UNIDADE DE ENSINO II

Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 1 /U2S1 - Atividade Diagnóstica

Marque a alternativa cujos elementos preenchem corretamente as lacunas na seguinte frase:

O _______ de um corpo rígido ou partícula pode ser obtido através do produto entre seu ______ e

sua _______. Em um sistema ______ , onde seus elementos interagem entre si mas não há atuação

de forças externas, o ______ sempre é conservado.

Escolha uma:

2 Uma partícula de massa 0,001kg realiza um movimento de rotação uniforme (MRU) com

raio 2,5m e velocidade 18,9 m/s. Calcule o momento angular da partícula.

Escolha uma:

Um sistema composto de uma casca cilíndrica fina e um bastão fino alojado em seu interior, ambos com massa 0,25 kg e comprimento 0,4 m. O sistema contém um gatilho em seu interior que, quando acionado, permite que o seu comprimento dobre, com o bastão sendo ejetado, de modo que ambos ficam firmes lado a lado. O sistema, antes de acionado o gatilho, gira livremente, sem atrito, ao redor de um suporte a uma velocidade angular constante 5 rad/s. O movimento ocorre no plano horizontal. Qual será a velocidade angular após o acionamento do gatilho? Despreze a resistência do ar. Dado: momento de inércia de um objeto fino cilíndrico girando em torno de sua extremidade 2016.2-U2S1-ADG-FGEEnunc.


Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 1 /U2S1 - Atividade de Aprendizagem

Um cilindro de massa 4,7 kg e raio 0,4m é componente de uma grande máquina industrial, e gira ao redor de seu eixo de simetria central com período 1s. Calcule o momento angular e sua energia cinética . Dado: Momento de Inércia de um cilindro girando ao redor de seu eixo de simetria é I= 1/2MR²

Em uma superfície sem atrito, um pequeno bloco de material magnético de massa é arremessado com velocidade constante . Ele colide com uma extremidade de um bastão de ferro de massa e de comprimento, cuja extremidade oposta está presa por um rolamento, que permite que a barra gire livremente sem atrito. O material magnético prende-se à extremidade da barra. Considere que a barra encontrava-se girando horizontalmente com velocidade angular constante 4,3 rad/s e que a colisão entre a barra e o bloco é frontal . A) Qual o momento angular do conjunto imediatamente antes da colisão? B) Qual o momento angular do conjunto imediatamente após a colisão? B) Qual a velocidade angular final do conjunto? Dado: momento de inércia de uma barra girando a partir de uma extremidade 2016.2-U2S1-AAP-FGE-Q03EN

 

Um robô gira livremente em um plano horizontal, ao redor de um eixo que não oferece

atrito, com velocidade angular constante. Em determinado momento, ele realiza um movimento, de

modo que sua velocidade angular cai para um terço. Despreze a resistência do ar. O que ocorreu

com o momento de inércia do robô, após o movimento?

Escolha uma:

 


Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 2 /U2S2 - Atividade Diagnóstica

O _____ é a grandeza física que causa a _____ . O fator de proporcionalidade entre

ambas é justamente o ____ .

Escolha uma:

Uma partícula está presa na extremidade de uma barra de 1,2m de comprimento, que é

livre para girar em torno da extremidade oposta. Sobre a partícula atua uma força de módulo F=2N

conforme figura.

3 Uma partícula de 1kg de massa está presa na extremidade de uma barra leve e resistente

de 0,5m de comprimento, que é livre para girar em torno da extremidade oposta. Sobre a partícula

atua uma força de módulo F=5N conforme figura. Marque a alternativa que contém o torque e a

aceleração angular sobre a partícula.


Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 2 /U2S2 - Atividade de Aprendizagem

Uma força de módulo F=25N é aplicada horizontalmente sobre um bastão conforme figura. Calcule o momento da força sobre um bastão de comprimento 0,9m, livre para girar horizontalmente a partir da extremidade oposta.

Escolha uma:

Em dado instante, uma partícula realiza um movimento circular de raio 4m com aceleração linear de 2m/s^2, sob a ação de um torque de 5N*m. Qual é a massa da partícula?

