Interbits SuperPro Web Física XI Paulo Bahiense, Naldo, Wilson e Ausgusto

Transcrição

1 1. (Enem 2014) Um professor utiliza essa história em quadrinhos para discutir com os estudantes o movimento de satélites. Nesse sentido, pede a eles que analisem o movimento do coelhinho, considerando o módulo da velocidade constante. Desprezando a existência de forças dissipativas, o vetor aceleração tangencial do coelhinho, no terceiro quadrinho, é a) nulo. b) paralelo à sua velocidade linear e no mesmo sentido. c) paralelo à sua velocidade linear e no sentido oposto. d) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para o centro da Terra. e) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para fora da superfície da Terra. Página 1 de 10

2 2. (Enem 2013) Para serrar ossos e carnes congeladas, um açougueiro utiliza uma serra de fita que possui três polias e um motor. O equipamento pode ser montado de duas formas diferentes, P e Q. Por questão de segurança, é necessário que a serra possua menor velocidade linear. Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção? a) Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência. b) Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequências iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico. c) P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico. d) P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor raio terá maior frequência. e) Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência. Página 2 de 10

3 3. (Enem 1998) As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura A. O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Em que opção a seguir a roda traseira dá o MAIOR número de voltas por pedalada? a) b) c) d) e) Página 3 de 10

4 4. (Enem 1998) As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Com relação ao funcionamento de uma bicicleta de marchas, onde cada marcha é uma combinação de uma das coroas dianteiras com uma das coroas traseiras, são formuladas as seguintes afirmativas: I. numa bicicleta que tenha duas coroas dianteiras e cinco traseiras, temos um total de dez marchas possíveis onde cada marcha representa a associação de uma das coroas dianteiras com uma das traseiras. II. em alta velocidade, convém acionar a coroa dianteira de maior raio com a coroa traseira de maior raio também. III. em uma subida íngreme, convém acionar a coroa dianteira de menor raio e a coroa traseira de maior raio. Entre as afirmações anteriores, estão corretas: a) I e III apenas. b) I, II e III apenas. c) I e II apenas. d) II apenas. e) III apenas. Página 4 de 10

5 5. (Enem 1998) As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura A. O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Quando se dá uma pedalada na bicicleta da figura B (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2ðR, onde ð 3? a) 1,2 m b) 2,4 m c) 7,2 m d) 14,4 m e) 48,0 m Página 5 de 10

6 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] Como o módulo da velocidade é constante, o movimento do coelhinho é circular uniforme, sendo nulo o módulo da componente tangencial da aceleração no terceiro quadrinho. Resposta da questão 2: [A] A velocidade linear da serra é igual à velocidade linear (v) de um ponto periférico da polia à qual ela está acoplada. Lembremos que no acoplamento tangencial, os pontos periféricos das polias têm mesma velocidade linear; já no acoplamento coaxial (mesmo eixo) são iguais as velocidades angulares ( ω ), frequências (f) e períodos (T) de todos os pontos das duas polias. Nesse caso a velocidade linear é diretamente proporcional ao raio (v = ω R). Na montagem P: Velocidade da polia do motor: v 1. Velocidade linear da serra: v 3P. v3p ω3p R3 ω2p ω3p v ω 2P 2P R2 v2p v1 v2p v3p ω2p R 3 v3p R 3 R2 v1 R3 v 3P. I R2 Página 6 de 10

7 Na montagem Q: Velocidade da polia do motor: v 1. Velocidade linear da serra: v 2Q. v2q ω2q R2 ω2q ω3q v3q ω3q R3 v3q v1 v3q v2q ω3q R 2 v2q R 2 R3 v1 R2 v 2Q. II R3 Dividindo (II) por (I): 2 v v 2Q 1 R2 R2 v2q R2. v3p R3 v1 R3 v3p R3 Como R2 R 3 v2q v 3P. Quanto às frequências, na montagem Q: f3q R v 1 3Q v 1 f3q R3 f1 R 1. f R Como R1 R 3 f3q F Página 7 de 10

8 Resposta da questão 3: [A] Observe o esquema abaixo. As velocidades lineares de A e B são iguais. Portanto: ωr ΩR ωr Ω R Para que a velocidade angular da roda traseira ser a maior possível é que r seja maior e R menor. Resposta da questão 4: [A] I. Correto. Para cada coroa dianteira temos 5 opções. Sendo assim: opções. II. Errado. A velocidade linear dos elos da corrente é constante. Sendo assim: R T RT D RD T D R D T Observe que a velocidade angular da roda traseira depende diretamente do raio da coroa dianteira e inversamente do raio da coroa traseira. Para que a velocidade atinja a maior velocidade a velocidade angular da roda traseira deve ser a maior possível. Sendo assim o raio dianteiro deve ser o maior possível e o traseiro o menor possível III. Correto. Observe a figura abaixo. A força de atrito deve ser paralela ao plano e igual à componente do peso na mesma direção. Fat Psen Página 8 de 10

9 O momento produzido pela força de atrito em relação ao centro da roda deve ser compensado pelo momento da força feita pela corrente. PR'sen F.R Fat.R' Psen.R' F R O momento produzido pela força motora exercida pelo ciclista deve ser igual ao feito pela força da corrente. Fr PR'sen r F m.d Fr Fm. d d R Para que a força feita pelo ciclista seja mínima: r deve ser mínimo e R deve ser máximo. Resposta da questão 5: [C] Como o raio da coroa legada ao pedal é três vezes maior que o da coroa ligada à roda, para cada volta da primeira a segunda dará três voltas. O número de voltas da coroa traseira é o mesmo que o da roda da bicicleta. Portanto a roda traseira efetuará três voltas e a bicicleta percorrerá: S 32R 3230,4 7,2m. Página 9 de 10

10 Resumo das questões selecionadas nesta atividade Data de elaboração: 25/05/2015 às 22:05 Nome do arquivo: F si XI Legenda: Q/Prova = número da questão na prova Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo Baixa... Física... Enem/ Múltipla escolha Média... Física... Enem/ Múltipla escolha Média... Física... Enem/ Múltipla escolha Elevada... Física... Enem/ Múltipla escolha Média... Física... Enem/ Múltipla escolha Página 10 de 10