Exames e testes intermédios nº4 – Planos, MCU e paraquedas (2014–2017)
Voltar a: 11.º Ano – Física
Exames e testes intermédios nº4
Exames e testes intermédios: planos, MCU e paraquedas (2014 – 2017)
📝 15 exercícios
Itens de exames nacionais e testes intermédios sobre este tema, adaptados (dados e figuras novos), com o grau de dificuldade e a cotação de cada um. Clica numa opção para ver logo se acertaste e abre a Resolução para perceberes o raciocínio passo a passo.
1Fácil 16 pontos Uma criança desce um escorrega de 4,0 m de comprimento inclinado 35°, partindo do repouso, com coeficiente de atrito 0,25 (g = 10 m s⁻²).
1.1. Determine a aceleração da criança.
1.2. Determine o módulo da velocidade ao fim do escorrega.
Ver resolução
Pedido: a.
- Aceleração (a massa cancela-se).a = g·(sen θ − μ·cos θ) = 10 × (0,574 − 0,25 × 0,819)
- Calcular.a = 10 × (0,574 − 0,205) = 3,69 m s⁻²
Pedido: v.
- Equação sem o tempo.v² = 2·a·Δx = 2 × 3,69 × 4,0 = 29,5
- Raiz.v = 29,5 = 5,4 m/s
2Fácil 16 pontos Um carrossel tem raio 4,0 m e dá uma volta em 5,0 s.
2.1. Determine a velocidade e a aceleração de uma criança na periferia.
2.2. Determine a resultante das forças numa criança de 30 kg.
Ver resolução
Pedido: v e ac.
- Velocidade.v = 2π·rT = 2π × 4,05,0 = 5,03 m/s
- Aceleração.ac = v²r = 5,03²4,0 = 6,3 m s⁻²
Pedido: FR.
- 2.ª Lei.FR = m·ac = 30 × 6,32 = 189 N
3Médio 20 pontos Uma bola é abandonada no topo de um plano inclinado de 20° e 1,50 m de comprimento (atrito e rotação desprezáveis; g = 10 m s⁻²).
3.1. Determine a aceleração.
3.2. Determine o tempo que a bola demora a chegar à base.
Ver resolução
Pedido: a.
- Fórmula.a = g·sen θ = 10 × 0,342 = 3,42 m s⁻²
Pedido: t.
- t = √(2L/a).t = 2 × 1,503,42 = 0,88 = 0,94 s
4Médio 20 pontos Uma roda efetua 50 rotações em cada minuto.
4.1. Determine o período e a frequência.
4.2. Determine a velocidade angular.
Ver resolução
Pedido: f e T.
- Frequência.f = 5060 = 0,83 Hz
- Período.T = 1f = 6050 = 1,2 s
Pedido: ω.
- Fórmula.ω = 2πT = 2π1,2 = 5,2 rad/s
5Difícil 16 pontos Uma bola atada a uma corda descreve circunferências num plano horizontal. Se o módulo da velocidade duplicar, mantendo o raio, a força exercida pela corda…
Ver resolução
Pedido: F′/F.
- F = m·v²/r.F = m·v²r
- Com 2v.F′ = m·(2v)²r = 4 × m·v²r = 4F
6Difícil 16 pontos Num sistema paraquedista + paraquedas em queda vertical, imediatamente após a abertura do paraquedas, o módulo da velocidade…
Ver resolução
7Difícil 16 pontos Um bloco desliza num plano inclinado de 30° com a horizontal, com coeficiente de atrito 0,20 (g = 10 m/s²). Qual é a aceleração do bloco?
Ver resolução
Pedido: a.
- Eixo ao longo do plano.m a = P sen θ − μ N, com N = P cos θ
- Cálculo.a = g (sen 30° − μ cos 30°) = 10 × (0,500 − 0,20 × 0,866) = 3,27 m/s²
8Médio 12 pontos Uma partícula descreve uma circunferência de raio 2,00 m com período 2,0 s (MCU). Qual é o módulo da aceleração?
Ver resolução
Pedido: ac.
- Velocidade.v = 2πrT = 2π × 2,002,0 = 6,28 m/s
- Aceleração centrípeta.ac = v²r = 6,28²2,00 = 19,74 m/s²
9Difícil 16 pontos Um paraquedista de 60 kg (com o equipamento) cai com resistência do ar Far = 0,30 v² (SI). Qual é a velocidade terminal? (g = 10 m/s²)
Ver resolução
Pedido: vt.
- Na velocidade terminal Far = P.0,30 v² = 60 × 10 ⇒ v = √6000,30 = 44,7 m/s
10Médio 12 pontos Um caixote de 20 kg é puxado num piso horizontal por uma força de 80 N. O coeficiente de atrito é 0,30 (g = 10 m/s²). Qual é a aceleração do caixote?
Ver resolução
Pedido: a.
- Força de atrito.Fa = μ N = μ m g = 0,30 × 20 × 10 = 60 N
- 2.ª Lei.a = F − Fam = 80 − 6020 = 1,0 m/s²
11Difícil 16 pontos Um bloco desliza num plano inclinado de 45° com a horizontal, com coeficiente de atrito 0,10 (g = 10 m/s²). Qual é a aceleração do bloco?
Ver resolução
Pedido: a.
- Eixo ao longo do plano.m a = P sen θ − μ N, com N = P cos θ
- Cálculo.a = g (sen 45° − μ cos 45°) = 10 × (0,707 − 0,10 × 0,707) = 6,36 m/s²
12Difícil 16 pontos Uma bola de 0,50 kg descreve uma circunferência de raio 0,5 m com rapidez 4,0 m/s. Qual é a intensidade da força centrípeta?
Ver resolução
Pedido: Fc.
- Fc = m ac.Fc = m v²r = 0,50 × 4,0²0,5 = 16,00 N
13Difícil 16 pontos Um corpo de 60 kg cai sujeito a Far = 0,25 v² (SI). Quando v = 15 m/s, qual é o módulo da aceleração? (g = 10 m/s²)
Ver resolução
Pedido: a.
- Resistência do ar.Far = 0,25 × 15² = 56 N
- 2.ª Lei.a = P − Farm = 600 − 5660 = 9,06 m/s²
14Difícil 16 pontos Um bloco desliza num plano inclinado de 37° com a horizontal, com coeficiente de atrito 0,00 (g = 10 m/s²). Qual é a aceleração do bloco?
Ver resolução
Pedido: a.
- Eixo ao longo do plano.m a = P sen θ − μ N, com N = P cos θ
- Cálculo.a = g (sen 37° − μ cos 37°) = 10 × (0,602 − 0,00 × 0,799) = 6,02 m/s²
15Médio 12 pontos Uma roda gira com 60 rotações por minuto, com movimento uniforme. Qual é a velocidade angular?
Ver resolução
Pedido: ω.
- Frequência.f = 6060 = 1,0 Hz
- ω = 2π f.ω = 2π × 1,0 = 6,3 rad/s
➡️ A seguir
Passa às Exames e testes intermédios nº5.
