Exames e testes intermédios nº6 – MCU (2022–2025)

⚛️ Física A · 11.º ano📍 Tema 3 · Forças e movimentos
🏁

Exames e testes intermédios nº6

Exames e testes intermédios: MCU em itens de 2022 a 2025

⏱ ≈ 75 min de trabalho📝 15 exercícios🟢 2 fáceis🟠 7 médios🔴 6 difíceis✅ Correção automática📖 Resolução detalhada
Exames123456
🧠 O essencial
📖 Resumos
📝 Fichas
🎓 Exercícios essenciais
🏆 Testes

📝 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 Adaptado de: Exame Nacional 2022 – 2.ª fase Uma rapariga de 45 kg baloiça presa a uma corda de 4,0 m. No ponto mais baixo da trajetória, a velocidade tem módulo 3,0 m/s (g = 9,8 m s⁻²).

1.1. Represente as forças que atuam na rapariga nesse ponto.

1.2. Determine a tensão da corda nesse ponto.

Ver resolução
1.1
Peso P (vertical, para baixo) e tensão T da corda (vertical, para cima, para o centro da circunferência).
1.2
Dados: m = 45 kg · v = 3,0 m/s · r = 4,0 m · g = 9,8 m s⁻²

Pedido: T.

  1. Aceleração centrípeta (para cima, no ponto mais baixo).ac = v²r = 3,0²4,0 = 2,25 m s⁻²
  2. 2.ª Lei (eixo para cima).T − P = m·ac
  3. Isolar T.T = m·(g + ac) = 45 × (9,8 + 2,25) = 542 N
✅ T ≈ 542 N (maior do que o peso, 441 N).

2Fácil 16 pontos Adaptado de: Exame Nacional 2022 – Época Especial Numa bicicleta, a roda dentada dianteira D (raio 9,0 cm) roda a 1,0 Hz e a corrente liga-a à roda dentada traseira T (raio 3,0 cm), solidária com a roda da bicicleta (raio 33 cm).

2.1. Determine a frequência da roda traseira.

2.2. Determine a velocidade da bicicleta.

Ver resolução
2.1
Dados: fD = 1,0 Hz · rD = 9,0 cm · rT = 3,0 cm

Pedido: fT.

  1. A corrente liga pontos com a mesma velocidade linear.v = 2π·fD·rD = 2π·fT·rT
  2. Isolar fT.fT = fD × rDrT = 1,0 × 9,03,0 = 3,0 Hz
✅ fT = 3,0 Hz.
2.2
Dados: f = 3,0 Hz (roda traseira) · R = 0,33 m

Pedido: v.

  1. Fórmula.v = 2π·f·R = 2π × 3,0 × 0,33 = 6,2 m/s
✅ v ≈ 6,2 m/s (≈ 22 km/h).

3Médio 20 pontos Adaptado de: Exame Nacional 2025 – 1.ª fase Num módulo interativo, um utilizador encostado à parede de um cilindro de raio 2,0 m experimenta uma aceleração centrípeta de 3g (g = 10 m s⁻²).

3.1. Determine a velocidade angular do cilindro.

3.2. Exprima a frequência em rotações por minuto.

Ver resolução
3.1
Dados: ac = 3g = 30 m s⁻² · r = 2,0 m

Pedido: ω.

  1. Relação.ac = ω²·r ⇔ ω = acr
  2. Substituir.ω = 302,0 = 15 = 3,87 rad/s
✅ ω ≈ 3,87 rad/s.
3.2
Dados: ω = 3,87 rad/s

Pedido: f em rpm.

  1. Frequência.f = ω2π = 3,872π = 0,62 Hz
  2. Converter para rpm.f = 0,62 × 60 = 37 rpm
✅ f ≈ 37 rpm.

4Médio 20 pontos Adaptado de: Exame Nacional 2023 – 2.ª fase Num carrossel mediram-se os raios e os módulos da aceleração centrípeta:
r (m): 1,0 · 1,5 · 2,0 · 2,5 · 3,0
ac (m s⁻²): 0,85 · 1,27 · 1,70 · 2,12 · 2,55

4.1. Mostre que ac é proporcional a r e determine a velocidade angular.

Ver resolução
4.1
Dados: tabela (r ; ac)

Pedido: ω.

  1. Relação teórica.ac = ω²·r
  2. O declive do gráfico ac(r) é ω².ω² = ΔacΔr = 2,55 − 0,853,0 − 1,0 = 1,702,00 = 0,85 s⁻²
  3. Confirmar a proporcionalidade.acr = 0,85 em todos os pares (0,85/1,0; 1,27/1,5; …)
  4. Velocidade angular.ω = 0,85 = 0,92 rad/s
✅ ω ≈ 0,92 rad/s (T ≈ 6,8 s).

5Difícil 16 pontos Adaptado de: Exame Nacional 2024 – 1.ª fase Dois atletas de massas diferentes descrevem, lado a lado, uma curva circular de um estádio com a mesma velocidade angular. A resultante das forças em cada um é…

Ver resolução
Opção
(C)
✔
Opção (C). Num movimento circular a resultante nunca é nula (é centrípeta). Se as velocidades angulares são iguais, as velocidades lineares só são iguais se os raios forem iguais; as angulares são iguais por enunciado.

6Difícil 24 pontos Adaptado de: Exame Nacional 2025 – 2.ª fase Um ponto P, na extremidade de uma barra magnética que gira a 600 rotações por minuto, tem velocidade de módulo 0,628 m/s.

6.1. Determine o comprimento da barra (distância de P ao eixo).

Ver resolução
6.1
Dados: f = 600 rpm · v = 0,628 m/s

Pedido: r.

