Exercícios MCU FÍSICA
Questão 1. (UEL) Supondo que um
tornado tenha movimento circular uniforme e que seu raio aumente gradativamente
com a altura, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o
comportamento da grandeza física relacionada a eventuais objetos localizados em
pontos da superfície externa do tornado.
a) A velocidade angular desses objetos é maior nos
pontos mais altos do tornado.
b) A velocidade angular desses objetos é a
mesma em qualquer altura do tornado.
c) A velocidade linear desses objetos tem sentido e
direção constante em qualquer altura do tornado.
d) A aceleração centrípeta desses objetos tem o
mesmo sentido e direção da velocidade linear.
e) A aceleração centrípeta desses objetos é a mesma
em qualquer altura do tornado.
Questão 2. (PUC-MG) A figura mostra uma barra que gira com
movimento circular e uniforme, em torno de um eixo E. Os pontos A e B giram com
velocidades lineares tais que vA > vB. Em relação às
velocidades angulares ωA e ωB e aos períodos TA
e TB, é correto afirmar:
a)
ωA > ωB e TA
= TB
b)
ωA < ωB e TA
< TB
c) ωA = ωB
e TA = TB
d)
ωA > ωB e TA
> TB
e)
ωA = ωB e TA
> TB
Questão 3. Uma arma dispara uma bala a cada quatro segundos.
Estas balas atingem um disco girante sempre no mesmo ponto, atravessando um
único orifício. Considerando π = 3, determine a velocidade angular do disco.
a) 1,0 rad/s
b) 1,5 rad/s
c) 2,0 rad/s
d)
2,5 rad/s
e)
3,0 rad/s
Questão 4. Em uma bicicleta a pessoa gira os pedais que são
ligados ao eixo com a coroa, que por meio de uma corrente gira a catraca, esta
é ligada ao eixo com a roda.
Sendo
o raio da catraca 6cm, o da coroa 9cm e o da roda 30cm, considere π = 3 e
determine a velocidade linear da bicicleta se a freqüência da pedalada for 1Hz.
Dados: v = ω.R; ω =
2π.f.
a)
0,9 m/s
b) 2,7 m/s
c)
3,0 m/s
d)
4,5 m/s
e)
9,0 m/s
Questão 5. Um pêndulo de comprimento L oscila acompanhando um
bloco de massa m preso à uma mola de constante elástica k, oscilando na
horizontal. Sendo T = 2π.(L/g)1/2 para o pêndulo e T = 2π.(m/k)1/2
para a mola, qual relação será verdadeira?
a) m.g = L.k
b) L/k = m/g
c) L.m = g.k
d)
L/m =(g/k)2
e)
m.g = (L.k)2
Questão 6. Uma maneira de se medir com precisão o valor da
gravidade é usando um pêndulo simples, com pequenos ângulos podemos usar a
aproximação T = 2π.(L/g)1/2. Com muitas oscilações podemos achar um
período bem próximo do real, pela média. Considerando π = 3, L = 2m, T = 3s, qual será a gravidade
neste local? Talvez não seja na Terra...
a)
6 m/s2
b)
7 m/s2
c) 8 m/s2
d)
9 m/s2
e)
10 m/s2
Questão 7. Um microcomputador encontrado atualmente em muitas
lojas, possui período de operação de cada função com duração de 5.10-10s.
Para facilitar o entendimento destas grandezas, trabalhamos com esta velocidade
de processamento em hertz. f = 1/T. Qual será o valor?
a)
1,0 GHz
b)
1,5 GHz
c) 2,0 GHz
d)
2,5 GHz
e)
3,0 GHz
Questão 8. Observando a figura e sabendo que o tempo de mudança
das posições A, B, C, D, E e F, são de 1s, tal como o valor de x é de 5 cm,
então, demonstre uma equação da posição x
= A.cos(ω.t+φ0) que determine esse movimento.
a)
x = 10.cos (0,125.π)
b)
x = 5.cos (0,125.π)
c)
x = 10.cos (0,25.π)
d) x = 5.cos (0,25.π)
Questão 9. (Fuvest) O pêndulo de um relógio é
constituído por uma haste rígida com um disco de metal preso em uma de suas
extremidades. O disco oscila entre as posições A e C, enquanto a outra
extremidade da haste permanece imóvel no ponto P. A figura ao lado ilustra o
sistema.
A força resultante que atua no disco quando ele
passa por B, com a haste na direção vertical, é
a) nula.
b) vertical, com sentido para cima.
c) vertical, com sentido para baixo.
d) horizontal, com sentido para a direita.
e) horizontal, com sentido para a esquerda.
Note e adote: g
é a aceleração local da gravidade.
Questão 10. (Fuvest) Um pêndulo simples, constituído por um fio de comprimento L e uma pequena esfera, é colocado em
oscilação. Uma haste horizontal rígida é inserida perpendicularmente ao plano
de oscilação desse pêndulo, interceptando o movimento do fio na metade do seu
comprimento, quando ele está na direção vertical. A partir desse momento, o período
do movimento da esfera é dado por
Note e adote: A aceleração da gravidade é g. Ignore a massa do fio. O movimento oscilatório
ocorre com ângulos pequenos. O fio não adere à haste horizontal.
Questão 11. (Fuvest) Uma das primeiras
estimativas do raio da Terra é atribuída a Eratóstenes, estudioso grego que
viveu, aproximadamente, entre 275 a.C. e 195 a.C. Sabendo que em Assuã, cidade
localizada no sul do Egito, ao meio dia do solstício de verão, um bastão
vertical não apresentava sombra, Eratóstenes decidiu investigar o que
ocorreria, nas mesmas condições, em Alexandria, cidade no norte do Egito. O
estudioso observou que, em Alexandria, ao meio dia do solstício de verão, um
bastão vertical apresentava sombra e determinou o ângulo θ entre as direções do
bastão e de incidência dos raios de sol.
O valor do raio da Terra, obtido a partir de θ e da
distância entre Alexandria e Assuã foi de, aproximadamente, 7500 km. O mês em
que foram realizadas as observações e o valor aproximado de θ são
a) junho; 7°.
b) dezembro; 7°.
c) junho; 23°.
d) dezembro; 23°.
e) junho; 0,3°.
Note
e adote: Distância estimada por Eratóstenes entre Assuã e Alexandria
900 km. π = 3.
Questão 12. (Fuvest) Uma estação espacial foi
projetada com formato cilíndrico, de raio R
igual a 100 m, como ilustra a figura ao lado.
Para simular o efeito gravitacional e permitir que
as pessoas caminhem na parte interna da casca cilíndrica, a estação gira em
torno de seu eixo, com velocidade angular constante ω. As pessoas terão sensação de peso, como se estivessem na Terra,
se a velocidade ω for de,
aproximadamente,
a) 0,1 rad/s
b)
0,3 rad/s
c) 1 rad/s
d) 3 rad/s
e) 10 rad/s
Questão 13. (Unesp) A figura
representa, de forma simplificada, parte de um sistema de engrenagens que tem a
função de fazer girar duas hélices, H1 e H2. Um eixo
ligado a um motor gira com velocidade angular constante e nele estão presas
duas engrenagens, A e B. Esse eixo pode se movimentar horizontalmente assumindo
a posição 1 ou 2. Na posição 1, a engrenagem B acopla-se à engrenagem C e, na
posição 2, a engrenagem A acopla-se à engrenagem D. Com as engrenagens B e C
acopladas, a hélice H1 gira com velocidade angular constante ω1
e, com as engrenagens A e D acopladas, a hélice H2 gira com
velocidade angular constante ω2.
Considere rA, rB, rC
e rD os raios das engrenagens A, B, C e D, respectivamente. Sabendo
que rB = 2 · rA e que rC = rD , é
correto afirmar que a relação ω1/ω2 é igual a
a) 1,0.
b) 0,2.
c) 0,5.
d) 2,0.
e) 2,2.
Questão 14. (Unesp) Um pequeno motor a
pilha é utilizado para movimentar um carrinho de brinquedo. Um sistema de
engrenagens transforma a velocidade de rotação desse motor na velocidade de
rotação adequada às rodas do carrinho. Esse sistema é formado por quatro
engrenagens, A, B, C e D, sendo que A está presa ao eixo do motor, B e C estão
presas a um segundo eixo e D a um terceiro eixo, no qual também estão presas
duas das quatro rodas do carrinho.
Nessas condições, quando o motor girar com
frequência fM, as duas rodas do carrinho girarão com frequência fR.
Sabendo que as engrenagens A e C possuem 8 dentes, que as engrenagens B e D
possuem 24 dentes, que não há escorregamento entre elas e que fM =
13,5 Hz, é correto afirmar que fR, em Hz, é igual a
a) 1,5.
b) 3,0.
c) 2,0.
d) 1,0.
e) 2,5.
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