Física PRÉ VESTIBULAR / / Aluno: Nº: Turma: PRÉ-VESTIBULAR MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU)

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1 PÉ VESTIBULA Física / / PÉ-VESTIBULA Aluno: Nº: Turma: MOVIMENTO CICULA UNIFOME (MCU) 01 (PUC-J) Um menino passeia em um carrossel de raio Sua mãe, do lado de fora do carrossel, observa o garoto passar por ela a cada 0 s Determine a velocidade angular do carrossel em rad/s π a) 4 π b) π 10 3π d) e) 4π 0 (PUC-Camp) Em uma bicicleta o ciclista pedala na coroa e o movimento é transmitido à catraca pela corrente A frequência de giro da catraca é igual à da roda Supondo os diâmetros da coroa, catraca e roda iguais, respectivamente, a 15 cm, 5,0 cm e 60 cm, a velocidade dessa bicicleta, em m/s, quando o ciclista gira a coroa a 80 rpm, tem módulo mais próximo de a) 5 b) 7 9 d) 11 e) (Fuvest) É conhecido o processo utilizado por povos primitivos para fazer fogo Um jovem, tentando imitar parcialmente tal processo, mantém entre suas mãos um lápis de forma cilíndrica e com raio igual a 0,40 cm de tal forma que, quando movimenta a mão esquerda para a frente e a direita para trás, em direção horizontal, imprime ao lápis um rápido movimento de rotação O lápis gira, mantendo seu eixo fixo na direção vertical, como mostra a figura abaixo lado ealizando diversos deslocamentos sucessivos e medindo o tempo necessário para executá-los, o jovem conclui que pode deslocar a ponta dos dedos de sua mão direita de uma distância L = 15 cm, com velocidade constante, em aproximadamente 0,30 s Podemos afirmar que, enquanto gira num sentido, o número de rotações por segundo executadas pelo lápis é aproximadamente igual a a) 5 b) 8 10 d) 1 e) 0 04 (PUC-Camp) Dois corredores percorrem um pista circular de comprimento 600 m, partindo do mesmo ponto e no mesmo instante Se a percorrerem no mesmo sentido, o primeiro encontro entre eles acontecerá depois de 5,0 minutos Se a percorrerem em sentidos opostos, o primeiro encontro ocorrerá 1,0 minuto após a partida Admi- A escolha de quem pensa 1

2 tindo constantes as velocidades dos corredores, em módulo e em m/s, seus valores serão, respectivamente, a) 5,0 e 5,0 b) 6,0 e 4,0 8,0 e 6,0 d) 10 e 5,0 e) 1 e 6,0 05 (Fuvest) A Estação Espacial Internacional mantém atualmente uma órbita circular em torno da Terra, de tal forma que permanece sempre em um plano, normal a uma direção fixa no espaço Esse plano contém o centro da Terra e faz um ângulo de 40 com o eixo de rotação da Terra Em um certo momento, a Estação passa sobre Macapá, que se encontra na linha do Equador Depois de uma volta completa em sua órbita, a Estação passará novamente sobre o Equador em um ponto que está a uma distância de Macapá de, aproximadamente, A partir do que foi descrito, pode-se afirmar que, em relação ao centro da Terra, esse tipo de satélite e essas antenas terão a) a mesma velocidade linear, mas períodos de rotação diferentes b) a mesma velocidade angular e o mesmo período de rotação a mesma velocidade angular, mas períodos de rotação diferentes d) a mesma velocidade linear e o mesmo período de rotação 07 (UEM) O diagrama abaixo mostra um brinquedo giratório de parque de diversões visto de cima Na posição A, encontra-se uma pessoa que gira a uma velocidade de aproximadamente 10 m/s Em um certo momento do giro, o pavimento do brinquedo cai e a pessoa permanece contra a parede sem cair Obs: Dados da Estação: Período aproximado: 90 minutos Altura acima da Terra 350 km Dados da Terra: Circunferência no Equador km a) zero km b) 500 km 1000 km d) 500 km e) 5000 km 06 (UFN) Satélites de comunicação captam, amplificam e retransmitem ondas eletromagnéticas Eles são normalmente operados em órbitas que lhes possibilitam permanecer imóveis em relação às antenas transmissoras e receptoras fixas na superfície da Terra Essas órbitas são chamadas geoestacionárias e situam-se a uma distância fixa do centro da Terra Qual vetor melhor representa a direção e o sentido da aceleração centrípeta da pessoa no ponto A? a) b) d) e) A escolha de quem pensa

