Exames e testes intermédios nº1 – Interações, gravitação e 3.ª Lei
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Exames e testes intermédios nº1
Exames e testes intermédios: interações e gravitação, forças e 3.ª Lei
📝 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.
1Médio 12 pontos Dois astronautas de massas diferentes encontram-se no interior de um satélite em órbita, em repouso em relação às paredes do satélite. Selecione a alternativa correta.
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2Médio 12 pontos A massa da Terra é cerca de 81,3 vezes a da Lua e o raio da Terra é cerca de 3,67 vezes o da Lua. Comparando a intensidade da força gravítica que atua num mesmo corpo à superfície da Terra e à superfície da Lua, conclui-se que é, na Terra, cerca de…
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Pedido: FTFL para o mesmo corpo.
- Escrever as duas forças (mesma massa m).FT = G·MT·mRT² e FL = G·ML·mRL²
- Dividir (G e m cancelam-se).FTFL = MTML × RL²RT²
- Substituir as razões.FTFL = 81,3 × 13,67²
- Calcular.3,67² = 13,5 ⇒ FTFL = 81,313,5 = 6,0
3Fácil 8 pontos Na Lua, onde a atmosfera é praticamente inexistente, um astronauta larga em simultâneo, da mesma altura, um martelo e uma pena. Os dois objetos chegam ao solo ao mesmo tempo porque, estando sujeitos a forças gravíticas…
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4Médio 20 pontos Um corpo de massa 5,0 kg, partindo do repouso, é arrastado ao longo de uma superfície horizontal rugosa por uma força horizontal constante de módulo 8,0 N. Ao fim de 3,0 s o módulo da sua velocidade é 3,0 m s⁻¹.
4.1. Calcule o módulo da força de atrito, suposta constante. Apresente todas as etapas de resolução.
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Pedido: Fa.
- Calcular a aceleração.a = v − v₀t = 3,0 − 03,0 = 1,0 m s⁻²
- Calcular a resultante (2.ª Lei).FR = m·a = 5,0 × 1,0 = 5,0 N
- Relacionar a resultante com F e Fa (eixo no sentido do movimento).FR = F − Fa
- Isolar Fa.Fa = F − FR = 8,0 − 5,0 = 3,0 N
5Médio 12 pontos Um rapaz empurra, com velocidade constante, um bloco ao longo de um plano inclinado sem atrito, na subida. As forças aplicadas no centro de massa do bloco são…
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6Médio 12 pontos Lança-se um paralelepípedo de madeira de modo a que suba uma rampa com atrito (resistência do ar desprezável). Durante a subida, as forças que atuam no paralelepípedo são…
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7Médio 20 pontos A aceleração gravítica à superfície de um planeta P de massa 6,0×10²⁴ kg e raio 6,0×10⁶ m é calculada a partir da Lei da Gravitação Universal e da 2.ª Lei de Newton. (G = 6,67×10⁻¹¹ N m² kg⁻²)
7.1. Determine a aceleração gravítica à superfície do planeta.
7.2. Determine o peso à superfície de um corpo de 30 kg.
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Pedido: g.
- Igualar a 2.ª Lei ao peso dado pela Lei da Gravitação.m·g = G·M·mR²
- Simplificar m.g = G·MR²
- Substituir.g = 6,67×10⁻¹¹ × 6,0×10²⁴(6,0×10⁶)²
- Numerador e denominador.6,67 × 6,0 = 40,0 ⇒ 4,00×10¹⁴(6,0×10⁶)² = 3,6×10¹³
- Dividir.g = 4,00×10¹⁴3,6×10¹³ = 11 m s⁻²
Pedido: P.
- Peso.P = m·g = 30 × 11,1 = 333 N
8Fácil 8 pontos Uma pessoa empurra uma parede com uma força de módulo 150 N. A parede exerce na pessoa uma força que…
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9Médio 12 pontos Um satélite de 1200 kg orbita a 400 km de altitude. Qual é a intensidade da força gravítica que a Terra exerce nele? (MT = 5,97×10²⁴ kg; RT = 6,37×10⁶ m)
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Pedido: Fg.
- A distância é ao centro da Terra.r = 6,37×10⁶ + 400000 = 6,77×10⁶ m
- Lei da Gravitação.Fg = GMT mr² = 6,67×10⁻¹¹ × 5,97×10²⁴ × 1200(6,77×10⁶)² = 1,04×10⁴ N
10Fácil 8 pontos A distância entre os centros de dois corpos triplica. A intensidade da força gravítica entre eles passa a ser…
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Pedido: Fator da força.
- Fg é inversamente proporcional a r².F’ = Gm₁ m₂(3r)² = F9
11Médio 12 pontos Um astronauta de 70 kg está à superfície de Marte (massa 6,42×10²³ kg; raio 3,39×10⁶ m). Qual é o seu peso aí?
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Pedido: P.
- Aceleração gravítica.g = GMR² = 3,73 m/s²
- Peso.P = m g = 70 × 3,73 = 261 N
12Fácil 8 pontos Um carro empurra um camião avariado. Pela 3.ª Lei de Newton, a força do carro no camião é, relativamente à do camião no carro…
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Pedido: Opção correta.
- 3.ª Lei de Newton.Pares ação-reação têm a mesma intensidade e direção, e sentidos opostos.
13Médio 12 pontos Sobre um corpo de 5,0 kg atuam duas forças colineares, de 24 N e 8 N, com o mesmo sentido. Qual é o módulo da aceleração?
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Pedido: a.
- Resultante.FR = 24 + 8 = 32 N
- 2.ª Lei.a = FRm = 325,0 = 6,4 m/s²
14Fácil 8 pontos Qual é o peso de um corpo de 8,0 kg à superfície da Terra (g = 9,8 m/s²)?
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Pedido: P.
- P = m g.P = 8,0 × 9,8 = 78,4 N
15Médio 12 pontos Um corpo de 3,0 kg está suspenso de um fio e sobe com aceleração de 3,0 m/s² (g = 10 m/s²). Qual é a tensão do fio?
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Pedido: T.
- 2.ª Lei na vertical.T − P = m a ⇒ T = m (g + a) = 3,0 × (10 + 3,0) = 39,0 N
➡️ A seguir
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