Resolução do Pense & Responda de 05/01

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Atrito estático e dinâmico

Borges e Nicolau

Três caixas de madeira, A, B e C, de massas 10 kg, 8 kg e 6 kg, respectivamente, são colocadas sobre uma tábua. Aplica-se em cada caixa uma força de intensidade F = 40 N. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre cada caixa e a tábua são, respectivamente, 0,5 e 0,4. Determine a intensidade da força de atrito que age em cada caixa.

Dado: g = 10 m/s²

Resolução:

Cálculo da intensidade da força de atrito estática máxima:

Bloco A:

Bloco B:

Iminência de movimento

Bloco C:

Respostas: 40N; 40N; 24N

Cursos do Blog - Respostas

As forças fundamentais da Natureza

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 1
A força de atrito, a força normal e a força de tração num fio são:

a) forças de natureza nuclear forte;
b) forças de natureza gravitacional;
c) forças de natureza eletromagnética;
d) forças de natureza, respectivamente, nuclear forte, gravitacional e eletromagnética.
e) forças de natureza, respectivamente, nuclear fraca, eletromagnética e nuclear forte.

Resposta: c

Exercício 2
Associe a coluna da direita com a da esquerda

I) Força nuclear forte xxxxxxxA) força com que a Terra e a Lua se atraem

II) Força eletromagnética xxxB) força que mantém prótons unidos no núcleo atômico

III) Força nuclear fraca xxxxxxC) força que une os quarks na formação de xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxprótons e nêutrons

IV) Força gravitacional xxxxxxD) força de atrito

Resposta:
B I; xxxC I; xxxD II; xxxA IV.



Exercício 3
(FESP-UPE) Assinale, na coluna I, as afirmativas verdadeiras e na coluna II, as falsas.

Em relação às Forças Fundamentais da Natureza.

Resposta:

Coluna I: 0,1,2 e 4 Verdadeiras; Coluna II: 3 Falsa

Exercício 4

(UFMT) Em 1947, na Universidade de Bristol (Inglaterra), Cesar Lattes, físico brasileiro, idealizou uma série de experiências que culminou com a descoberta do méson, partícula responsável pela força de interação nuclear forte. Essa força é responsável pela:

a) existência dos núcleos atômicos.

b) atração entre a Terra e a Lua.

c) queima de petróleo.

d) transparência de materiais vítreos.

e) catástrofe do ultravioleta nas radiações de corpos negros.

Resposta: a

Exercício 5

(UFMT) Na Física Contemporânea, todos os fenômenos podem ser descritos pelas quatro Forças Naturais:

• a Gravitacional, que atua entre corpos e partículas que possuem massa.

• a Eletromagnética, que atua entre corpos e partículas que possuem carga elétrica.

• a Nuclear Forte, que atua entre prótons e nêutrons no interior do núcleo dos átomos.

• a Nuclear Fraca, que é responsável pelos processos de transformação de um próton em um nêutron, ou vice-versa.

Assim sendo, uma reação química é uma manifestação:

a) da força gravitacional.
b) da força nuclear forte.
c) da força eletromagnética.
d) da força nuclear fraca.
e) de uma combinação das forças gravitacional e eletromagnética.

Resposta: c

Respostas de Preparando-se para as provas

Vetores

Borges e Nicolau

Exercício básicos

Notação vetorial em negrito.

Exercício 1

São dados os vetores a e b. Represente o vetor s soma dos vetores a e b. Analise os casos:

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Resolução:

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Exercício 2

Retome o exercício anterior e considere que os módulos dos vetores a e b sejam iguais a 10 unidades (10u). Calcule em cada caso o módulo do vetor soma s.

Respostas:

a) s = 10√2u

b) s = 10√2u

c) s = 10√3u

d) s = 10u

Exercício 3

Considere o diagrama dos vetores a, b e c, esquematizado abaixo.

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É possivel concluir que:

a) a + b + c = 0

b) a + b = c

c) a + c = b

d) b + c = a

Resposta: b

Exercício 4

Considere o diagrama dos vetores a, b e c, esquematizado abaixo.

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É possivel concluir que:

a) a + b + c = 0

b) a + b = c
c) a + c = b
d) b + c = a

Resposta: a

Exercício 5
Represente o vetor  s = a + b e o vetor d = a - b. Calcule a seguir seus módulos. Cada lado do quadradinho tem medida igual a u.

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Resolução:

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a) s = 5u

b) d = 5u

Exercício 6

Seis vetores estão representados no diagrama abaixo. Cada lado do quadradinho tem medida igual a u. Qual é o módulo do vetor soma dos seis vetores dados?

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Resposta: s = 12u

Exercício 7

É dado o vetor v. Represente os vetores 2v e -v

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Resolução:

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Exercício 8

No diagrama i e j são vetores de módulos unitários. Determine as expressões dos vetores a, b e c em função de i e j.

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Respostas:

a = 3j

b = 2i

c = 3i + 3j

Exercício 9

Seu Joaquim empurra um carrinho, por meio de uma barra de ferro, aplicando uma força F, de módulo F = 100 N, na direção da barra. Qual é o módulo da componente  da força F na direção perpendicular ao solo?

Dados: sen θ = 0,6; cos θ = 0,8.