3 08 (UTFP) O disco a seguir figurado efetua um movimento circular uniforme em torno de um eixo que passa pelo seu centro (ponto O) Os pontos P e Q, assinalados na figura, estão fixos ao disco d) e) Com relação a essa situação, são feitas as seguintes afirmações I) Os pontos P e Q possuem mesma velocidade angular II) III) O ponto Q possui maior velocidade tangencial Os pontos P e Q possuem mesma aceleração centrípeta Podemos afirmar que: a) Apenas as afirmativas I e II estão corretas b) Apenas as afirmativas I e III estão corretas Apenas as afirmativas II e III estão corretas d) Apenas a afirmativa II está correta e) Todas as afirmativas estão corretas 09 Um cidadão brasileiro resolve construir uma bicicleta com objetivo de contribuir para a melhoria da qualidade do ar e de sua própria saúde A bicicleta possui uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira (D) movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira (T) O rendimento da roda traseira depende do tamanho relativo das coroas Dos esquemas das coroas representadas a seguir, a roda traseira que dá o maior número de voltas por pedaladas é: a) b) 10 (UTFP) Calcular um valor aproximado para a velocidade orbital da Terra V T, em torno do Sol, considerando as seguintes informações: 1 A luz proveniente do Sol leva aproximadamente 8 minutos para chegar até a Terra; A órbita anual da Terra em torno do Sol pode ser considerada aproximadamente uma circunferência; 3 A velocidade da luz no vácuo é aproximadamente m/s a) V T = 3, km/s b) V T =, km/s V T =, m/s d) V T = 1, m/s e) V T =, m/s 11 (UFP) ecentemente, o ônibus espacial Discovery levou tripulantes ao espaço para realizarem reparos na estação espacial internacional A missão foi bem-sucedida e o retorno ocorreu com segurança Antes de retornar, a nave orbitou a Terra a cerca de 400 km de altitude em relação a sua superfície, com uma velocidade tangencial de módulo 6000 km/h Considerando que a órbita foi circular e que o raio da Terra vale 6400 km, qual foi o número de voltas completas dadas em torno da Terra num período de 6,8 π horas? a) 13 b) d) 17 e) 1 A escolha de quem pensa 3

4 1 (UTFP) Para medição da velocidade de um automóvel é necessário o uso do odômetro (equipamento que mede a distância percorrida) Considerando que o pneu de um carro apresenta diâmetro de 50 cm e executa 540 rotações a cada minuto, podemos afirmar que a velocidade do carro será de aproximadamente: a) 50 km/h b) 60 km/h 70 km/h d) 80 km/h e) 90 km/h 13 (UTFP) Numa pista de autorama, dois carrinhos, A e B, com velocidades respectivamente iguais a π m/s e 3π m/s, percorrem uma pista circular de raio 6 metros Se eles percorrem a pista no mesmo sentido, assinale a alternativa correta a) A velocidade angular do carrinho B é igual a π/3 rad/s b) A frequência do carrinho A é igual a 0,5 Hz O período do carrinho B é igual a 6 s d) O carrinho A é ultrapassado a cada 1 s e) A velocidade relativa entre os carrinhos é 5π m/s 14 (UEM) Considere as informações a seguir: O número de Avogadro é 6,0 x 10 3 ; A massa de um grão de soja é aproximadamente 0, g; A massa de uma saca de soja é 60 kg; O perímetro da linha do equador é aproximadamente km; Uma carreta de 30 m de comprimento transporta 500 sacas de soja Imagine que carretas carregadas com o número de Avogadro de grãos de soja fossem colocadas uma após a outra sobre a linha do equador, sem espaço entre elas O número de voltas que essas carretas dariam em torno do equador seria aproximadamente de a) 3 bilhões b) 300 milhões 30 milhões d) 3 milhões e) 300 mil 15 (PUC-J) O centro de um furacão se desloca com uma velocidade de 150 km/h na direção norte-sul seguindo para o norte A massa gasosa desse furacão realiza uma rotação ao redor de seu centro no sentido horário com raio = 100 km Determine a velocidade de rotação da massa gasosa do furacão em rad/h, sabendo que a velocidade do vento medida por repórteres em repouso, nas extremidades leste e oeste do furacão, é de 100 km/h e 00 km/h respectivamente a) 0,1 b) 0,5 1,0 d) 1,5 e),0 16 (UEMS) Uma correia acopla dois cilindros de raios 1 = 0 cm e = 100 cm, conforme a figura Supondo que o cilindro menor tenha uma frequência de rotação f 1 = 150 rpm A frequência de rotação do cilindro maior, é de: a) 3 rpm b) 6 rpm 30 rpm d) 40 rpm e) 75 rpm 17 (ITA) Uma partícula move-se ao longo de uma circunferência circunscrita em um quadrado de lado L com velocidade angular constante Na circunferência inscrita nesse mesmo quadrado, outra partícula move-se com a mesma velocidade angular A razão entre os módulos das respectivas velocidades tangenciais dessas partículas é: a) b) d) 3 e) 3 4 A escolha de quem pensa

