Física Teórica e Experimental I

Prévia do material em texto

GABARITO
Protocolo: 927315
Página 1 - 18/11/2024 às 13:57
Prova
Data de aplicação: 18/10/2024
Curso: Engenharia Ambiental e Sanitária
Disciplina: Física Teórica e Experimental I
Ano: 20242 / Semestre: 3
RGM: 423.1115 / Aluno: LÚCIA GABRIELA KALESKI
PROVA 01
Questão 1
A resultante das forças que atuam sobre um corpo é nula. Você pode afirmar que ele está parado? Justifique.
Resposta do aluno: Sim. Se as forças resultantes que atuam sobre um corpo é nula, é possivel afirmar que esta
em repouso.
Parecer do professor: Não, de acordo com a Primeira Lei de Newton, quando a resultante das forças que atuam
sobre um corpo é nula, ele permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, com velocidade
constante.
Questão 2
Considere uma força de 200 N, essa força foi decomposta em dois componentes: o horizontal, com intensidade
de 160 N, e o vertical, com intensidade de 120 N. Mas a soma 120 N + 160 N é 280 N. Como você explica essa
diferença?
Resposta do aluno: A soma de duas intensidades pode ser diferentes pois é necessário considerar a direção e o
sentido das forças, alem do módulo. Sendo que: *forças paralelas soman-se; *forças opstas subtraem-se *forças
perpendiculares soman-se de acordo com o teorema de pitagoras.
Parecer do professor: Não podemos simplesmente somar as intensidades dos componentes horizontal e vertical
das forças de 200 N, pois eles são componentes em direções perpendiculares. Assim devemos aplicar o
Teorema de Pitágoras para a correta resolução.
Questão 3
A Mecânica Clássica baseia-se em três leis fundamentais, estabelecidas por Sir Isaac Newton (1642-1727) e
apresentadas pela primeira vez em 1686 na sua obra Principia Mathematica Philosophiae Naturalis (Os
Princípios Matemáticos da Filosofia Natural), usualmente chamada de Principia. Com relação às leis de Newton,
podemos afirmar que:
I - Uma das consequências da primeira lei é o fato de que qualquer variação do vetor velocidade, em relação a
um referencial inercial, ou seja, qualquer aceleração, deve estar associada à ação de forças.
II - A segunda lei, conhecida como princípio fundamental da dinâmica, estabelece que a aceleração de um corpo
submetido a uma força externa resultante é diretamente proporcional à sua massa.
III - As forças que atuam em um corpo originam-se em outros corpos que constituem sua vizinhança. Uma força
é apenas o resultado da interação mútua entre dois corpos. Assim, de acordo com a terceira lei, é impossível
existir uma única força isolada.
Assinale a alternativa correta:
a) Somente a afirmativa II está correta.
b) Somente a afirmativa III está correta.
c) Somente as afirmativas I e II estão corretas.
d) Somente as afirmativas I e III estão corretas. (correta)
GABARITO
Protocolo: 927315
Página 2 - 18/11/2024 às 13:57
e) Somente as afirmativas II e III estão corretas.
Questão 4
Os ponteiros de hora e minuto de um relógio suíço têm, respectivamente, 1 cm e 2 cm. Supondo que cada
ponteiro do relógio é um vetor que sai do centro do relógio e aponta na direção dos números na extremidade do
relógio, determine o vetor resultante da soma dos dois vetores correspondentes aos ponteiros de hora e minuto
quando o relógio marca 6 horas.
a) O vetor tem módulo 1 cm e aponta na direção do número 12 do relógio. (correta)
b) O vetor tem módulo 2 cm e aponta na direção do número 12 do relógio.
c) O vetor tem módulo 1 cm e aponta na direção do número 6 do relógio.
d) O vetor tem módulo 2 cm e aponta na direção do número 6 do relógio.
e) O vetor tem módulo 1,5 cm e aponta na direção do número 6 do relógio.
