FÍSICA - 1 o ANO MÓDULO 24 FORÇA CENTRÍPETA REVISÃO

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1 FÍSICA - 1 o ANO MÓDULO 24 FORÇA CENTRÍPETA REVISÃO

2 Fixação 1) Um pêndulo é abandonado na posição A e atinge a posição E, como mostra a figura abaixo. Assinale a alternativa que melhor indica a direção e o sentido da força que age sobre a massa pendular, no instante que ela passa pelo ponto B. A E B C D a) b) c) d)

3 Fixação 2) Com relação à questão anterior, assinale a alternativa que melhor indica a direção e o sentido da força resultante sobre a massa pendular, no instante que ela chega ao ponto E. a) b) c) d)

4 Fixação 3) Ainda com relação à questão 1, assinale a alternativa que melhor indica a direção e o sentido da resultante sobre a massa pendular ao passar pelo ponto C. a) b) d) d)

5 Fixação 4) Um pequeno bloco de massa m = 2,0kg, preso à extremidade de um fio, descreve, sobre uma mesa lisa, uma circunferência horizontal de raio R = 0,60m, com velocidade escalar constante v = 6,0m/s. Sendo g = 10m/s 2, determine a intensidade da força de tração que o fio exerce no bloco.

6 Fixação 5) Uma pequena esfera de massa 0,3kg está presa a um fio de comprimento 0,6m e gira num plano vertical, descrevendo uma trajetória circular. Ao passar pelo ponto mais baixo, a velocidade escalar da esfera é 7,0m/s e, no ponto mais alto, é 5,0m/s. Determine a intensidade da força de tração no fio, nas duas posições em questão. É dado g = 10m/s 2.

7 Fixação 6) A figura representa um trecho de rodovia. Os raios de curvatura nos pontos A e B são iguais a 100m. Um automóvel de massa 1000kg percorre o trecho com velocidade escalar constante de 36km/h. Determine as intensidades das forças normais que a pista aplica no automóvel nos pontos A e B. É dado g = 10m/s 2.

8 Fixação 7) Um bloco de massa 1,0kg descreve um movimento circular numa mesa horizontal lisa, preso a uma mola de constante elástica 1,0.25 N/m 2. Sabendo-se que a mola não deformada tem comprimento 0,75m, determine a deformação que a mola sofre, quando o bloco gira com velocidade escalar de 5,0m/s.

9 Fixação 8) Um automóvel, de dimensões desprezíveis e de massa m = 1 000kg, percorre com velocidade escalar constante de 10m/s uma circunferência de raio 100m, contida num plano horizontal. Esse movimento ocorre numa pista sobrelevada, isto é, a margem externa é mais elevada que a margem interna. Determine a tangente do ângulo θ de sobrelevação da pista com a horizontal, para que o automóvel consiga efetuar a curva independentemente da força de atrito. Considere g = 10m/s 2.

10 1) (CESGRANRIO) Uma esfera de aço suspensa por um fio descreve uma trajetória circular de centro O em um plano horizontal no laboratório. As forças exercidas sobre a esfera (desprezando- -se a resistência do ar) são: 0 a) c) e) b) d)

11 2) Um carrinho de massa 2,0kg, amarrado na extremidade de uma corda de 0,70m de comprimento, descreve uma trajetória circular sobre uma mesa horizontal lisa. Se a intensidade da força de tração máxima que a corda pode aguentar, sem romper-se, é de 140N, qual será o módulo da velocidade máxima do carrinho, nesse dispositivo?

12 3) Na figura a seguir, os dois corpos de massas iguais a 0,20kg, ligados por fios de 1,0m de comprimento cada, giram num plano horizontal, sem atrito, com velocidade angular constante de 2,0rad/s, em torno do ponto fixo O. Determine as intensidades das trações nos fios. 1m A 0 1m B

13 4) Um pêndulo simples possui comprimento l = 0,80m e a massa da esfera pendular é m = 0,40kg. Ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória, a velocidade escalar da esfera é v = 2,0m/s. Sendo g = 10m/s 2, determine a intensidade da força que traciona o fio na posição mais baixa.

14 5) Uma pequena esfera de massa m = 0,20kg está presa a um fio de comprimento l = 0,80m e gira num plano vertical, descrevendo uma circunferência. Ao passar pelo ponto mais baixo A, a velocidade da esfera é v A = 5,0m/s e pelo ponto mais alto, B é v B = 3,0m/s. Determine as intensidades das trações nos fios, nos pontos A e B.

15 6) (FUVEST) Um objeto A de 8kg, preso na extremidade de uma corda de 1m de comprimento e de massa desprezível, descreve um movimento circular uniforme sobre uma mesa horizontal. A tração na corda é 200N. 1m A Com relação ao objeto determine: a) o valor da aceleração; b) o valor da velocidade.

16 7) Um caminhão transporta em sua carroceria, uma carga de 2,0 toneladas. Determine a intensidade da força normal exercida pela carga sobre o piso da carroceria, quando o veículo, a 30m/s, passa pelo ponto mais baixo de uma depressão com 300m de raio. Considere g = 10m/s 2.

17 8) Um bloco de massa m = 2,0kg, preso a uma mola, descreve um movimento circular numa mesa horizontal lisa. A mola, quando não deformada, tem comprimento x 0 = 0,50m. Sabendo que, quando o bloco gira com velocidade escalar v = 3,0m/s, o raio da trajetória é R = 0,90m, determine a constante elástica k da mola.

18 9) Um carro de dimensões desprezíveis, desloca-se com velocidade escalar constante, descrevendo uma circunferência contida num plano horizontal. O raio da trajetória é de 50m e o ângulo de sobrelevação é de 27 (tg 27 = 0,51). Determine a velocidade escalar que o veículo deve ter, a fim de que possa efetuar a curva, independentemente da força de atrito. Dado g = 10m/s 2.

19 10) Numa estrada, existe uma curva circular plana de raio 150m. O coeficiente de atrito lateral entre o pneu e a estrada é 0,15 (g = 10m/s 2 ). Determine a maior velocidade com que o carro pode percorrer a curva sem derrapar.

20 11) Um toca discos tem o prato na posição horizontal e realiza 3 revoluções em 3 segundos. Colocando-se uma pequena moeda sobre o prato, ela deslizará se estiver a mais de 10cm do centro. Então, o coeficiente de atrito estático entre a moeda e o prato é de: a) 0,12 d) 0,48 b) 0,24 e) 0,60 c) 0,36

21 12) Um motociclista descreve uma circunferência vertical num globo da morte de raio 4m. Que força é exercida sobre o globo no ponto mais alto da trajetória, se a velocidade da moto, ali, é de 12m/s? A massa total (motociclista + moto) é de 150kg. a) 1 500N b) 2 400N c) 3 900N d) 5 400N e) 6 900N

22 13) O rotor é um brinquedo que existe em parques de diversões. Ele é constituído de um cilindro oco provido de um assoalho. As pessoas entram no cilindro e ficam em pé encostadas na parede interna. O cilindro começa a girar em torno de seu eixo vertical e, a partir de uma velocidade angular mínima, o assoalho é retirado e as pessoas ficam presas à parede do cilindro. Sendo R = 2,0m o raio do cilindro, g = 10m/s 2 a aceleração da gravidade e m = 0,20 o coeficiente de atrito entre as pessoas e o cilindro, determine a velocidade angular mínima que o cilindro deve ter para que as pessoas não escorreguem.