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Resposta:

A componente de F perpendicular ao solo (Fv) é igual a F. sen θ, ou

100. 0,6. Fv = 60N

Vestibulares

Questões para as segundas fases

Borges e Nicolau

Questão1

Gerador ligado a resistor
Um gerador de força eletromotriz E e resistência interna r é ligado a um resistor de resistência elétrica R, conforme indica a figura a. Na figura b estão representadas as curvas características desses elementos.

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a) Determine os valores de E, r, R.
b) O que representam as coordenadas do ponto P, interseção das retas?
c) Quais são as coordenadas de P?

Questão 2

Aquecendo o gelo
Um recipiente metálico contém um bloco de gelo. O conjunto está inicialmente a –2 ºC e é aquecido até +2 ºC.
No aquecimento de –2 ºC até –1 ºC o conjunto recebe a quantidade de calor igual a 1200 cal e de –1 ºC até +2 ºC, 165600 cal. Determine:

a) a capacidade térmica do recipiente;
b) a massa de gelo.

Dados:xcalor específico sensível do gelo: 0,5 cal/g.ºC
xxxxxxx calor específico sensível da água: 1 cal/g.ºC
xxxxxxx calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

Despreze as perdas de calor para o ambiente e considere que o gelo está sob pressão normal.

Questão 3

Associação de lentes
Um objeto retilíneo (o) é colocado a 10 cm de uma lente delgada convergente (L1) de distância focal f1=8cm. A 60 cm da imagem conjugada por L1, dispõe –se outra lente delgada convergente (L2), de distância focal f2=12 cm, conforme mostra a figura.

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a) Qual é a distância entre as lentes?
b) Sendo de 2 cm a altura do objeto (o) , qual é a altura da imagem final conjugada pela lente L2?

Considere válidas as condições de Gauss.

Questão 4

Conservação da energia e da quantidade de movimento
Um pequeno bloco A de massa m desloca-se com velocidade v ao longo de um plano horizontal, sem atrito. O bloco A sobe a rampa existente num bloco B, de massa M = 3 m, inicialmente em repouso e que pode se mover sem atrito sobre o plano horizontal. No instante em que o bloco A atinge a altura máxima H, a velocidade adquirida pelo bloco B é de
1 m/s. Despreze a resistência do ar, o atrito entre A e B e adote
g = 10 m/s².
Determine:

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a) a velocidade v;
b) a altura H.

Questão 5

Ondas circulares
Na superfície da água de um tanque são produzidas ondas circulares por meio de uma haste cuja extremidade está em contato com a água. A haste executa um movimento harmônico simples (MHS ) de frequência
f = 0,25 Hz.

a) Qual é a velocidade de propagação da onda, sabendo-se que distância entre duas frentes de onda adjacentes é de 4 cm?
b) Aumentando-se somente a amplitude de vibração da haste, analise o que ocorre com a velocidade de propagação, a frequência e o comprimento de onda das ondas circulares que se propagam na água.

Leituras do Blog

Equilíbrio de corpos flutuantes

Borges e Nicolau
Quando um corpo está flutuando num líquido, ele está sujeito à ação de duas forças de mesma intensidade, mesma direção (vertical) e sentidos opostos: a força peso P e o empuxo E. Os pontos de aplicação dessas forças são, respectivamente, o centro de gravidade do corpo G e o centro de empuxo C, que corresponde ao centro de gravidade do líquido deslocado.

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Quando o centro de gravidade G está abaixo do centro de empuxo C, o equilíbrio é estável. Observe que, se o corpo é deslocado de sua posição inicial, o sistema de forças constituído por E e P, obriga-o a retornar a ela. (Figura I)

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Se o centro de gravidade G coincide com o centro de empuxo C, situação mais comum quando o corpo está totalmente mergulhado, o equilíbrio é indiferente, isto é, o corpo permanece na posição em que for colocado. (Figura II)

Quando o centro de gravidade G estiver acima do centro de empuxo C, o equilíbrio poderá ser estável ou instável. Isto vai depender de como se desloca o centro de empuxo em virtude da mudança na forma do volume de líquido deslocado.

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Observe que no caso esquematizado na figura IIIa, ao deslocar-se o corpo da posição inicial o centro de empuxo muda, de modo a fazer com que o sistema de forças obrigue o corpo a retornar para onde estava: o equilíbrio é estável.

Já no caso da figura IIIb, ao deslocar-se o corpo de sua posição inicial, o deslocamento do centro de empuxo faz com que o sistema de forças continue o movimento, virando o corpo: o equilíbrio é instável.

Em navegação, para obter-se a maior estabilidade possível, na construção de um barco e na distribuição de cargas no seu interior deve-se proceder de forma que o centro de gravidade se aproxime o mais possível do fundo do barco.

Pense & Responda

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Atrito estático e dinâmico

Borges e Nicolau

Três caixas de madeira, A, B e C, de massas 10 kg, 8 kg e 6 kg, respectivamente, são colocadas sobre uma tábua. Aplica-se em cada caixa uma força de intensidade F = 40 N. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre cada caixa e a tábua são, respectivamente, 0,5 e 0,4. Determine a intensidade da força de atrito que age em cada caixa.

Dado: g = 10 m/s²

Peso e Empuxo

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