SE18 - Física LFIS2A1 - Movimento circular Questão 1 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. f) não sei. Questão 2 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. Quando se dá uma pedalada na bicicleta da figura acima (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 2 R, onde 3? a) 1,2 m b) 2,4 m c) 7,2 m d) 14,4 m e) 48,0 m f) não sei Questão 3 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. Em que opção a seguir a roda traseira dá o maior número de voltas por pedalada?
a) b) c) d) e) f) não sei Questão 4 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.
f) não sei. Questão 5 (Enem 2016) 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. A frequência de giro do ponteiro, em rpm, é a) 1. b) 2. c) 4. d) 81. e) 162. Questão 6 (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. Questão 7 (Fuvest-SP) Qual a ordem de grandeza do número de voltas dadas pela roda de um automóvel ao percorrer uma estrada de 200 km? a) 10 2 b) 10 3
c) 10 5 d) 10 7 e) 10 9 f) Não sei. Questão 8 (Fuvest-SP) 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 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: Dados da Estação: Período aproximado: 90 minutos Altura acima da Terra 350 km Dados da Terra: Circunferência no Equador 40 000 km a) zero km. b) 500 km. c) 1000 km. d) 2500 km. e) 5000 km. f) Não sei.
Questão 9 (Ufscar 2001) No site www.agespacial.gov.br, da Agência Espacial Brasileira, aparece a seguinte informação: "O Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) vem sendo construído desde a década de 80 e está atualmente preparado para lançar foguetes de sondagem e veículos lançadores de satélites de pequeno porte. Localizado na costa do nordeste brasileiro, próximo ao Equador, a posição geográfica do CLA aumenta as condições de segurança e permite menores custos de lançamento." Um dos fatores determinantes dessa redução de custos se deve à inércia do movimento de rotação da Terra. Graças a essa inércia, o veículo lançador consome menos energia para fazer com que o satélite adquira a sua velocidade orbital. Isso ocorre porque, nas proximidades do Equador, onde se encontra o CLA, a) a velocidade tangencial da superfície da Terra é maior do que em outras latitudes. b) a velocidade tangencial da superfície da Terra é menor do que em outras latitudes. c) a velocidade tangencial da superfície da Terra é igual à velocidade orbital do satélite. d) a aceleração da gravidade na superfície da Terra é menor do que em outras latitudes. e) a aceleração da gravidade na superfície da Terra é maior do que em outras latitudes. f) não sei Questão 10 (Uerj) A distância média entre o Sol e a Terra é de cerca de 150 milhões de quilômetros. Assim, a velocidade média de translação da Terra em relação ao Sol é, aproximadamente, de: a) 3 km/s. b) 30 km/s. c) 300 km/s. d) 3000 km/s. e) Não sei. Questão 11 Às 12 horas, o ponteiro das horas e o ponteiro dos minutos de um relógio se sobrepõem. Depois de quanto tempo ocorre a próxima sobreposição?
a) 4 h 15 min e 27 s b) 1 h 3 min e 45 s c) 1 h 5 min e 27 s d) 6 h 30 min e) Não sei. Questão 12 Considere dois pilotos A e B que, ao disputarem uma prova de automobilismo, percorrem o circuito no mesmo sentido e com velocidades escalares constantes. O piloto A completa uma volta em 1 min 40 s, enquanto o piloto B faz o mesmo em 1 min 36 s. Supondo que, em determinado instante, B esteja ao lado de A, quanto tempo depois dessa situação a vantagem de B sobre A será de um quarto de volta? a) 8 min b) 10 min c) 12 min d) 14 min e) Não sei. Questão 13 Na figura, as rodas dentadas R 1 e R 3 são iguais e seus raios medem 50 cm, enquanto a roda dentada R 2 tem raio igual a 25 cm. As rodas R 2 e R 3 giram fixas a um mesmo eixo. A roda R 1, acoplada à R 2, gira com frequência igual a 5 000 rpm. Marque a opção que indica corretamente a frequência de rotação das rodas R 2 e R 3 e o o quociente v 1 /v 3 das velocidades escalares lineares de pontos na periferia das rodas R 1 e R 3 respectivamente.
a) f 2 = 5000, f 3 = 4000 rpm e b) f 2 =5000, f 3 = 10 000 rpm e c) f 2 = 2000 rpm, f 3 = 5000 rpm e d) f 2 = f 3 = 10000 rpm e e) Não sei. Questão 14 (UFRJ) O olho humano retém durante de segundo as imagens que se formam na retina. Essa memória visual permitiu a invenção do cinema. A filmadora bate 24 fotografias (fotogramas) por segundo. Uma vez revelado, o filme é projetado à razão de 24 fotogramas por segundo. Assim, o fotograma seguinte é projetado no exato instante em que o fotograma anterior está desaparecendo de nossa memória visual, o que nos dá a sensação de continuidade. Filma-se um ventilador cujas pás estão girando no sentido horário. O ventilador possui quatro pás simetricamente dispostas, uma das quais pintada de cor diferente, como ilustra a figura abaixo: Ao projetarmos o filme, os fotogramas aparecem na tela na seguinte sequência: o que nos dá a sensação de que as pás estão girando no sentido anti-horário. Calcule quantas rotações por segundo, no mínimo, as pás devem estar efetuando para que isso ocorra e indique a opção adequada. Nota: A ilusão de que as pás estão girando no sentido oposto ao real é devida ao fato de nosso cérebro interpretar que o movimento, de um fotograma para o outro, se dá no sentido do menor deslocamento angular.
a) 16 b) 18 c) 20 d) 22 e) Não sei. Questão 15 (Ufpr 2012) Um ciclista movimenta-se com sua bicicleta em linha reta a uma velocidade constante de 18 km/h. O pneu, devidamente montado na roda, possui diâmetro igual a 70 cm. No centro da roda traseira, presa ao eixo, há uma roda dentada de diâmetro 7,0 cm. Junto ao pedal e preso ao seu eixo há outra roda dentada de diâmetro 20 cm. As duas rodas dentadas estão unidas por uma corrente, conforme mostra a figura. Não há deslizamento entre a corrente e as rodas dentadas. Supondo que o ciclista imprima aos pedais um movimento circular uniforme, assinale a alternativa correta para o= número de voltas por minuto que ele impõe aos pedais durante esse movimento. Nesta questão, considere π = 3. a) 0,25 rpm b) 2,50 rpm c) 5,00 rpm d) 25,0 rpm e) 50,0 rpm f) não sei