Exercícios complementares - Física

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1 - Física Exercícios Conteúdo Habilidade 1, 2 e 3 Grandezas físicas e unidades de medidas 4 Aceleração média 5 Força resultante 6 Gráficos do M.R.U. e M.R.U.V. 7 Leis de Newton 8, 9 10 e 11 Trabalho e energia 12 e 13 Relações entre unidades de medidas 14 Tipos de forças 15 e Força resultante e leis de Newton Movimento circular uniforme Relacionar unidades de medidas com suas respectivas grandezas. Classificar os movimentos de acordo com características tais como trajetórias e variações de velocidade. Descrever as características (módulo, direção e sentido) da força resultante. Classificar os movimentos de acordo com características tais como trajetórias e variações de velocidade. Resolver situações-problema que envolvam interações e movimentos, utilizando as leis de Newton. Relacionar os conceitos de energia e trabalho. Identificar algumas formas de energia expressando-as em linguagem matemática quando necessário. Aplicar o teorema de conservação da energia na resolução de problemas. Relacionar unidades de medidas com suas respectivas grandezas. Identificar tipos de forças expressando os resultados em linguagem matemática, quando necessário. Resolver situações-problema que envolvam interações e movimentos, utilizando as leis de Newton. Resolver problemas associados ao movimento circular e uniforme (período e frequência, velocidade angular e variação da velocidade linear). 18 Massa e peso Diferenciar massa e peso.

2 1. Leia os textos que se seguem: O tamanho da Terra Há 4,5 bilhões de anos (idade estimada do planeta em que vivemos e quando sequer existia o homem que a ciência supõe haver surgido há apenas 100 milhões de anos), a Terra perfaz uma volta inteira ao redor do Sol em exatas 23 horas, 56 minutos e 38 segundos. É o chamado dia, ou período de rotação terrestre. É oportuno informar que a Terra gira ao redor do Sol a quilômetros por hora. Sabedores da existência dos três principais parâmetros de latitude da Terra (Equador e os Trópicos de Câncer e de Capricórnio), os antigos gregos tiveram condições de determinar a dimensão do nosso planeta. O primeiro a calcular o tamanho da Terra foi o geômetra grego Eratóstenes de Cirene (276 a 196 antes de Cristo). Ele chegou ao valor de quilômetros para a circunferência da Terra que passa pelos pólos Norte e Sul. Feito extraordinário, já que medidas atuais e de altíssima precisão fixam em quilômetros a circunferência polar. (Revista Na Poltrona, ano 6, n o 71, maio de 2005.) Um relâmpago é uma corrente elétrica muito intensa que ocorre na atmosfera com típica duração de meio segundo e típica trajetória com comprimento de 5 10 quilômetros. Ele é consequência do rápido movimento de elétrons de um lugar para outro. As cargas no canal movem-se rumo ao solo em etapas, com uma velocidade média de cerca de 100 km/s. A carga negativa média transferida ao solo é de cerca de 10 coulombs, com valores máximos em torno de 200 coulombs. Nos textos acima, localize todas as palavras que correspondem a unidades de medida de grandezas físicas:

3 2. Complete a tabela abaixo indicando a grandeza física, a unidade de medida ou o símbolo dessa grandeza. Principais grandezas físicas do SI (Sistema Internacional de Unidades) Grandeza Unidade de medida Símbolo comprimento metro m área metro quadrado m² volume tempo freqüência metro cúbico segundo hertz aceleração massa força trabalho e energia potência corrente elétrica tensão elétrica resistência elétrica temperatura ( kelvin) metro por segundo metro por segundo por segundo watt ampère coulomb m/s m/s² kg N J C

4 3. Localize abaixo as palavras que correspondem a grandezas físicas. A S D F G H O T N E M O M P O I U Y Y Q F O R Ç A T C P Q E E R T Y U I O P P U E R I C O R R E N T E E L E T R I C A A F U N D B R A S C H E F I N H A C R I N A R Z X C V B O T R A B A L H O F I S T P V E B H B H T E M P E R A T U R A E I N O T S B O L H O F R E Q U E N C I A D P C E I I C O L L I N S A S S A M S S A O T Y U I S P E R I O D O F F G H J D T M N B V C T E V E L O C I D A D E E E E A M C A B C E Q A Z E D C R F V S X D N P O X A P A X N I R E C U I S P I M E C A L O R M B G H C F P S Q U O A M R M I L D N U N P V T G I Q O L K T D P V O A O E A N A K O I N N A Y O D N A U A V R D N C P O M U M S Ç O B I A E K L N I A M S I G D A L A A S P O C K M C S H M A K I R K C M T R O G U H U R I A O A E I M D C C O Y E B A N N F L I R F L I N G J A C B D L P V N R T E E L P M M T T R J D M G E M P U X O P I T X M B A E O E A E V C Z E D A C I S I F I O C V M F N D B A O V O P R E S S A O S C G T P I E E C A R G A E L E T R I C A T O A O A

