Exercício 01

1. Exercício 01 Considerando as alternativas abaixo, assinale a(s) correta(s) com relação à Gravitação: (001) Um astronauta, durante sua estada em um planeta no qual a aceleração da gravidade vale 25% da aceleração gravitacional usualmente empregada na Terra, realiza experiências de medidas de tempo com um pêndulo simples. Para que seus resultados sejam iguais aos obtidos na Terra, o astronauta deve empregar um comprimento de pêndulo 4 vezes maior do que aquele que usa na Terra. FALSA – 4 X MENOR

2. (002) Caso o diâmetro da Terra fosse duplicado, mantendo-se todas as demais grandezas inalteradas, nosso peso seria reduzido a 25% do valor original. Se o diâmetro da Terra fosse duplicado o seu raio também seria e como o raio é inversamente proporcional ficaria 4 x menor VERDADEIRA

3. (004) As forças gravitacionais de ação e de reação entre duas partículas têm o mesmo módulo e o mesmo sentido mas direções opostas. FALSA (008) O valor da constante da gravitação, G, encontrada na Lei da Gravitação de Newton, deve ser alterado quando se passa do estudo da Mecânica Terrestre para o estudo da Mecânica Celeste. FALSA

4. (016) Um dos grandes méritos do trabalho de Isaac Newton foi o de ter explicado os fenômenos que ocorrem na Mecânica Celeste sob o ponto de vista da Dinâmica e não apenas da Cinemática. VERDADEIRA (032) Johannes Kepler conseguiu explicar os movimentos planetários através de suas 3 leis e dos epiciclos de Ptolomeu e de Copérnico. FALSA

5. (064) As leis de Kepler foram formuladas a partir de um grande número de dados acerca dos movimentos planetários, obtidos por Tycho Brahe. VERDADEIRA GABARITO: 002+016+064 = 082

6. Exercício 02 Considerando as alternativas abaixo, assinale a(s) correta(s) relativamente à Mecânica: (001) Quando a aceleração de um corpo é nula, podemos concluir que não existem forças atuando sobre o corpo. FALSA (002) Um corpo pode descrever uma trajetória curva sem que sobre ele atue uma força. FALSA

7. (004) A velocidade instantânea de um corpo sobre o qual atua apenas uma força pode ser nula. VERDADEIRA (008) Um corpo está amarrado à extremidade de um fio e descreve uma trajetória circular, em um plano vertical. O corpo está em equilíbrio pois a força centrífuga ocasionada pelo seu movimento equilibra a tensão existente no fio. FALSA

8. (016) Quando a resistência do ar é desprezível e a aceleração provocada pela Terra é constante, o movimento de um projétil pode ser considerado como a composição de um movimento uniforme e horizontal e por outro movimento vertical e acelerado. VERDADEIRA (032) Uma força que é perpendicular à velocidade de uma partícula não realiza qualquer trabalho sobre a mesma. VERDADEIRA

9. (064) A energia mecânica total de uma partícula é uma constante para a qual vale a lei de conservação. FALSA GABARITO: 004+016+032= 052

10. Exercício 03 Um corpo de massa m = 1,0 kg desliza por uma pista, saindo do ponto A com velocidade de módulo igual a 3,0 m/s, passando pelo ponto B com a mesma velocidade e parando no ponto C (figura). A resistência do ar ao movimento do corpo é desprezível, mas pode haver atrito entre o corpo e a pista. O trecho da pista que contém B é parte de uma circunferência de raio R = 0,30 m. As alturas de A, B e C em relação a um nível de referência são hA, hB e hC, respectivamente. Com base nesses dados, é correto afirmar:

12. (001) Existe uma força de atrito entre a pista e o corpo entre os pontos A e B, que realiza trabalho igual a -mg(hA-hB). fat = Emecânica  fat = (Ec + EpG)final - (Ec + EpG)inicial Como a Ecfinal = Ecinicial, teremos: fat = EpGfinal – EpGinicial = mghB – mghA = - mg(hA – hB) VERDADEIRA

