Professor Savoi
Este blog tem o objetivo de ajudar alunos e professores com sugestões e exercícios de física.
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sexta-feira, 29 de novembro de 2024
terça-feira, 19 de novembro de 2024
Exercícios de Revisão-Capítulos 2,3 e 5.
01-Um atleta em movimento sobre uma bicicleta executa uma manobra onde sua energia cinética apresenta um valor de 500 joules, enquanto o módulo de sua quantidade de movimento é 250kg.m/s. Determine a massa do conjunto bicicleta + atleta em kg.
02-Um peixe de 4 kg, nadando com velocidade de 1,0 m/s, no sentido indicado pela figura, engole um peixe de 1kg, que estava em repouso, e continua nadando no mesmo sentido.
A) a eficiência é maior quanto maior for a vazão do rio.
B) a eficiência depende principalmente da
queda de água.
C) a profundidade do rio é o fator principal
na eficiência.
D) o módulo da velocidade da correnteza é o
fator determinante.
E) o tamanho do lago formado torna a
eficiência maior.
07-Uma das fontes alternativas de energia usada ainda
em pequena escala é a energia eólica. Através de uma torre de usina eólica, a
sequência correta de transformação de energia é mostrada em:
A) cinética – eólica – elétrica.
B) eólica – potencial – elétrica.
C) mecânica – mecânica – elétrica.
D) potencial – elétrica – mecânica.
E) potencial – eólica – mecânica.
08- (Unifor-Ce) Um móvel de massa igual a 3,0 kg, em movimento retilíneo, varia a sua velocidade de 5,0 m/s para 15,0 m/s em determinado intervalo de tempo. Determine o valor do impulso da força resultante sobre o corpo?
09- A figura a seguir representa o funcionamento de uma usina hidroelétrica.
Indique o tipo de energia envolvidos nos pontos 1,2 e 3.
10-(ENEM) Considere a ação de se ligar uma bomba hidráulica elétrica para captar água de um poço e armazená-la em uma caixa d’água localizada alguns metros acima do solo. As etapas seguidas pela energia entre a usina hidroelétrica e a residência do usuário podem ser divididas da seguinte forma:
I. Na usina: água flui da represa até a turbina, que aciona o gerador para produzir
energia elétrica.
II. Na transmissão: no caminho entre a usina e a residência do usuário a energia
elétrica flui por condutores elétricos.
III. Na residência: a energia elétrica aciona um motor cujo eixo está acoplado ao de
uma bomba hidráulica e, ao girar, cumpre a tarefa de transferir água do poço
para a caixa.
As etapas I, II e III acima mostram, de forma resumida e simplificada, a cadeia de transformações de energia que se processam desde a fonte de energia primária até o seu uso final. A opção que detalha o que ocorre em cada etapa é:
A) Na etapa I, energia potencial gravitacional da água armazenada na represa transforma-se em energia potencial da água em movimento na tubulação, a qual lançada na turbina, causa a rotação do eixo do gerador elétrico e a correspondente energia cinética, dá lugar ao surgimento de corrente elétrica.
B) Na etapa I, parte do calor gerado na usina se transforma em energia potencial na tubulação, no eixo da turbina e Joule no circuito interno do gerador.
C) Na etapa II, elétrons movem-se nos condutores que formam o circuito entre o gerador e a
residência: nessa etapa, parte da energia elétrica transforma-se em energia térmica por efeito
Joule nos condutores e parte se transforma em energia potencial gravitacional.
D) Na etapa III, a corrente elétrica é convertida em energia térmica, necessária ao acionamento do eixo da bomba hidráulica, que faz a conversão em energia cinética ao fazer a água fluir do poço até a caixa, com ganho de energia potencial gravitacional pela água.
E) Na etapa III, parte da energia se transforma em calor devido a forças dissipativas (atrito). Na tubulação; e também por efeito Joule no circuito interno do motor; outra parte é transformada em energia cinética da água na tubulação e potencial gravitacional na caixa d’água.
