Unidade de Ensino III

Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 1 /U3S1 - Atividade Diagnóstica

Considere as afirmações abaixo:

I- A pressão é um grandeza física que tem unidades de força por unidade de área.

II- A unidade atm equivale à pressão que a atmosfera terrestre exerce sobre todos os objetos na

superfície da Terra, e equivale a

III- O ar não é um fluido e não tem massa, portanto a atmosfera não pode exercer pressão sobre

nenhum objeto.

São verdadeiras somente as afirmações:

 

2 Uma força de 50N é exercida sobre o êmbolo de uma seringa de raio 1cm. Qual a pressão

exercida pelo êmbolo sobre o líquido?

 

Um tanque cilíndrico com raio da base 3m e 4m de altura esta preenchido de um liquido com densidade 0,9g/cm³. calcule a precao sobre a base do tanque,

considere que ele entra em contato com atmosfera regularmente. considere também que g = 10m/s² e atm = 10^5 pa

 

Uma caixa se desloca de 20m na horizontal, da esquerda para direita, sob a ação de uma força resultante constante de 30N, também na horizontal. O trabalho realizado pela força é de (despreze o atrito):

 

Um cortador de grama está sob ação de uma força resultante constante de 200N como mostra a figura. Sabendo que o cortador sofre um deslocamento de 300m na horizontal, da esquerda para direita. Analise as afirmações.

Fonte: a autora

I – Apenas a componente vertical da força resultante realiza trabalho;

II – Apenas a componente horizontal da força resultante realiza trabalho.

III – O trabalho realizado pela força resultante durante o deslocamento citado é de aproximadamente 52kJ.

IV – O trabalho realizado pela força resultante durante o deslocamento citado é de aproximadamente 30kJ.

 

São verdadeiras somente as afirmações:

Escolha uma:

 

Uma força constante, horizontal, de intensidade de 20N atua durante 8,0 segundos sobre um corpo de massa de 4,0kg, que estava inicialmente em repouso apoiado em uma superfície horizontal lisa e sem atrito. O trabalho realizado por essa força e a potência média, no intervalo de 8,0 segundos são, respectivamente, iguais a:


Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 2 /U3S2 - Atividade Diagnóstica

Um objeto de massa de 10kg se move com velocidade de 10,0 m/s. A energia cinética do objeto é de:

 

Considerando o teorema do trabalho-energia, podemos afirmar que:

I – Quando a velocidade do corpo aumenta, a variação de energia cinética é positiva e, portanto o trabalho resultante realizado sobre o corpo também é positivo.

II – Se a força resultante que atua sobre o corpo atrapalhar o movimento, o trabalho resultante será negativo, ou seja, a energia cinética do corpo vai diminuir.

III – Um objeto em repouso possui energia cinética positiva e diferente de zero.

IV – Um corpo que se move com velocidade constante, não possui variação de energia cinética e, portanto, o trabalho resultante sobre ele é nulo.

Estão corretas somente as afirmações:

 

3 Um bloco, de massa de 5,0kg, se move, em uma trajetória retilínea, com aceleração constante igual a 2,0 m/s². Durante um deslocamento de 3,0m a variação de energia cinética desse bloco é de:


Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 2 /U3S2 - Atividade de Aprendizagem

Um próton de massa igual a 1,67·10-27kg está sendo acelerado em linha reta, em um acelerador de partículas.

O trabalho realizado para essa operação é de 4,0·10-17J Sabendo que o próton tem uma velocidade inicial de 2,4·10m/s, a velocidade final em m/s é de aproximadamente:

 

Uma moeda, sob efeito de diversas forças, desliza sobre um plano horizontal sem atrito em um sistema de coordenadas xy, da origem até o ponto de coordenadas (3,0; 4,0). Uma das forças é constante, possui módulo de 2,0N e é inclinada de 100º com semieixo x positivo. Qual é o trabalho aproximado realizado por essa força sobre a moeda durante o deslocamento no plano horizontal?

 

Um projétil de massa de 5,0g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade de 400 m/s e penetra 10cm na direção do movimento até parar. Supondo que a distância seja proporcional a energia cinética, assinale a alternativa correta.

 

Um bloco de 2,0kg é lançado do topo de um plano inclinado com velocidade de 5,0 m/s. Durante da descida, uma força de atrito constante de 7,5N atua sobre o bloco fazendo-o parar após um deslocamento de 10m. A altura H que o bloco percorre até parar é, aproximadamente, de:

 

Uma força horizontal de módulo de 10N é aplicada a um livro de massa de 3,0kg, enquanto o livro escorrega (desce) por uma distância d=0,5m ao longo de uma rampa, sem atrito, inclinada de 30º com a horizontal. Considerando que o livro parte do repouso, sua energia cinética final é de:


Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 3 /U3S3 - Atividade Diagnóstica

Um motociclista desce uma ladeira com velocidade constante. Podemos então afirmar que durante a descida, a:

 

Qual é a constante elástica de uma mola que armazena 25J de energia potencial elástica ao ser comprimida de 7,5cm?