13. (002) Nenhuma força realiza trabalho sobre o corpo entre A e B, pois não houve variação da energia cinética. FALSA (004) O trabalho total realizado sobre o corpo entre os pontos B e C é 9,0 J.  = Ecfinal – Ecinicial FALSA

14. (008) Se não houvesse atrito entre a pista e o corpo, este teria no ponto C uma velocidade com módulo maior que v0. VERDADEIRA (016) A aceleração centrípeta do corpo no ponto B é 30 m/s2. VERDADEIRA GABARITO: 001+008+016= 025

15. A figura representa um automóvel A, rebocando um "trailer" B, em uma estrada plana e horizontal. A massa do automóvel e a massa do "trailer" são, respectivamente, iguais a 1.500kg e 500kg. Inicialmente, o conjunto parte do repouso atingindo a velocidade de 90km/h em 20 segundos. Desprezam-se os efeitos da força de resistência do ar sobre o veículo e o reboque. Em relação à situação descrita, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as proposições adiante. Exercício 04

17. (001) Não havendo nenhuma força que se oponha ao movimento do trailer, o automóvel não necessita fazer nenhuma força adicional para acelerá-lo. FALSA (002) Até atingirem a velocidade de 90km/h, o automóvel e seu reboque terão percorrido 250m. VERDADEIRA

18. (004) O "trailer" exerce uma força de 625N sobre o automóvel. VERDADEIRA (008) A força resultante sobre o conjunto é igual a 2500N. VERDADEIRA

19. (016) A intensidade da força transmitida ao trailer é a mesma da força resultante sobre o conjunto. FALSA (032) A aceleração do conjunto é igual a 1,25m/s2. VERDADEIRA

20. (064) A força que o automóvel faz sobre o "trailer" não pode ter a mesma intensidade da força que o "trailer" faz sobre o automóvel porque, neste caso, o sistema permaneceria em repouso. FALSA GABARITO: 002+004+008+032= 046

21. O "air-bag", equipamento utilizado em veículos para aumentar a segurança dos seus ocupantes em uma colisão, é constituído por um saco de material plástico que se infla rapidamente quando ocorre uma desaceleração violenta do veículo, interpondo-se entre o motorista, ou o passageiro, e a estrutura do veículo. Consideremos, por exemplo, as colisões frontais de dois veículos iguais, a uma mesma velocidade, contra um mesmo obstáculo rígido, um com "air-bag" e outro sem "air-bag", e com motoristas de mesma massa. Os dois motoristas sofrerão, durante a colisão, a mesma variação de velocidade e a mesma variação da quantidade de movimento. Exercício 05

22. Entretanto, a colisão do motorista contra o "air-bag" tem uma duração maior do que a colisão do motorista diretamente contra a estrutura do veículo. De forma simples, o "air-bag" aumenta o tempo de colisão do motorista do veículo, isto é, o intervalo de tempo transcorrido desde o instante imediatamente antes da colisão até a sua completa imobilização. Em conseqüência, a força média exercida sobre o motorista no veículo com "air-bag" é muito menor, durante a colisão. Considerando o texto acima, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as proposições adiante. Continuação do enunciado do exercício 05

23. (001) A colisão do motorista contra o "air-bag" tem uma duração maior do que a colisão do motorista diretamente contra a estrutura do veículo. VERDADEIRA (002) A variação da quantidade de movimento do motorista do veículo é a mesma, em uma colisão, com ou sem a proteção do "air-bag". VERDADEIRA

24. (004) O impulso exercido pela estrutura do veículo sobre o motorista é igual à variação da quantidade de movimento do motorista. VERDADEIRA (008) O impulso exercido sobre o motorista é o mesmo, em uma colisão, com air-bag ou sem "air-bag". VERDADEIRA

25. (016) A variação da quantidade de movimento do motorista é igual à variação da quantidade de movimento do veículo. FALSA (032) A grande vantagem do "air-bag" é aumentar o tempo de colisão e, assim, diminuir a força média atuante sobre o motorista. VERDADEIRA

26. (064) Tanto a variação da quantidade de movimento do motorista como o impulso exercido para pará-lo são iguais, com ou sem "air-bag"; portanto, a força média exercida sobre ele é a mesma, também. FALSA GABARITO: 001+002+004+008+032= 047