  1. Converter para Hz.f = 60060 = 10 Hz
  2. Velocidade angular.ω = 2π·f = 2π × 10 = 62,8 rad/s
  3. v = ω·r.r = vω = 0,62862,8 = 0,010 m
✅ r = 0,010 m = 1,0 cm.

7Médio 12 pontos Item no estilo dos exames nacionais Uma partícula descreve uma circunferência de raio 0,50 m com período 2,0 s (MCU). Qual é o módulo da aceleração?

Ver resolução
Opção
(D)
✔
Dados: r = 0,50 m · T = 2,0 s

Pedido: ac.

  1. Velocidade.v = 2πrT = 2π × 0,502,0 = 1,57 m/s
  2. Aceleração centrípeta.ac = v²r = 1,57²0,50 = 4,93 m/s²
✅ ac = 4,93 m/s² → opção (D).

8Médio 12 pontos Item no estilo dos exames nacionais Uma roda gira com 60 rotações por minuto, com movimento uniforme. Qual é a velocidade angular?

Ver resolução
Opção
(B)
✔
Dados: 60 rpm

Pedido: ω.

  1. Frequência.f = 6060 = 1,0 Hz
  2. ω = 2π f.ω = 2π × 1,0 = 6,3 rad/s
✅ ω = 6,3 rad/s → opção (B).

9Difícil 16 pontos Item no estilo dos exames nacionais Uma bola de 0,20 kg descreve uma circunferência de raio 2,0 m com rapidez 3,0 m/s. Qual é a intensidade da força centrípeta?

Ver resolução
Opção
(B)
✔
Dados: m = 0,20 kg · r = 2,0 m · v = 3,0 m/s

Pedido: Fc.

  1. Fc = m ac.Fc = m v²r = 0,20 × 3,0²2,0 = 0,90 N
✅ Fc = 0,90 N → opção (B).

10Difícil 16 pontos Item no estilo dos exames nacionais Um satélite descreve uma órbita circular a 20200 km de altitude. Qual é a sua rapidez orbital? (MT = 5,97×10²⁴ kg; RT = 6,37×10⁶ m)

Ver resolução
Opção
(A)
✔
Dados: h = 20200 km · r = RT + h = 2,66×10⁷ m

Pedido: v.

  1. A força gravítica é a força centrípeta.GM mr² = mv²r ⇒ v = √G Mr
  2. Cálculo.v = √6,67×10⁻¹¹ × 5,97×10²⁴2,66×10⁷ = 3,87×10³ m/s
✅ v = 3,87×10³ m/s → opção (A).

11Médio 12 pontos Item no estilo dos exames nacionais Uma partícula descreve uma circunferência de raio 2,00 m com período 4,0 s (MCU). Qual é o módulo da aceleração?

Ver resolução
Opção
(B)
✔
Dados: r = 2,00 m · T = 4,0 s

Pedido: ac.

  1. Velocidade.v = 2πrT = 2π × 2,004,0 = 3,14 m/s
  2. Aceleração centrípeta.ac = v²r = 3,14²2,00 = 4,93 m/s²
✅ ac = 4,93 m/s² → opção (B).

12Difícil 16 pontos Item no estilo dos exames nacionais Uma bola de 0,20 kg descreve uma circunferência de raio 1,0 m com rapidez 4,0 m/s. Qual é a intensidade da força centrípeta?

Ver resolução
Opção
(A)
✔
Dados: m = 0,20 kg · r = 1,0 m · v = 4,0 m/s

Pedido: Fc.

  1. Fc = m ac.Fc = m v²r = 0,20 × 4,0²1,0 = 3,20 N
✅ Fc = 3,20 N → opção (A).

13Médio 12 pontos Item no estilo dos exames nacionais Uma roda gira com 600 rotações por minuto, com movimento uniforme. Qual é a velocidade angular?

Ver resolução
Opção
(C)
✔
Dados: 600 rpm

Pedido: ω.

  1. Frequência.f = 60060 = 10,0 Hz
  2. ω = 2π f.ω = 2π × 10,0 = 62,8 rad/s
✅ ω = 62,8 rad/s → opção (C).

14Difícil 16 pontos Item no estilo dos exames nacionais Um satélite descreve uma órbita circular a 600 km de altitude. Qual é a sua rapidez orbital? (MT = 5,97×10²⁴ kg; RT = 6,37×10⁶ m)

Ver resolução
Opção
(C)
✔
Dados: h = 600 km · r = RT + h = 6,97×10⁶ m

Pedido: v.

  1. A força gravítica é a força centrípeta.GM mr² = mv²r ⇒ v = √G Mr
  2. Cálculo.v = √6,67×10⁻¹¹ × 5,97×10²⁴6,97×10⁶ = 7,56×10³ m/s
✅ v = 7,56×10³ m/s → opção (C).

15Médio 12 pontos Item no estilo dos exames nacionais Uma partícula descreve uma circunferência de raio 2,00 m com período 1,0 s (MCU). Qual é o módulo da aceleração?

Ver resolução
Opção
(B)
✔
Dados: r = 2,00 m · T = 1,0 s

Pedido: ac.

  1. Velocidade.v = 2πrT = 2π × 2,001,0 = 12,57 m/s
  2. Aceleração centrípeta.ac = v²r = 12,57²2,00 = 78,96 m/s²
✅ ac = 78,96 m/s² → opção (B).

➡️ A seguir

Estás pronto para os testes e as AL 1.2 e 1.3 do tema 3.

Deixe um comentário

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *

Voltar ao topo