 

Um objeto de massa de 50,0kg está no topo de uma rampa que possui 10,0m de comprimento e inclinação de 30º com a horizontal. A energia potencial gravitacional armazenada nesse objeto, nessa posição é de:


Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 3 /U3S3 - Atividade de Aprendizagem

Uma mola elástica ideal submetida a ação de uma força de intensidade de 10N está deformada de 2,0cm. A energia elástica armazenada na mola é de:

 

Um bloco de massa de 500g está a 50m de altura em relação ao solo horizontal com uma velocidade de  10 m/s em um determinado instante de tempo. Tomando o solo como referência, nesse mesmo instante de tempo, qual é a, respectivamente, a energia cinética, a energia potencial e a energia mecânica total do bloco?

 

Uma caixa com certa massa é abandonada do repouso de uma certa altura em um plano inclinado. A caixa desliza pelo plano inclinado e em seguida percorre um plano horizontal no solo até comprimir ao máximo uma mola. Desprezando os atritos e resistências, analise as afirmações a seguir:

I – Inicialmente o bloco possui energia potencial gravitacional;

II – Ao deslizar o plano inclinado, a energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética;

III – Durante o deslizamento pelo plano horizontal o bloco só possui energia cinética. A energia potencial é nula em relação ao solo.

IV – Ao comprimir a mola ao máximo, toda a energia cinética da caixa é transferida para a mola, que armazena essa energia em forma de energia potencial elástica.

Estão corretas as afirmações:

 

4 O gráfico a seguir representa a intensidade da força aplicada a uma mola em função da sua deformação. A energia armazenada na mola para uma deformação de 0,5m é de: 

 

Um bloco de 5,0 kg se move com V0=6,0m/s  sobre uma superfície horizontal sem atrito contra uma mola cuja constante da mola é dada por k=500N/m e que possui uma de suas extremidades presa a uma parede. Considerando que a energia mecânica é constante, a distância máxima que a mola pode ser comprimida é de: 


Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 4 /U3S4 - Atividade Diagnóstica

São exemplos de forças conservativas:

 

Considere um objeto em queda livre, em um local onde a resistência do ar e qualquer tipo de atrito são desprezíveis. Podemos afirmar que:

I – o sistema é conservativo, pois somente a força peso realiza trabalho.

II – o sistema não é conservativo, pois somente a força peso realiza trabalho.

III – a energia mecânica do sistema é constante e apenas se altera entre cinética e potencial.

Estão corretas as afirmações

 

Se forças dissipativas realizam trabalho sobre um sistema isolado, então o sistema é não conservativo, ou seja, ele perde energia mecânica. Considerando a lei de conservação de energia, podemos afirmar que:


Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 4 /U3S4 - Atividade de Aprendizagem

Um cachorro arrasta sua cama de dormir em um piso horizontal, aplicando uma força horizontal de constante de 8,0N. O módulo da força de atrito cinético que age sobre a cama é de 5,0N. Se a cama é arrastada por 150cm, o trabalho realizado pelo cachorro e a energia mecânica dissipada no processo possuem módulos, respectivamente, de:


Uma caixa de massa de 8,0kg é solta, a partir do repouso, a uma altura de 3,0m acima de um mola. Inicialmente a mola está na sua posição de repouso, ou seja, sem deformação. Atritos e resistências são desprezíveis. Sabendo que a caixa comprime a mola até a deformação máxima de 80cm e durante a deformação da mola a energia mecânica é constante, qual será a constante elástica da mola no SI (N/m) ? Adote o ponto de deformação máxima como referência (onde a energia potencial gravitacional é nula).

Figura 3.23 | Queda sobre a mola.

 

3 Um corpo de massa de 800g está inicialmente em repouso e comprime em 12 cm uma mola de constante elástica k=2000 N/m. O corpo é abandonado desta posição (A). Em seguida, a mola se distende e o bloco se separa da mola na posição B e para completamente na posição C. Na posição B a mola não possui deformação. No trecho AB não há atrito. Porém, no trecho BC existe atrito e o coeficiente de atrito cinético é 0,40. Podemos afirmar que a distância BC vale, aproximadamente:

Figura 3.22 | Corpo e mola.