Questão 5
As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para prevenir lesões mais graves
em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto está relacionada com a:
a) Lei de Snell;
b) Primeira Lei de Kepler.
c) Lei de Ohm;
d) Lei de Ampère;
e) Primeira Lei de Newton; (correta)
Questão 6
Um corpo com massa de 5 kg é lançado sobre um plano horizontal liso, com velocidade de 40 m/s. Determine o
módulo da intensidade da força que deve ser aplicada sobre o corpo contra o sentido do movimento, para pará-
lo em 20 s.
a) 200 N
b) 20 N
c) 10 N (correta)
d) 40 N
e) 8 N
Questão 7
Consideremos uma corda elástica, cuja constante vale 10 N/cm. As deformações da corda são elásticas até uma
força de tração de intensidade 300N e o máximo esforço que ela pode suportar, sem romper-se, é de 500N. Se
amarramos um dos extremos da corda em uma árvore e puxarmos o outro extremo com uma força de
intensidade 300N, a deformação será de 30cm. Se substituirmos a árvore por um segundo indivíduo que puxe a
corda também com uma força de intensidade 300N, podemos afirmar que:
a) A força de tração será nula.
GABARITO
Protocolo: 927315
Página 3 - 18/11/2024 às 13:57
b) A força de tração terá intensidade 300N e a deformação será a mesma do caso da árvore.
c) A força de tração terá intensidade 600N e a deformação será o dobro do caso da árvore.
d) A corda se romperá, pois, a intensidade de tração será maior que 500N.
e) Nenhuma das alternativas estão corretas. (correta)
Questão 8
Uma pessoa sai para dar um passeio pela cidade, fazendo o seguinte percurso: sai de casa e anda 2 quarteirões
para o Norte; dobra à esquerda andando mais 2 quarteirões para Oeste, virando, a seguir, novamente à
esquerda e andando mais dois quarteirões para o Sul. Sabendo que cada quarteirão mede 100m, o
deslocamento da pessoa é:
a) 700m para Sudeste
b) 200m para Oeste (correta)
c) 200m para Norte
d) 700m em direções variadas
e) 0m
Questão 9
Analise a figura abaixo, os arranjos fazem a soma vetorial de F1 e F2.
Quais dos arranjos mostram corretamente a soma vetorial das forças F1 e F2 ?
a) (a) – (b) – (e)
b) (b) – (c) – (f)
c) (d) – (e) – (f)
d) (a) – (c) – (e)
e) (c) – (d) – (e) (correta)
Questão 10
Um veículo move-se com velocidade constante de 36 km/h. Ao seu lado, um outro veículo trafega com
velocidade constante de 54 km/h. Assinale a alternativa que indica qual será a distância, em km, entre esses
veículos após um intervalo de tempo de 5 minutos.
a) 5,0 km
b) 2,0 km
c) 1,5 km (correta)
d) 3,0 km
e) 18 km
GABARITO
Protocolo: 927315
Página 4 - 18/11/2024 às 13:57
PROVA 02
Questão 1
Um corpo de massa 2,0 kg tem no instante t = 0 velocidade de 5,0 m/s. Nesse instante passa a agir sobre o
corpo uma força resultante constante de intensidade 12 N na mesma direção e sentido da velocidade. Sabendo
que a força atua até o instante t = 1,5 s, determine o impulso dessa força.
Resposta do aluno: I=12(N) x 1,5(s) I= 18 N/S
Questão 2
Um automóvel percorre uma estrada horizontal com velocidade constante, portanto a sua energia cinética não
varia. Se não há variação de energia cinética, não há realização de trabalho sobre o automóvel, logo não há
consumo de combustível. Esse raciocínio está correto? Explique.
Resposta do aluno: Não. Pois é necessario uma força que anule os efeitos dissipativos (força de atrito,
resistencia do ar) consequentemente gastaria combustivel.
Questão 3
Ao se fechar uma porta, aplica-se uma força na maçaneta para ela rotacionar em torno de um eixo fixo onde
estão as dobradiças. Com relação ao movimento dessa porta, analise as proposições.
I - Quanto maior a distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças, menos efetivo é o torque da força.
II - A unidade do torque da força no SI é o N.m, podendo também ser medida em Joule (J).
III - O torque da força depende da distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças.
IV - Qualquer que seja a direção da força, o seu torque será não nulo, consequentemente, a porta rotacionará
sempre.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa II é verdadeira.
b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
c) Somente a afirmativa IV é verdadeira
d) Somente a afirmativa III é verdadeira. (correta)
e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
Questão 4
Uma cancela manual é constituída de uma barra homogênea AB de comprimento L = 2,40 m e massa M = 10,0
kg e está articulada no ponto O, onde o atritoé desprezível. A força F tem direção vertical e sentido
descendente, como mostra a figura.
Considerando a aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2, a intensidade da força mínima que se deve aplicar em A
para iniciar o movimento de subida da cancela é:
GABARITO
Protocolo: 927315
Página 5 - 18/11/2024 às 13:57
a) 152 N
b) 175 N
c) 196 N (correta)
d) 125 N
e) 100 N
Questão 5
Determine a velocidade de recuo de um canhão de duas toneladas (2000 kg), que dispara um projétil de 6 kg a
uma velocidade de 300 m/s.
a) 1,2 m/s
b) 1,0 m/s
c) 2,0 m/s
d) 0,5 m/s
e) 0,9 m/s (correta)
Questão 6
Duas rodas, uma de raio R e outra de raio 2R, são fixadas uma sobre à outra de modo concêntrico e são livres
para rodar em torno de seu eixo de simetria. Como mostrado na figura, quatro forças são exercidas
tangencialmente às rodas. Qual é o valor do torque resultante?
GABARITO
Protocolo: 927315
Página 6 - 18/11/2024 às 13:57
a) Zero
b) FR
c) 2 FR
d) 4 FR
e) 6 FR (correta)
Questão 7
Durante um reparo na estação espacial internacional, um cosmonauta, de massa 90 kg, substitui uma bomba
do sistema de refrigeração, de massa 360 kg, que estava danificada. Inicialmente, o cosmonauta e a bomba
estão em repouso em relação à estação. Quando ele empurra a bomba para o espaço, ele é empurrado no
sentido oposto. Nesse processo, a bomba adquire uma velocidade de 0,2 m/s em relação à estação.
Qual é o valor da velocidade escalar adquirida pelo cosmonauta, em relação à estação, após o empurrão?
a) 0,05 m/s
b) 0,20 m/s
c) 0,40 m/s
d) 0,50 m/s
e) 0,80 m/s (correta)
Questão 8
Segue abaixo algumas afirmações que envolvem a energia mecânica e a conservação de energia. Analise:
I - Denomina-se energia cinética a energia que um corpo possui, por este estar em movimento.
II - Pode-se denominar de energia potencial gravitacional a energia que um corpo possui por se situar a uma
certa altura acima da superfície terrestre.
III - A energia mecânica total de um corpo é conservada, mesmo com a ocorrência de atrito.
IV - A energia total do universo é sempre constante, podendo ser transformada de uma forma para outra;
entretanto, não pode ser criada e nem destruída.
V - Quando um corpo possui energia cinética, ele não é capaz de realizar trabalho.
As afirmações corretas são:
a) I, II e III
b) II, IV e V
c) I, III e V
d) I, II e V (correta)
e) III, IV e V
GABARITO
Protocolo: 927315
Página 7 - 18/11/2024 às 13:57
Questão 9
Energia potencial é a forma de energia que está associada a um sistema onde ocorre interação entre diferentes
corpos e está relacionada com a posição que o determinado corpo ocupa. A respeito dos tipos de energia
potencial, marque a alternativa incorreta:
a) A energia potencial gravitacional é armazenada em virtude da posição ocupada por um objeto qualquer.
b) A constante elástica de uma mola indica se ela é de fácil ou difícil deformação.
c) A energia potencial elástica é a metade do produto da constante elástica pela deformação sofrida pela mola.
(correta)
d) A energia potencial elástica é armazenada em um material elástico em virtude de sua deformação.
e) Relacionar o conceito de energia somente à ideia de movimento é um erro, uma vez que, ao ocupar uma
posição, um corpo possui energia potencial armazenada.
Questão 10
Observe a situação descrita na tirinha abaixo.
Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse
caso, é de energia:
a) Potencial elástica em energia potencial gravitacional. (correta)
b) Potencial gravitacional em energia potencial elástica.
c) Potencial elástica em energia cinética.
d) Cinética em energia potencial elástica.
e) Gravitacional em energia cinética.