Observe atentamente as figuras e indique a força que corresponde a cada uma das frases que se seguem: (A) - Força exercida pela parede na mão da menina. (B) - Força exercida no solo pelo pé da menina. (C) - Força exercida pelo rapaz A no cordel. (D) - Força exercida pelo cordel na mão do rapaz B. 7. Explique qual é a função do cinto de segurança de um carro, utilizando o conceito de inércia. 2

3 8. Um foguete está com os motores ligados e movimenta-se no espaço, longe de qualquer planeta. Em certo momento, os motores são desligados. O que irá ocorrer? Qual a lei física que explica esse acontecimento? 9. Considere a figura: A intensidade das forças, e são respetivamente 10 N, 15 N e 20 N. A massa do bloco é 10 Kg. a) Calcule a força resultante. b) Calcule a aceleração. c) Sabendo que o bloco estava inicialmente em repouso indique se o movimento é uniformemente acelerado, uniformemente retardado ou uniforme. Justifique a sua resposta. 10. Um halterofilista levanta um peso de 160 kg desde o solo até uma altura de 2,20 m. a) Determine o trabalho da força aplicada pelo halterofilista durante essa tarefa? b) Determine o trabalho realizado pela força gravítica do peso elevado. 11. Observe a figura: y x O corpo representado tem 2000 g e desloca-se de 10,0 m, ao longo de uma superfície horizontal, sofrendo a ação da força de intensidade 10,0 N. A força de atrito entre o bloco e o plano e de 2,0 N. a) Calcule o valor da força resultante ( ). b) Determine o valor da aceleração do corpo. c) Determine o valor da reação normal. d) Determine o trabalho da resultante das forças aplicadas sobre o corpo. 12. Um bloco de massa M desliza uma distância L ao longo de um plano inclinado que faz um ângulo θ com a horizontal como se pode observar na figura: 3

4 Podemos afirmar que a variação de energia cinética até à base do plano é: (A) Ec = M g L tan θ (B) Ec = M g L (C) Ec = M g L cos θ (D) Ec = M g L sin θ 13. A lei da Gravitação universal pode ser matematicamente expressa por: onde F G representa o valor da força de atração gravitacional, G a constante de gravitação universal, M e m as massas dos corpos e d a distância entre os corpos. Se, na utilização da expressão acima, todas as grandezas estiverem expressas no Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade da constante de gravitação será: (A) N m g -1 (B) Kgf m g -1 (C) N m 2 g -2 (D) N m 2 kg Determine a força de atração gravitacional da Terra sobre a Lua, sabendo que a massa da Lua é igual a 7, kg, a massa da Terra é igual a 5, kg e a distância do centro da Terra ao centro de gravidade da Lua é 3, km 15. Um satélite (S) gira em torno da Terra numa órbita circular. Assinale, de entre as opções abaixo, aquela que melhor representa a resultante das forças que atuam sobre o satélite. 4

5 16. A força da atração gravitacional entre dois corpos celestes é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os dois corpos. Assim, quando a distância entre um cometa e o Sol diminui para metade, a força de atração exercida pelo Sol sobre o cometa: (A) diminui para metade (B) quadruplica (C) diminui 4 vezes (D) duplica 17. Considere um corpo A de massa 20 kg. Para que este corpo atraia o planeta Terra com uma força de 50 N a sua distância à superfície terrestre deve ser aproximadamente igual: Considere a M T = 5, kg e G = 6, Nm 2 kg -2. (A) ao raio da Terra; (B) ao quádruplo do raio da Terra; (C) ao dobro do raio da Terra; (D) a metade do raio da Terra; 5