11- Os carrinhos de brinquedo podem ser de vários tipos. Dentre eles, há os movidos a corda, em que uma mola em seu interior é comprimida quando a criança puxa o carrinho para trás. Ao ser solto, o carrinho entra em movimento enquanto a mola volta à sua forma inicial. O processo de conversão de energia que ocorre no carrinho descrito também é verificado em:
A) um dínamo.
B) um freio de automóvel.
C) um motor a combustão.
D) uma usina hidroelétrica.
E) uma atiradeira (estilingue).
12- Uma partícula se movimenta sob ação de uma força de direção constante e cuja intensidade varia com o tempo de acordo com o gráfico.
Determine o módulo do impulso da força no intervalo de tempo de 0 a 6,0 s;
13- Um móvel de massa 3,0 kg desloca-se horizontalmente com velocidade escalar igual a 15 m/s constante. Num dado instante, passa a atuar sobre o móvel uma força constante de intensidade 2,5 N, durante 4,0 s, na mesma direção e no mesmo sentido do movimento. Determine:
a) a intensidade do impulso da força atuante;
b) o módulo da quantidade de movimento do móvel antes da ação da força.
14- Um canhão de artilharia horizontal de 1 tonelada (1 t) dispara uma bala de 2 kg que sai da peça com velocidade de 300 m/s. Admita a velocidade da bala constante no interior do canhão. Determine a velocidade de recuo da peça do canhão.
terça-feira, 5 de novembro de 2024
Exercícios de : Potencia e Redimento / Energia Mecânica / Teorema do Impulso e Consevação da Quantidade de Movimento
01-Durante uma aula prática de física, um estudante esticou uma mola. Para esticar essa mola, o estudante exerceu uma força igual a 2,0 N, fazendo com que essa mola sofresse uma distensão igual a 20 cm. Com base na situação descrita, determine a energia potencial elástica armazenada na mola em sua distensão máxima.
02-Um lustre, de massa 5,0Kg desprende-se do teto, caindo sobre o chão da sala,de uma altura hA= 5,0m(ver figura).Determine o valor da energia potencial do lustre em relação ao solo, quando ele se encontrava na posição A.
03-Um carro com massa de 1000 kg move-se com velocidade de 20 m/s. Calcule a energia cinética desse carro.
04-Um carro move-se com energia cinética de 200000 J e velocidade de 20 m/s. Calcule a massa desse carro.
05-Uma partícula de massa 6 kg move-se com energia cinética de 192 J. Calcule a sua velocidade.
06-Uma mola de constante elástica K = 200 N/m, está comprimida de 0,4 m. Calcule a energia potencial elástica armazenada nessa mola.
07-Uma mola perfeitamente elástica armazena uma energia potencial elástica de 2000 J. Sabendo-se que esta mola está submetida a uma elongação de 0,5 m, calcule sua constante elástica.
08-Uma mola perfeitamente elástica armazena uma energia potencial elástica de
100 J. Sabendo-se que esta mola está submetida a uma elongação de 0,2 m, calcule sua constante elástica.
09-Uma turbina eólica recebe vento com velocidade média de 15m/s. Determine a energia cinética recebida pelas pás de 2 kg de ar?
No sistema elástico, O representa a posição de equilíbrio (mola não deformada).
Figura 1
O jovem então esticou a mola até a posição A como esquematizado na figura 2 e mensurou que a mola armazena nesta posição uma energia potencial elástica da ordem de 4,0 J.
Figura 2
Diante dessas informações, determine a constante elástica da mola.
11- Um canhão de artilharia horizontal de 1 tonelada (1 t) dispara uma bala de 2 kg que sai da peça com velocidade de 300 m/s. Admita a velocidade da bala constante no interior do canhão. Determine a velocidade de recuo da peça do canhão.
12- (FUVEST) Deseja-se construir uma usina hidrelétrica aproveitando uma queda d’água de 10m de altura e vazão de 1,0m³ por segundo. Qual a potência teórica máxima dessa usina? Dados: densidade da água = 1,0 . 10³kg/m³ aceleração da gravidade = 10m/s²
13- (ENEM)-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?
