Plano de Recuperação Semestral EM

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1 Série/Ano: 1ª SÉRIE FÍSICA Objetivo: Proporcionar ao aluno a oportunidade de rever os conteúdos trabalhados durante o semestre nos quais apresentou dificuldade e que servirão como pré-requisitos para os conteúdos que serão trabalhados no próximo semestre. 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. O conteúdo descrito abaixo será avaliado por meio de: 1ª Avaliação (referente ao 1º bimestre) 1 prova com questões tipo teste 1 Lista de exercícios 2ª Avaliação (referente ao 2º bimestre) 1 prova com questões tipo teste 1 Lista de exercícios FÍSICA 1º bimestre Matéria a ser estudada (conteúdo) VOLUME CAPÍTULO ASSUNTO 1 1 Velocidade escalar média, aceleração escalar média, movimento uniforme, movimento uniformemente variado. 1 2 Queda livre e lançamento vertical. 1 4 Vetor deslocamento e velocidade vetorial média. LISTA DE EXERCÍCIOS 1º bimestre 1- Um ônibus sai de São Paulo às 8h e chega a Jaboticabal, que dista 350 km da capital às 11h e 30 min. No trecho de Jundiaí a Campinas, de aproximadamente 45 km, a sua velocidade foi constante e igual a 90 km/h. a) Qual a velocidade escalar média, em km/h, no trajeto São Paulo-Jaboticabal?

2 b) Em quanto tempo o ônibus cumpre o trecho Jundiaí-Campinas? 2- Uma família saiu de carro para um passeio num bosque distante 20 km da residência. Durante a primeira metade do caminho, o carro conseguiu desenvolver velocidade escalar média de 100 km/h. Porém, para infelicidade do grupo, na segunda metade do percurso, havia muito congestionamento e só foi possível desenvolver uma velocidade escalar média de 20 km/h. Determine a velocidade escalar média, em km/h, desenvolvida ao longo de todo o trajeto. 3- A reflexão do som é aplicada pelos navios, submarinos e alguns barcos pequenos para determinar a profundidade do mar ou a presença de obstáculos. Para isso, essas embarcações dispõem de um aparelho o sonar que emite ultrassons e têm um mecanismo especial para captar os sons refletidos. Imagine que um sinal sonoro foi emitido de um navio, perpendicularmente ao fundo do mar e, após 10 s, o som refletido foi captado. Considerando a velocidade do som na água do mar igual a 1500 m/s, qual a profundidade do mar onde o navio se encontra? 4- Um corpo se movimenta segundo a função horária s = 50-8.t, para s e t medidos em unidades do sistema internacional (SI). a) Qual a posição inicial e a velocidade do corpo? b) Qual a posição do corpo no instante 20 s? c) Em que instante o corpo passa pela posição 650 m? d) Qual o deslocamento do corpo entre os instantes 1s e 10s? 5- Dois móveis A e B, ambos em movimento uniforme, percorrem a mesma trajetória retilínea. Em t=0, eles se encontram nas posições indicadas na figura. O móvel A tem velocidade +15 m/s a favor da trajetória e o móvel B tem velocidade 25 m/s contra a trajetória. a) Após quanto tempo, em segundos, os móveis se encontram? b) Em que posição da trajetória eles se encontram? 6- Um trem e uma motocicleta trafegam com movimentos uniformes no mesmo sentido em estradas paralelas. A motocicleta se move a 108km/h e o trem, de 400m de comprimento, se move a 36km/h. Quanto tempo, em segundos, a motocicleta leva para ultrapassar o trem?