5 18 (UFMS) Um disco gira com velocidade angular constante de 60 rotações por minuto Uma formiga sobre o disco, partindo do seu centro, caminha sem deslizar na direção radial com velocidade constante em relação ao disco Supondo que a velocidade da formiga seja 0,15 m/s e o raio do disco igual a 15,0 cm, qual(is) da(s) afirmativa(s) abaixo é(são) correta(s)? (01) A velocidade angular do disco é de 1,0 rad/s (0) A formiga realiza, até chegar à borda do disco, uma volta completa (04) Quanto mais a formiga se aproxima da borda do disco, maior a força centrípeta que atua sobre ela (08) A aceleração centrípeta sobre a formiga depende da sua massa (16) A força centrípeta que atua na formiga é proporcionada pelo atrito entre a formiga e o disco (3) A trajetória da formiga para um observador fixo na Terra é a mostrada na figura abaixo: Dê, como resposta, a soma das afirmativas corretas 19 (Mackenzie) Num relógio convencional, às 3 h pontualmente, vemos que o ângulo formado entre o ponteiro dos minutos e o das horas mede 90 A partir desse instante, o menor intervalo de tempo necessário para que esses ponteiros fiquem exatamente um sobre o outro, é: a) 15 minutos b) 16 minutos 180 minutos 11 0 (PUC-SP) Leia a tira abaixo: Calvin, o garotinho assustado da tira, é muito pequeno para entender que pontos situados a diferentes distâncias do centro de um disco em rotação têm: a) mesma frequência, mesma velocidade angular e mesma velocidade linear b) mesma frequência, mesma velocidade angular e diferentes velocidades lineares mesma frequência, diferentes velocidades angulares e diferentes velocidades lineares d) diferentes frequências, mesma velocidade angular e diferentes velocidades lineares e) diferentes frequências, diferentes velocidades angulares e mesma velocidade linear 1 (UTFP) Considere o sistema de polias representado abaixo Nele, w = y = z = x 1 e a frequência da polia W vale Hz d) 360 minutos 1 e) 17,5 minutos A escolha de quem pensa 5

6 Com base nesses dados, é possível dizer que a frequência da polia Z vale, em Hz: a) 1/8 b) 1/4 1/ d) 1 e) (Fatec-SP) Duas polias ligadas por uma correia, executam movimentos circulares solidários e seus raios medem 0 cm e 8,0 cm, respectivamente Sabendo-se que a polia maior completa 4 voltas a cada segundo, o número de voltas que a menor completará nesse mesmo intervalo de tempo é: a) 0,5 b) 5 d) 10 e) 16 3 (UFS) Foi determinado o período de cinco diferentes movimentos circulares uniformes, todos referentes a partículas de mesma massa percorrendo a mesma trajetória A tabela abaixo apresenta uma coluna com os valores do período desses movimentos e uma coluna (incompleta) com os correspondentes valores da frequência MOVIMENTO PEÍODO I 1/4 II 1/ FEQUÊNCIA (Uz) III IV V 3 a),, e b) 4,, e 4,,e4 4 d) 16, 4, e 4 16 e),, 4 e (ITA) No sistema convencional de tração de bicicletas, o ciclista impele os pedais, cujo eixo movimenta a roda dentada (coroa) a ele solidária Esta, por sua vez, aciona a corrente responsável pela transmissão do movimento a outra roda dentada (catraca), acoplada ao eixo traseiro da bicicleta Considere agora um sistema duplo de tração, com coroas, de raios 1 e ( 1 < ) e catracas 3 e 4 ( 3 < 4 ), respectivamente Obviamente, a corrente só toca uma coroa e uma catraca de cada vez, conforme o comando da alavanca de câmbio A combinação que permite máxima velocidade da bicicleta, para uma velocidade angular dos pedais fixa, é: a) coroa 1 e catraca 3 b) coroa 1 e catraca 4 coroa e catraca 3 d) coroa e catraca 4 e) é indeterminada, já que não se conhece o diâmetro da roda traseira da bicicleta 5 (ITA) Em um farol de sinalização, o feixe de luz está acoplado a um mecanismo rotativo que realiza uma volta completa a cada T segundos O farol se encontra a uma distância do centro de uma praia de comprimento L, conforme a figura Qual das alternativas apresenta os valores da frequência correspondentes, respectivamente, aos movimentos I, II, IV e V? 6 A escolha de quem pensa

7 O tempo necessário para o feixe de luz varrer a praia, em cada volta, é: a) b) d) e) L T ( π) L T ( π) L T π L T ( π) L T π 6 (UFPE) A polia A de raio r A = 1 cm é concêntrica à polia A, de raio r A = 30 cm, e está rigidamente presa a ela A polia A é acoplada a uma terceira polia B de raio r B = 0 cm pela correia C, conforme indicado na figura Qual deve ser o raio da polia B, concêntrica a B e rigidamente presa a ela, de modo que A e B possam ser conectadas por uma outra correia C, sem que ocorra deslizamento das correias? a) 1 cm b) 10 cm 8,0 cm d) 6,0 cm e) 4,0 cm Gabarito 01 c 0 b 03 e 04 b 05 d 06 b 07 a 08 a 09 d 10 e 11 a 1 a 13 d 14 a 15 b 16 c 17 a c 0 b 1 d d 3 b 4 c 5 c 6 c A escolha de quem pensa 7