5 4. A tabela fornece informações sobre alguns veículos: Carro Variação de velocidade Tempo VECTRA km/h 6,5 s FORD RANGER km/h 12,5 s BMW km/h 7,1 s PORSCHE km/h 10 s (Adote 100 km/h = 27,8 m/s e 200 km/h = 55,6 m/s.) Para cada um dos veículos determine sua aceleração média. Qual deles possui maior aceleração? E a menor?

6 5. Nas situações mostradas nas alternativas, determine o valor, a direção e o sentido da força resultante. _ 6 N _ a) 8 N _ b) 3 N 4 N c) 12 N 9 N

7 6. Três veículos se movimentam em movimento retilíneo de acordo com os gráficos abaixo: Veículo 1 Veículo 2 v(m/s) v(m/s) t(s) t(s) Veículo 3 v(m/s) t(s) Analisando os gráficos, o que podemos afirmar sobre as velocidades dos corpos? Algum deles possui velocidade constante?

8 7. Nas ilustrações abaixo, especifique quais delas referem-se à Lei da inércia (1ª Lei de Newton ) e Lei da ação e reação (3ª Lei de Newton)

9 8. Qual o trabalho realizado pelo ginasta sobre o halteres de 800 N para erguê-lo até a distância de 1,5 m? 1,0 m 1,5 m 9. O paraquedista da ilustração abaixo possui massa de 90 kg. Qual sua energia potencial gravitacional na posição mostrada? 800 m

10 10. Admita que no exercício anterior e na posição mostrada, o paraquedista possua velocidade de 11 m/s. Determine, nessa posição, os valores para suas energias cinética e mecânica. 11. O gráfico a seguir, mostra a variação da energia potencial gravitacional de um corpo em queda. Considere que não ocorrem perdas energéticas e que sua energia mecânica seja de J. Ep (J) A B C D Posição (m) Determine o valor para a energia cinética nas posições A, B, C e D Qual a velocidade de corpo nas posições A, B, C e D? (Adote m = 20 kg.)

11 12. Complete a tabela abaixo realizando as transformações necessárias: v(km/h) v(m/s) Observando as informações fornecidas pela tabela do exercício anterior coloque V (verdadeiro) ou F(falso) para as afirmações abaixo: a) ( ) Um carro a 18 km/h possui maior velocidade que outro a 5 m/s. b) ( ) Um carro a 90 km/h é mais veloz que outro a 150 m/s. c) ( ) Um veículo a 300 m/s é mais veloz que outro a 360 km/h. d) ( ) Um veículo a 108 km/h possui a mesma velocidade que outro a 30 m/s. e) ( ) Um carro a 100 m/s é menos veloz que um carro a 540 km/h 14. A figura a seguir representa um lustre em repouso, pendurado no teto de uma sala. Represente na figura as forças que agem sobre o lustre.

12 15. A figura que se segue, representa as forças que agem sobre um carro: N 600 N 600 N N O veículo pode estar em movimento? Justifique. 16. A figura que se segue representa as forças que agem sobre um carro: F normal = N F atrito = 300 N F motora = 1.600N F gravidade = N a. Determine a força resultante que age no carro. b. Qual o valor da massa do veículo? c. Qual será então sua aceleração?

13 17. Um disco gira em torno de um eixo vertical com frequência de 600 rpm (10 Hz). A e B são dois pontos do disco que estão, respectivamente, a 30 cm e 15 cm do eixo de rotação (C). C B A Adote = 3,14 e determine a) a velocidade angular ( ) do ponto A; b) a velocidade angular ( ) do ponto B; c) a velocidade (v) do ponto A; d) a velocidade (v) do ponto B; e) a aceleração centrípeta (a c ) do ponto B.

14 18. A tabela abaixo fornece valores para a aceleração da gravidade: g Lua 1,6 m/s 2 g Marte 3,72 m/s 2 g Terra 10 m/s 2 g Júpiter 26 m/s 2 Para um corpo com massa de 5kg determine sua massa (m) e seu peso (P, força de atração gravitacional), preencha a tabela abaixo: massa (kg) Peso (N) Lua Marte Terra Júpiter