3 7- Em um bairro, onde todos os quarteirões são quadrados e as ruas paralelas distam 100m uma da outra, um menino faz o percurso de P a Q em 100s, pela trajetória representada no esquema a seguir. Determine, para o percurso: a) o módulo do deslocamento escalar; b) o módulo do deslocamento vetorial; c) o módulo da velocidade escalar média; d) o módulo da velocidade vetorial média; 8- Um atleta percorre, em 30 minutos, uma volta completa em uma pista circular de 500 m de raio. (Dado: use π=3) a) Qual a distância percorrida pelo atleta? b) Qual a intensidade do vetor deslocamento realizado pelo atleta? c) Qual a velocidade escalar média, em unidades do SI, com que o atleta fez o percurso? d) Qual a velocidade média do atleta durante o percurso? 9- Numa rodovia, um motorista dirige com velocidade v = 72 km/h, quando avista um animal atravessando a pista. Assustado, o motorista freia bruscamente e consegue parar 5,0 segundos após e a tempo de evitar o atropelamento. Determine, em m/s 2, a aceleração média desenvolvida durante a frenagem. 10- A tabela fornece, em vários instantes, as velocidades de um móvel que se desloca em uma trajetória retilínea. a) Analisando os dados da tabela, explique por que podemos afirmar que se trata de um Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado. b) Determine, em m/s 2, a aceleração desenvolvida no intervalo de tempo apresentado. 11- A posição S, em metros, de um móvel varia em função do tempo t (em segundos) de acordo com a função dada por: S = 2 + 4t t 2. Determine a velocidade inicial, a posição inicial e sua aceleração. 12- Nos testes realizados em um novo veículo observou-se que ele percorre 100 m em 5 s, a partir do repouso e com aceleração constante.

4 a) Determine a aceleração do veículo em m/s². b) Determine a velocidade atingida em m/s. 13- Um automóvel entra em uma estrada, reta e horizontal, com velocidade 36km/h. Então, acelera uniformemente, com aceleração 3m/s², aumentando sua velocidade para 90km/h. a) Em quanto tempo, em segundos, o automóvel atinge a velocidade de 90km/h?. b) Qual o deslocamento do automóvel, em metros, durante o período de aceleração? 14- Ao iniciar a travessia de um túnel retilíneo de 200 metros de comprimento, um automóvel de dimensões desprezíveis em relação ao comprimento do túnel movimenta-se com velocidade de 18 km/h. Durante a travessia, acelera uniformemente, saindo do túnel com velocidade de 90 km/h. Qual foi, em m/s², a aceleração do automóvel durante a travessia do túnel? 15- O tempo de reação (intervalo de tempo entre o instante em que uma pessoa recebe uma informação e o instante em que reage) de certo motorista é 0,7s, e os freios podem reduzir a velocidade de seu veículo à uma taxa de -5m/s em cada segundo. Supondo que esteja dirigindo a velocidade constante de 20m/s, determine: a) o tempo mínimo entre o instante em que o motorista avista algo inesperado, que o leva a acionar os freios, até o instante em que o veículo para; b) a distância total percorrida neste tempo. 16- O gráfico abaixo apresenta a velocidade de um atleta que completou uma corrida em 10s. a) Qual foi, em m/s², a aceleração média desenvolvida pelo atleta de 0,0s a 4,0s? b) Qual foi, em m/s, a velocidade escalar média desenvolvida pelo atleta? 17- O buriti é uma palmeira alta, comum no Brasil central e no sul da planície amazônica. Para avaliar a altura de uma dessas palmeiras, um pesquisador provoca a queda de alguns de seus frutos e cronometra o tempo em que ela ocorre, obtendo valores com média em torno de 2,0 s. Desprezando a resistência do ar e considerando g = 10 m/s 2 : a) determine a altura do buriti; b) determine a velocidade com que cada fruto do buriti atinge o chão. 18- Os gatos conseguem sair ilesos de muitas quedas. Suponha que a maior velocidade que ele possa atingir o solo, sem se machucar, seja de 8 m/s. Então, desprezando-se a resistência

5 do ar e considerando g = 10m/s 2, determine a altura máxima de queda para que um gato, partindo do repouso, nada sofra. 19- Ao término de uma formatura, um jovem recém-formado, para comemorar, lançou seu capelo (chapéu usado junto à beca) para cima na direção vertical, até uma altura de 7,2 2 metros. Adotando g 10 m s e desconsiderando o atrito com o ar, a) determine a velocidade de lançamento em m/s. b) determine o tempo de voo do capelo, considerando que o jovem agarre-o de volta na mesma posição em que o lançou. 20- Uma pesquisa publicada alguns anos atrás identifica um novo recordista de salto em altura entre os seres vivos. Trata-se de um inseto, conhecido como Cigarrinha-da-espuma, cujo salto é de 45cm de altura. (g=10m/s 2 ) a) Qual é a velocidade vertical da cigarrinha no início de um salto? b) Determine o tempo de voo do salto, ou seja, o tempo entre a saída e o retorno ao solo.