14-(FUVEST) Uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma prateleira, a uma altura de 6,0m do chão, um pacote de 120 kg. O gráfico ilustra a altura do pacote em função do tempo. Determine a potência aplicada ao corpo pela empilhadeira é: dado: g = 10m/s²
quinta-feira, 31 de outubro de 2024
Experimento - Determinação da Gravidade Local
1. Pêndulo
De todos os fenômenos físicos que ocorrem na superfície da Terra, o que mais influi no modo de vida dos seres vivos é, sem dúvida nenhuma, a força da gravidade. Para que possamos entender o fenômeno da gravidade, vejamos a seguinte definição de força gravitacional:
"No universo tudo se passa como se a matéria atraísse a matéria, na razão direta de sua massa e na razão inversa ao quadrado de sua distância."
O primeiro humano a se dar por conta disso foi Isaac Newton, e por isso formulou este princípio, que ficou conhecido por lei da atração gravitacional.
Um outro estudioso, em meados do século XVI, descobriu que o movimento de um pêndulo nos permite determinar a aceleração gravitacional (g). Isso porque o período (T) de oscilação de um pêndulo depende apenas de duas coisas: seu comprimento (L, que sempre podemos medir) e de g. A relação entre os 3 é dada pela seguinte equação:
terça-feira, 22 de outubro de 2024
Exercícios extras da P4-FGB - Conservação da Quantidade de Movimento
01-Um peixe de 8,6kg, nadando para a direita a 1m/s, engole um peixe de 0,4kg, que nada ao seu encontro a 3,5m/s, como indicado na figura. Determine o módulo da velocidade do peixe maior imediatamente após engolir o menor.
Em certo instante, ele coloca sobre o barquinho, sem tocá-lo, uma bolinha de isopor e percebe que o barquinho passa a andar com metade de sua velocidade inicial.
05- Um foguete, de massa M, encontra-se no espaço e na ausência de gravidade com uma velocidade de em relação a um observador na Terra, conforme ilustra a figura a seguir. Num dado momento da viagem, o estágio, cuja massa representa da massa do foguete, é desacoplado da cápsula. Devido a essa separação, a cápsula do foguete passa a viajar mais rápido que o estágio.
Qual a velocidade da cápsula do foguete, em relação ao um observador na Terra, após a separação do estágio?
Gabarito:
sexta-feira, 18 de outubro de 2024
IF-28,29 e 30 - Gravitação Universal
01- A figura a seguir (fora de escala) apresenta o período de translação do planeta 2 em um sistema planetário de outra galáxia em torno do seu Sol que equivale a 25 anos terrestres. Sendo o raio médio de sua órbita cerca de 5 vezes maior que do planeta 1, determine o período de translação expresso em anos terrestres do planeta 1. (Considere √5≅2,2)
02- Dois pequenos corpos de mesma massa estão em repouso no espaço sideral. A intensidade da força de atração em função da distância entre essas duas naves varia conforme mostra o gráfico a seguir.
Determine os valores de F1 e d2 no gráfico.
04- Kepler – 62e é um exoplaneta localizado na constelação de Lyra, a cerca de 1200 anos – luz da Terra, na zona habitável de uma estrela parecida com o Sol. Este planeta foi descoberto no ano de 2013 com o uso do Telescópio Espacial Kepler da NASA.
Disponível em< https://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/multimedia/images/kepler-62e.html> Acesso em 23 de novembro de 2022.
Para colocar um satélite artificial em órbita com este planeta a uma distância de 109m do seu centro, sendo a sua massa de 25x1024kg , determine a velocidade necessária para que ele fique em órbita.
G=10-11Nm²/kg².
05- A aceleração da gravidade no planeta Terra é de 9,81 m/s² e geralmente aproximamos este valor para 10 m/s². De acordo com os dados a seguir, determine este valor adotado nos cálculos para a gravidade do nosso planeta.