2016.2-U2S2-AAP-FGE-Q09EN2

Escolha uma:

Uma esfera de massa 3kg e raio 0,4m encontra-se livre para girar sem atrito em torno de

um eixo que atravessa por completo passando pelo centro e que, pelas laterais, apoia-se no teto

conforme figura. Em torno dela está enrolado um barbante, que na extremidade apoia uma partícula

de massa 1,6kg, pendurada. Quando a partícula é solta, qual o torque exercido sobre a esfera? Qual

sua aceleração angular? Marque a alternativa que contém ambas as informações. Dado: momento de inércia de uma esfera girando em torno de um eixo que atravessa seu centro 2016.2-U2S2-AAP-FGE-Q08EN2

 


Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 3 /U2S3 - Atividade Diagnóstica

Se a soma dos torques aplicados sobre um corpo rígido for nula, ele se encontra:

Escolha uma:

2 Uma alavanca é composta por um bastão leve e resistente de 3m de comprimento,

estendido horizontalmente, apoiada a 1m de distância de uma das extremidades, sobre a qual é

aplicada uma força vertical para baixo de intensidade 40N. Qual força deve ser aplicada na

extremidade oposta para manter o sistema em equilíbrio de rotação?

Escolha uma:

Uma barra leve e resistente de L=2m de comprimento está inclinada formando um ângulo

de 30 graus com a horizontal. Uma de suas extremidades sustenta uma corda leve, que apoia um

objeto de massa M=3kg. Qual aproximadamente o torque que deve ser aplicado sobre a barra para

que ela se mantenha em equilíbrio de rotação com relação à extremidade em contato com o solo?

 


Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 3 /U2S3 - Atividade de Aprendizagem

No equilíbrio de rotação, a soma dos torques sobre o corpo rígido é _____ , e consequentemente a aceleração angular sobre ele é _____ . Isso é possível, pois os torques em sentidos distintos têm sinais ______ e se ______.Marque a alternativa que completa corretamente as lacunas no texto acima.

Uma barra homogênea de 2kg e 3m de comprimento encontra-se apoiada a exatamente

1m de uma de suas extremidades por um suporte que permite que o bastão gire livremente. A 0,3m

dessa mesma extremidade encontra-se um pequeno objeto de massa 2,5kg. Qual força deve ser

aplicada na extremidade oposta para equilibrar o sistema na horizontal?

 

 

Uma alavanca consiste em uma barra leve e resistente, estendida na horizontal, com um apoio situado a 1m de uma extremidade que suporta uma massa de 5kg. A extremidade oposta suporta uma massa de 2kg, e o sistema encontra-se equilibrado. Qual o comprimento da barra?

 

outras questões 

 

 3.1 Um corpo rígido encontra-se em _____ de rotação quando a soma de seus _____ com relação a um determinado eixo de rotação _____ . Marque a alternativa que completa corretamente as lacunas da frase acima

Escolha uma:


Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 4 /U2S4 - Atividade Diagnóstica

Faz parte da solução de problemas de equilíbrio de corpos rígidos verificar:

I – se a soma dos momentos angulares com relação ao eixo de rotação é nula.

II – se o corpo rígido encontra-se em repouso absoluto.

III – se a soma das forças em cada direção espacial é nula.

IV – se a soma dos torques com relação ao eixo de rotação se anulam.

Marque a alternativa que contém todas as afirmações verdadeiras.

Escolha uma:

2 Uma barra homogênea de massa m=12kg e 3m de comprimento encontra-se estendida

horizontalmente, em repouso. Uma de suas extremidades está presa à parede conforme figura, e é

livre para girar verticalmente. Em um ponto D, distante em 0,5m do ponto B, barra está presa ao teto

por uma corda estendida. Marque a alternativa que contém o módulo da tração sobre a corda e da

força que atua na junção do ponto A.

Escolha uma:

3 Uma barra de 2m de comprimento e massa 3kg está presa em uma extremidade ao solo,

no ponto A, e é livre para girar verticalmente. Uma corda, esticada verticalmente conforme figura,

sustenta a barra em sua posição de equilíbrio estático. O ponto C encontra-se a 1,6m de distância do

ponto A. Marque a alternativa que contém o módulo da tração sobre C e da força que atua sobre A,

respectivamente.

Escolha uma:


Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 4 /U2 - Avaliação da Unidade

O momento angular é uma grandeza física que depende linearmente do momento de

inércia e também linearmente da velocidade angular. Sua unidade é kg.m2/s . O momento angular

é sempre conservado em sistemas isolados, onde os elementos do sistema podem interagir entre si,

mas não há influências externas.