6 FÍSICA 2º bimestre Matéria a ser estudada (conteúdo) Plano de Recuperação Semestral EM VOLUME CAPÍTULO ASSUNTO 2 6 Movimento circular 2 7 Leis de Newton e aplicações 3 8 Forças em trajetórias curvilíneas LISTA DE EXERCÍCIOS 2º bimestre 1- As pás de um ventilador de teto executam movimento circular uniforme completando 600 voltas a cada minuto. Do centro de rotação até a extremidade de cada uma das pás tem-se uma distância de 30 cm. a) Determine, em hertz, a frequência de rotação das pás do ventilador. b) Determine a velocidade angular, em rad/s, das pás do ventilador. c) Determine a velocidade linear, em m/s, das extremidades das pás do ventilador. 2- As máquinas cortadeiras e colheitadeiras de cana-de-açúcar podem substituir dezenas de trabalhadores rurais, o que pode alterar de forma significativa a relação de trabalho nas lavouras de cana-de-açúcar. A pá cortadeira da máquina ilustrada na figura abaixo gira em movimento circular uniforme a uma frequência de 300 rpm. (Dado: considere π = 3): a) Qual a frequência de rotação em Hz? b) Qual a velocidade linear, em m/s, de um ponto P da pá? E a velocidade angular em rad/s? 3- O mecanismo representado na figura é utilizado para enrolar mangueiras após terem sido usadas no combate a incêndios. Sendo R A =50cm e R B =10cm os raios das polias A e B e sabendo que a polia A tem frequência 60rpm, determine:

7 a) a frequência da polia B em hertz; b) a velocidade angular com que a mangueira é enrolada; c) quando a polia A realiza 10 voltas, quantas voltas realiza a polia B? 4- A invenção e o acoplamento entre engrenagens revolucionaram a ciência na época e propiciaram a invenção de várias tecnologias, como os relógios. Ao construir um pequeno cronômetro, um relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostrado. De acordo com a figura, um motor é ligado ao eixo e movimenta as engrenagens fazendo o ponteiro girar. A frequência do motor é de 18 rpm, e o número de dentes das engrenagens está apresentado no quadro. Engrenagem Dentes A 24 B 72 C 36 D 108 Determine, em rpm, a frequência de rotação do ponteiro. 5- Um ciclista, durante um passeio, dá uma pedalada por segundo (1Hz), numa bicicleta em que: raio da coroa R A = 12cm; raio da catraca R B = 4cm ; raio da roda R C = 30cm. a) Qual a frequência da catraca? b) Qual a velocidade, em m/s, da bicicleta? (Dado: use π=3)

8 6- Considere a colisão entre um automóvel e um caminhão. Um garoto afirma para seu colega que o carro amassou mais porque no momento da colisão o caminhão aplicou sobre o carro uma força mais intensa do que a força que o carro aplicou sobre o caminhão. Explique por que a afirmação do garoto está errada. 7- Sobre um disco de hóquei, de massa 500g, atuam as forças indicas na figura abaixo. a) Qual é, em N, o módulo da força resultante sobre o corpo? b) Qual é, em m/s 2, o módulo da aceleração adquirida pelo corpo? 8- O bloco A, de 4 kg, e o bloco B, de 2 kg, representados na figura, estão justapostos e apoiados sobre uma superfície plana e horizontal. Eles são acelerados pela força horizontal F, de módulo igual a 30 N, aplicada ao bloco A e passam a deslizar sobre a superfície com atrito desprezível. a) Qual o módulo da aceleração do conjunto? b) Qual o módulo da força de contato entre os blocos? 9- Uma força F de módulo igual a 16N, paralela ao plano, está sendo aplicada em um sistema constituído por dois blocos, A e B, ligados por um fio inextensível de massa desprezível, como representado na figura a seguir. A massa do bloco A é igual a 3kg, a massa do bloco B é igual a 5kg, e não há atrito entre os blocos e a superfície. a) Determine a intensidade da aceleração do conjunto. b) Determine a intensidade da força tração no fio que liga os blocos. 10- O esquema abaixo representa dois blocos A e B de massas 6 kg e 4 kg respectivamente, ligados por um fio ideal, que passa por uma polia sem atrito. O plano horizontal onde está o bloco A é liso e a aceleração da gravidade vale g = 10 m/s². Calcule:

9 a) a aceleração dos blocos. b) a tração no fio. Plano de Recuperação Semestral EM 11- A figura a seguir representa um corpo de massa 10 kg apoiado em uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito estático entre as superfícies em contato é 0,4 e o coeficiente de atrito cinético é 0,2. Em determinado instante, é aplicada ao corpo uma força horizontal de 10 N. (Dado: g=10m/s 2 ) a) O bloco irá deslizar? Justifique sua resposta. b) Qual a intensidade da força atrito sobre o bloco? 12- O bloco da figura está em movimento em uma superfície horizontal, em virtude da aplicação de uma força F paralela à superfície. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é igual a 0,2. Determine a aceleração do objeto. (Dado: g=10,0m/s 2 ) 13- Um carro de 800kg a 108km/h freia bruscamente e, com as rodas travadas, desliza sobre o asfalto parando em 5,0s.

10 Determine o valor do coeficiente de atrito cinético entre os pneus e o solo. (Dado: g=10m/s 2 ) 14- No piso de um elevador é colocada uma balança graduada em newtons. Um menino de massa 40 kg, sobe na balança quando o elevador está descendo acelerado, com aceleração de módulo 3 m/s 2, como representa a figura abaixo. Se a aceleração da gravidade vale 10 m/s 2, qual é, em newtons, a indicação da balança? 15- A figura adiante representa o sistema utilizado pelos operários de uma obra, para erguer, do solo até o segundo pavimento, um elevador de material de construção, com carga de peso 1500N. Qual a intensidade da força F para que a carga representada na figura seja elevada com velocidade constante? 16- Um garoto gira sobre a sua cabeça, na horizontal, uma pedra de massa m=500g, presa a um fio de 1m de comprimento. Desprezando-se a massa do fio, qual é a força que traciona o fio quando a velocidade da pedra é v=10m/s? 17- A figura a apresenta um carro, de massa 1000 kg, realizando uma curva de 80 m de raio com velocidade de módulo constante.

11 a) Qual o nome da força que atua como força resultante centrípeta (F c ) enquanto o carro realiza a curva? b) Considerando 0,5 o coeficiente de atrito estático entre os pneus e o asfalto, e aceleração da gravidade g = 10 m/s 2, qual o módulo da máxima velocidade com que o carro pode fazer a curva sem deslizar para fora da estrada? 18- Um pêndulo é formado por um fio ideal de 0,1 m de comprimento e um corpo de massa de 0,2 kg preso em sua extremidade livre. O pêndulo chega ao ponto mais baixo de sua trajetória com uma velocidade escalar de 2,0 m/s. (Dado: g = 10m/s 2 ) a) Na figura apresentada, represente as forças que atuam sobre o corpo no ponto mais baixo da trajetória. b) Determine, em newtons (N), a intensidade da força transmitida pelo fio quando o corpo se encontra na posição mais baixa da trajetória (posição do item a). 19- Considere a figura a seguir, na qual é mostrado um piloto acrobata fazendo sua moto girar por dentro de um globo da morte de raio 3,6 m. a) Qual a intensidade da força normal trocada entre a moto e o globo no ponto mais alto, ponto A, na situação de velocidade mínima? b) Nestas condições, qual a velocidade mínima v da moto, em m/s, de forma que a mesma não caia ao passar ponto A? (g = 10m/s 2 ) 20- Um carro de massa m = kg com velocidade escalar constante de 72 km/h trafega por uma pista horizontal quando passa por uma grande ondulação, conforme figura a seguir e mantém a mesma velocidade escalar. Considerando que essa ondulação tenha o formato de uma circunferência de raio R = 50 m. Calcule, no ponto mais alto da pista (g = 10 m/s 2 ):

12 a) A força centrípeta no carro. b) A força normal. Plano de Recuperação Semestral EM 21- Em uma exibição de acrobacias aéreas, um avião pilotado por uma pessoa de 80 kg faz manobras e deixa no ar um rastro de fumaça indicando sua trajetória. Na figura, está representado um looping circular de raio 50 m contido em um plano vertical, descrito por esse avião. 2 Adotando g 10 m s e considerando que ao passar pelo ponto A, ponto mais alto da trajetória circular, a velocidade do avião é de 180 km h, determine a intensidade da força exercida pelo assento sobre o piloto. 22- Em uma estrada, um automóvel de 800 kg com velocidade constante de 72km/h se aproxima de um fundo de vale, conforme esquema a seguir. Dado: g=m/s 2 Sabendo que o raio de curvatura nesse fundo de vale é 20m, determine a força de reação da estrada sobre o carro.