Adote: G=10-10 Nm²/kg²
MTerra=1023kg
RTerra=106m
Gabarito:
01- T1=2,2 anos
02-
A ac
quinta-feira, 17 de outubro de 2024
Exercícios de Revisão Cap-10 Livro 2 Capítulos 1 e 2 Livro 3
a) a deformação da mola no instante em que a velocidade do corpo é máxima;
b) a velocidade máxima do corpo.
Determine:
a) o módulo do impulso da força no intervalo de tempo de 0 a 6,0 s;
b) a intensidade da força constante que produz o mesmo impulso que a força dada no intervalo de tempo de 0 a 6,0 s.
sentido de seu movimento, fazendo com que sua velocidade escalar varie de 5,0 m/s para 9,0 m/s. Determine:
a) o módulo da variação da quantidade de movimento da partícula;
b) a intensidade do impulso da força atuante;
c) a intensidade da força.
11- Um arqueiro tensiona um arco de dureza equivalente a k =900 N/m, deformando-o em uma distância de ∆x = 0,6 m e atirando uma flecha de massa m= 0,04 kg. Considerando uma transformação de energia com eficiência perfeita, determine a velocidade de lançamento da flecha.
Tendo essas informações, DETERMINE a velocidade do barco depois que a pessoa cai em cima dele.
DETERMINE a força feita pela mão da pessoa sobre a bola de baseball.
14-Um bloco de massa 1 kg move-se retilineamente com velocidade de módulo constante igual a 3 m/s, sobre urna superfície horizontal sem atrito. A partir de dado instante, o bloco recebe o impulso de sua força externa aplicada na mesma direção e sentido de seu movimento. A intensidade dessa força, em função do tempo, é dada pelo gráfico abaixo.
A partir desse gráfico, pode-se afirmar que o módulo da velocidade do bloco após o impulso recebido é, em m/s.
15- (ENEM) O pêndulo de Newton pode ser constituído por cinco pêndulos idênticos suspensos em um mesmo suporte. Em um dado instante, as esferas de três pêndulos são deslocadas para a esquerda e liberadas, deslocando-se para a direita e colidindo elasticamente com as outras duas esferas, que inicialmente estavam paradas.
O movimento dos pêndulos após a primeira colisão está representado em:
17-Um bloco de massa 4,0 kg , da figura abaixo, movimenta-se com velocidade de 10 m/s e sobe a rampa alcançando o plano horizontal superior. Durante a subida, da rampa , devido ao atrito, 20% da energia inicial do bloco é dissipada. Considere g = 10 m /s².
Determine a velocidade do bloco ao atingir o plano superior.
18-Um garoto de 58 kg está sobre um carrinho de rolimã que percorre uma pista em declive. A componente da força resultante que age no garoto, na direção do movimento, tem módulo representado no gráfico, para um pequeno trecho do movimento.
Considerando que a velocidade do garoto no instante t=0s é 3,0 m/s. Determine a velocidade do garoto em m/s, no instante t₂ = 16 s.
19-O gráfico abaixo mostra a variação da intensidade da força F de direção constante que atua num ponto material de massa m = 2 kg. Admita em t = 0, v0 = 0.
Determine: a) o módulo do impulso de F no intervalo de tempo de 0 a 10 s; b) sua velocidade em t = 10 s.
20-Imagine um projétil de 0,0020 g que saiu de uma espingarda de 5 kg com velocidade de 500 m/s. Qual seria a velocidade de recuo da espingarda?
Gabarito:
01- A)
1.125 J
02-
03- v
= 50 m/s
04-0,10
m ou 10 cm
05- a) x
= 0,4 m b) vmáx.= m/s
06- v
= 6,0 m/s
07- 20
J
08-I
= 90 N s
09- a)
48 N 3 s; b) 8,0 N
10- a)
8,0 kg m/s; b) 8,0 N.s; c) 1,6 N
11- v = 90 m/s
12-v=3m/s
13- 120N
14-v = 9 m/s
15- C
16- 0,80m/s
17- W=4,0 m/s
18- 10,3 m/s