 

4 No frio, costumamos esfregar rapidamente as mãos para esquentá-las. Considerando o nível das mãos como ponto de referência, a respeito desse processo, podemos afirmar que:

 

5 Duas caixas A e B são abandonadas, a partir do repouso, simultaneamente, de uma altura de 20m em relação ao solo. A caixa A cai em queda livre, sem resistências do ar. A caixa B escorrega por um plano inclinado de 30º em relação a horizontal, sem atrito. Podemos afirmar que:


Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 4 /U3 - Avaliação da Unidade

Uma bola de beisebol de massa de 700g cai de uma altura de 10,0m a partir do repouso e depois de bater no chão ele eleva-se verticalmente até a altura máxima de 6,0m. Podemos afirmar que a energia mecânica da bola:

 

Um motor que opera com potência constante de 500W deve erguer um corpo de peso de 200N a uma altura de 20m. Despreze atritos. O trabalho realizado pelo motor e o tempo gasto nesta operação são, respectivamente:

 

Um bloco de massa de 4,0kg é abandonado sem velocidade inicial do topo de um plano inclinado com 10,0m de altura máxima. Ao longo do plano inclinado o movimento ocorre sem atrito. Na base do plano inclinado tem um plano horizontal reto, no qual o bloco desliza por 15m até parar, devido à força de atrito. A velocidade do bloco no final do plano inclinado (em ) e o coeficiente de atrito cinético são, respectivamente (considere valores aproximados):

 

Enunciado: Uma caixa de 25kg sobe um plano inclinado, à partir da base, com velocidade inicial de 5,0 m/s. Após percorrer certa distância a caixa entra em repouso. O plano é perfeitamente liso (não possui atrito) e está inclinado de 60º em relação a horizontal. A altura máxima atingida pela caixa é de:

 

Um pacote de 2,0kg é lançado e começa a subir um plano inclinado de 30º em relação a horizontal. A velocidade inicial, na base no plano, é de 4,0 m/s. Ao atingir a altura máxima, qual distância, aproximada, o pacote percorreu, sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre ele e o plano é de 0,15? (adote a base do plano como nível de referência).


Física Geral e Experimental: Mecânica /UNIDADE DE ENSINO 3 - Encontro 1 /U3S1 - Atividade de Aprendizagem

O gráfico mostra como a força resultante, que atua sobre um corpo de massa de 2,0kg, varia com a posição. O corpo parte do repouso e se desloca em uma trajetória retilínea na mesma orientação da força resultante. O trabalho (em J) resultante entre as posições de 0 e 4,0m e a aceleração (em Imagem) do corpo na posição de 4,0m, são, respectivamente:

 

Num corpo de massa de 2,0 kg atuam as forças F e Fat. A força F possui intensidade variável de acordo com a posição e a força Fat é constante, como mostra a figura. Ambas as forças são paralelas ao deslocamento, que ocorre em um plano horizontal. O corpo parte da origem e do repouso. O trabalho resultante ao longo de 6,0m é de

 

Uma partícula de massa de 10kg, partindo do repouso, está sujeita a ação de exclusiva de duas forças constantes, perpendiculares entre si, de módulos iguais a 3,0N e 4,0N, que atuam durante 4,0s. O trabalho resultante e a potência média são, respectivamente:

 

Um motor que opera com potência constante de 200W deve erguer um corpo de peso de 100N a uma altura de 10m. Despreze atritos. O trabalho realizado pelo motor e o tempo gasto nesta operação são, respectivamente:

 

Em um plano inclinado um bloco de massa de 2,0kg parte do repouso e é empurrado para cima por uma força Imagem paralela ao plano inclinado. A força Imagem possui intensidade variável de acordo com a distância (d) percorrida pelo bloco, como mostram as figuras. Os trabalhos da força Imagem e do peso no deslocamento do bloco da posição A para a posição B, são, respectivamente:

 

Um objeto de massa de 20kg desloca-se por 20m em uma trajetória retilínea de acordo com a equação horária dos espaços U3S1-AAP-FGM-Q01.JPG. O trabalho realizado pela força resultante durante o deslocamento é de:

 


Uma caixa de 4,0kg é lançada do topo de um plano inclinado com velocidade inicial de . Durante a descida atua sobre a caixa uma força de atrito constante de 15N que faz a caixa parar completamente após deslocar-se 20m. Calcule a altura H que a caixa percorre até parar, desprezando o efeito do ar (considere um valor aproximado).

 

 

Um bloco está comprimindo uma mola de  causando uma deformação de 80cm. Nessas condições, a energia elástica armazenada na mola é de:

 

 

Uma formiga caminha com velocidade constante transportando uma folha de 0,20g de um ponto A para um ponto B. Sabendo que o ponto B fica 8,0metros acima de A, qual é o trabalho realizado pela formiga sobre a folha ao ir do ponto A para B?(considere valores aproximados)

 

 

10 Analise as afirmações a seguir:

I – O trabalho é uma grandeza vetorial que quantifica a energia mecânica.

II – O trabalho pode ser positivo ou negativo, dependendo se a força possui o mesmo sentido ou sentido oposto ao do movimento do corpo.

III – Se houver força, porém não houver deslocamento, o trabalho é nulo.

IV – A força peso realiza um trabalho positivo na subida e trabalho negativo na descida de um corpo.

São verdadeiras as afirmações: