Teste seus conhecimentos com questões sobre o movimento circular uniforme e tire suas dúvidas com os comentários nas resoluções. Show Questão 1(Unifor) Um carrossel gira uniformemente, efetuando uma rotação completa a cada 4,0 segundos. Cada cavalo executa movimento circular uniforme com frequência em rps (rotação por segundo) igual a: a) 8,0 b) 4,0 c) 2,0 d) 0,5 e) 0,25
Alternativa correta: e) 0,25. A frequência (f) do movimento é dada em unidade de tempo de acordo com a divisão do número de voltas pelo tempo gasto para executá-las. Para responder essa questão, basta substituir os dados do enunciado na fórmula a seguir.  Se uma volta é dada a cada 4 segundos, a frequência do movimento é de 0,25 rps. Veja também: Movimento Circular Questão 2Um corpo em MCU consegue realizar 480 voltas no tempo de 120 segundos em torno de uma circunferência de raio 0,5 m. De acordo com essas informações, determine: a) frequência e período.
Respostas corretas: 4 rps e 0,25 s. a) A frequência (f) do movimento é dada em unidade de tempo de acordo com a divisão do número de voltas pelo tempo gasto para executá-las. O período (T) representa o intervalo de tempo para que o movimento se repita. Período e frequência são grandezas inversamente proporcionais. A relação entre elas é estabelecida através da fórmula:
b) velocidade angular e velocidade escalar.
Respostas corretas: 8 rad/s e 4 m/s. O primeiro passo para responder essa questão é calcular a velocidade angular do corpo. A velocidade escalar e angular são relacionadas a partir da fórmula a seguir.
Veja também: Velocidade Angular Questão 3(UFPE) As rodas de uma bicicleta possuem raio igual a 0,5 m e giram com velocidade angular igual a 5,0 rad/s. Qual a distancia percorrida, em metros, por essa bicicleta num intervalo de tempo de 10 segundos.
Resposta correta: 25 m. Para resolver essa questão, primeiro devemos encontrar a velocidade escalar relacionando-a com a velocidade angular.
Sabendo que a velocidade escalar é dada pelo divisão do intervalo de deslocamento pelo intervalo de tempo, encontramos a distância percorrida da seguinte forma: Veja também: Velocidade Escalar Média (UMC) Numa pista circular horizontal,de raio igual a 2 km, um automóvel se movimenta com velocidade escalar constante, cujo módulo é igual a 72 km/h. Determine o módulo da aceleração centrípeta do automóvel, em m/s2.
Resposta correta: 0,2 m/s2. Como a questão pede a aceleração centrípeta em m/s2, o primeiro passo para resolvê-la é converter as unidades do raio e da velocidade escalar. Se o raio é de 2 km e sabendo que 1 km possui 1000 metros, logo, 2 km correspondem a 2000 metros. Para converter a velocidade escalar de km/h para m/s basta dividir o valor por 3,6.
A fórmula para calcular a aceleração centrípeta é:
Substituindo os valores do enunciado na fórmula, encontramos a aceleração.
Questão 5(UFPR) Um ponto em movimento circular uniforme descreve 15 voltas por segundo em uma circunferência de 8,0 cm de raio. A sua velocidade angular, o seu período e a sua velocidade linear são, respectivamente: a) 20 rad/s; (1/15) s; 280 π cm/s b) 30 rad/s; (1/10) s; 160 π cm/s c) 30 π rad/s; (1/15) s; 240 π cm/s d) 60 π rad/s; 15 s; 240 π cm/s e) 40 π rad/s; 15 s; 200 π cm/s
Alternativa correta: c) 30 π rad/s; (1/15) s; 240 π cm/s. 1º passo: calcular a velocidade angular aplicando os dados na fórmula.
2º passo: calcular o período aplicando os dados na fórmula.
3º passo: calcular a velocidade linear aplicando os dados na fórmula.
Questão 6(UEM) Sobre o movimento circular uniforme, assinale o que for correto. 01. Período é o intervalo de tempo que um móvel gasta para efetuar uma volta completa. 02. A frequência de rotação é dada pelo número de voltas que um móvel efetua por unidade de tempo. 04. A distância que um móvel em movimento circular uniforme percorre ao efetuar uma volta completa é diretamente proporcional ao raio de sua trajetória. 08. Quando um móvel efetua um movimento circular uniforme, sobre ele atua uma força centrípeta, a qual é responsável pela mudança na direção da velocidade do móvel. 16. O módulo da aceleração centrípeta é diretamente proporcional ao raio de sua trajetória.
Respostas corretas: 01, 02, 04 e 08. 01. CORRETA. Quando classificamos o movimento circular como periódico, significa que uma volta completa é dada sempre no mesmo intervalo de tempo. Por isso, período é o tempo que o móvel leva para efetuar uma volta completa. 02. CORRETA. A frequência relaciona o número de voltas com o tempo gasto para efetuá-las.
O resultado representa o número de voltas por unidade de tempo. 04. CORRETA. Ao efetuar uma volta completa no movimento circular, a distância percorrida por um móvel é a medida da circunferência.
Sendo assim, a distância é diretamente proporcional ao raio de sua trajetória. 08. CORRETA. No movimento circular, o corpo não realiza uma trajetória, pois uma força age sobre ele mudando a sua direção. A força centrípeta age direcionando-o para o centro.
A força centrípeta age na velocidade (v) do móvel. 16. ERRADA. As duas grandezas são inversamente proporcionais.
O módulo da aceleração centrípeta é inversamente proporcional ao raio de sua trajetória. (UERJ) A distância média entre o Sol e a Terra é de cerca de 150 milhões de quilômetros. Assim, a velocidade média de translação da Terra em relação ao Sol é, aproximadamente, de: a) 3 km/s b) 30 km/s c) 300 km/s d) 3000 km/s
Alternativa correta: b) 30 km/s. Como a resposta deve ser dada em km/s, o primeiro passo para facilitar a resolução da questão é colocar a distância entre Sol e Terra em notação científica.
Como a trajetória é realizada ao redor do Sol, o movimento é circular e sua medida é dada pelo perímetro da circunferência.
O movimento de translação corresponde à trajetória realizada pela Terra ao redor do Sol no período de aproximadamente 365 dias, ou seja, 1 ano. Sabendo que um dia tem 86 400 segundos, calculamos quantos segundos têm em um ano multiplicando pelo número de dias.
Passando esse número para notação científica, temos:
A velocidade de translação é calculada da seguinte forma: Questão 8(UEMG) Em uma viagem a Júpiter, deseja-se construir uma nave espacial com uma seção rotacional para simular, por efeitos centrífugos, a gravidade. A seção terá um raio de 90 metros. Quantas rotações por minuto (RPM) deverá ter essa seção para simular a gravidade terrestre? (considere g = 10 m/s²). a) 10/π b) 2/π c) 20/π d) 15/π
Alternativa correta: a) 10/π. O cálculo da aceleração centrípeta é dado pela seguinte fórmula:
A fórmula que relaciona a velocidade linear com a velocidade angular é:
Substituindo essa relação na fórmula da aceleração centrípeta, temos:
A velocidade angular é dada por:
Transformando a fórmula da aceleração chegamos à relação:
Substituindo os dados na fórmula, encontramos a frequência da seguinte forma: Esse resultado está em rps, que significa rotações por segundo. Através da regra de três encontramos o resultado em rotações por minuto, sabendo que 1 minuto tem 60 segundos. (FAAP) Dois pontos A e B situam-se respectivamente a 10 cm e 20 cm do eixo de rotação da roda de um automóvel em movimento uniforme. É possível afirmar que: a) O período do movimento de A é menor quer o de B. b) A frequência do movimento de A é maior que o de B. c) A velocidade angular do movimento de B é maior que a de A. d) As velocidades angulares de A e B são iguais. e) As velocidades lineares de A e B têm mesma intensidade.
Alternativa correta: d) As velocidades angulares de A e B são iguais. A e B, embora apresentem distâncias diferentes, estão situados no mesmo eixo de rotação. Como período, frequência e velocidade angular envolvem o número de voltas e o tempo para executá-las, para os pontos A e B esses valores são iguais e, por isso, descartamos as alternativas a, b e c. Dessa forma, a alternativa d está correta, pois observando a fórmula de velocidade angular , chegamos a conclusão que como eles estão na mesma frequência, a velocidade será a mesma. A alternativa e está incorreta, pois como a velocidade linear depende do raio, de acordo com a fórmula , e os pontos estão situados em distâncias diferentes, a velocidade será diferente. Questão 10(UFBA) Uma roda de raio R1, apresenta velocidade linear V1 nos pontos situados na superfície e velocidade linear V2 nos pontos que distam 5 cm da superfície. Sendo V1 2,5 vezes maior de que V2, qual o valor de R1? a) 6,3 cm b) 7,5 cm c) 8,3 cm d) 12,5 cm e) 13,3 cm
Alternativa correta: c) 8,3 cm. Na superfície, temos a velocidade linear Nos pontos 5 cm mais distantes da superfície, temos Os pontos estão localizados sob o mesmo eixo, logo, a velocidade angular ( ) é a mesma. Como v1 é 2,5 vezes maior que v2, as velocidades são relacionadas da seguinte forma: Questão 11(UECE-CEVE - 2018) Um relógio mecânico, os ponteiros de minuto e segundo têm velocidade angular, respectivamente, a) 60 rpm e 1 rpm. b) 60 radianos/s e 1 rpm. c) 1/60 rpm e 1 rpm. d) 1 radiano/s e 60 rpm.
Resposta correta: c) 1/60 rpm e 1 rpm. O ponteiro de minutos faz 1 rotação a cada hora, ou 60 min. Portanto, 1/60 rpm. O ponteiro de segundos faz 1 rotação a cada minuto. Portanto, 1 rpm. (UEMG - 2019) Após estudar física exaustivamente para as provas de vestibular, Lívia sentiu-se mal e precisou receber a visita de um médico. Com base nas informações do diálogo apresentado e considerando uma roda que gire em torno do seu próprio eixo com velocidade angular (ω) constante, o período de rotação dessa roda é dado por:
Resposta correta: O período T é o inverso da frequência.
|
Em uma circunferência de 5 cm de raio determine o arco cujo ângulo central mede 120 adote π 3
Postagens relacionadas
direito autoral © 2024 comojogaruno Inc.