Um astronauta flutua no exterior de sua estação espacial. Ele toma um impulso e

começa a girar com velocidade angular constante ω. Se ele realiza um movimento que reduz seu

momento de inércia para um terço, qual será sua nova velocidade angular?

 

2 O momento da força (ou torque) é diretamente proporcional ao momento de inércia e

diretamente proporcional à aceleração angular de um corpo rígido ou partícula qualquer.

Um disco de massa 4kg e raio 50cm gira ao redor de seu eixo central com velocidade

angular inicial 10rad/s e depois, devido ao atrito com o eixo de rotação, reduz linearmente sua

velocidade até o repouso completo após 4s. Marque a alternativa que contém a aceleração angular

e o módulo do torque necessários para parar o disco.

 

3 Um corpo rígido em equilíbrio de rotação, corresponde à situação em que, apesar de

diversos torques atuarem sobre ele, ele não gira. Sua aceleração angular é nula (α=0).

Sobre ele atuam torques no sentido anti-horário (positivos) e torques no sentido horário (negativos),

de maneira que o torque resultante é nulo....

Uma alavanca consiste em uma barra leve e resistente, estendida na horizontal, com

um apoio situado a 0,5m de uma extremidade que suporta uma massa de 9kg. A extremidade oposta suporta uma massa de 1kg, e o sistema encontra-se equilibrado. Qual o comprimento da barra?

 

Uma barra homogênea de massa m=4kg e 3m de comprimento encontra-se estendida

horizontalmente, em repouso. Uma de suas extremidades está presa à parede conforme figura, e é

livre para girar verticalmente. A barra sustenta um objeto de massa 20kg, que encontra-se preso à

barra em C, a exatamente 1m de distância do ponto de apoio em A. A 0,5m do ponto B, no ponto D,

a barra está presa ao teto por uma corda estendida. Marque a alternativa que contém a tração sobre

a corda e a força que atua na junção do ponto A.

 

5 Uma barra de 3,4m de comprimento e massa 10kg está presa em uma extremidade ao

solo, no ponto A, e é livre para girar verticalmente. Ela sustenta um objeto de massa M=8kg a partir

de sua extremidade oposta. Uma corda, esticada horizontalmente conforme figura, ajuda a sustentar

a barra em sua posição de equilíbrio estático. O ponto C encontra-se a 2,2m de distância do ponto

A. Marque a alternativa que contém o módulo da tração e da força que atua sobre A,

respectivamente.

 


Física Geral e Experimental: Energia /UNIDADE DE ENSINO 2 - Encontro 4 /U2S4 - Atividade de Aprendizagem

Uma barra de massa m = 9 kg e 5 m de comprimento encontra-se estendida horizontalmente conforme a Figura 2.32. Uma de suas extremidades está presa à parede conforme figura e a barra é livre para girar verticalmente a partir daí. A barra sustenta um objeto de massa M = 6  kg, que se encontra preso à barra em C, a exatamente 3 m de distância do ponto de apoio em A. No ponto D, a 4 m do ponto A, a barra está presa ao teto por uma corda estendida. Marque a alternativa que indica a força de tração e a força sobre o ponto A, respectivamente.

Escolha uma:

Observe a figura. Uma barra de 7 m de comprimento e massa m = 11 kg é sustentada e mantida em repouso na horizontal por um pilar. Uma de suas extremidades está ligada diretamente a ele (ponto A) e é livre para girar verticalmente, enquanto que a outra extremidade está ligada a um cabo de aço preso à barra pelo ponto B e ao pilar pelo ponto C. A barra sustenta um objeto de massa M = 40 kg que se encontra sobre a barra, a 2 m de distância do ponto B. Marque a alternativa que contém a força de tração sobre o cabo, e também a força que atua sobre a junção no ponto A, respectivamente.

Escolha uma:

Uma barra de 5,4 m de comprimento e massa 13 kg está presa em uma extremidade ao solo, no ponto A, e é livre para girar verticalmente. Ela sustenta um objeto de massa M = 26 kg no ponto C, distante em 2,2 m de A. Uma corda, esticada verticalmente conforme figura, ajuda a sustentar a barra em sua posição de equilíbrio estático. O ponto D encontra-se a 1,4 m de distância do ponto B. Marque a alternativa que contém, respectivamente, o módulo da tração sobre C e da força que atua sobre A.