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sexta-feira, 31 de outubro de 2014
Simulado CEDERJ/2011 - Resolução e gabarito oficial - parte 02.
QUESTÕES DE FÍSICA
de 6 a10
de 6 a10
Sexta Questão.
Temos duas bolas em colisão elástica. Se você necessitar relembre aqui o conceito de colisão elástica e aqui as equações.
Na colisão elástica o momento linear se conserva. Logo, a soma dos momentos das duas bolas antes é igual a soma dos momentos das bolas depois da colisão. Substituindo os valores ficamos com a equação. V1f e V2f são as velocidades das bolas de massa 1,o e 2,0 kg, respectivamente,
Na colisão elástica a energia cinética também se conserva, isto é, a soma da energia cinética das duas bolas antes e depois da colisão é a mesma. Logo, ficamos com a equação.
Ficamos então com um sistema de duas equações. Some as duas equações e calcule V2f.
Substitua o valor de V2f numa das equações e calcule V1f.
Resposta: Letra B.
Setima Questão.
Sobre o bloco atuam duas forças: A força Peso e a força exercida pela mola. O sistema está em equilíbrio. Logo, a resultante das forças é nula e o módulo da força da mola é igual ao do peso.
Repare que as respostas estão dadas nas unidades do SI. Portanto, faça as transformações para quilograma e metro. Usando a equação da força elástica obtemos para quando a massa é de 50g.
A segunda equação se refere à situação do sistema quando a massa aumenta de 21g. Faça as contas e multiplique a primeira equação por -1.
Some as equações.
Resposta: Letra A.
Oitava Questão.
Depois de colocado o bloco o sistema está em equilíbrio. Logo, resultante das forças é nula. Como o bloco foi colocado na metade da corda os módulos das trações nas duas metades da corda horizontal são iguais. Considere o ponto onde o bloco foi fixado. Temos:
Foi perguntado sobre a tração na corda ( T1 ). Como o sistema está em equilíbrio e considerando que a corda somente transmite a tração então ela tem o mesmo módulo da força peso.
Resposta: Letra E.
Nona Questão.
Na vertical a resultante é nula pois o bloco está em equilíbrio nesta direção. Logo, a normal tem módulo igual ao peso.
Na horizontal o bloco também está em equilíbrio pois está prestes a iniciar o movimento mas ainda não o fez. Logo, a resultante na horizontal também é nula. Ficamos com as equações.
Resposta: Letra D.
Decima Questão.
Calcule a resultante na vertical e na horizontal.
Na vertical o sistema está em equilíbrio. Logo, a resultante é nula e N = m.g.
Na horizontal temos uma única força agindo: A força de atrito. O sistema não está em equilibrio nesta direção. Aplicando a segunda lei:
Resposta: Letra B.
Simulado CEDERJ/2011 - Resolução e gabarito oficial - parte 01.
QUESTÕES DE FÍSICA
de 1 a 5
de 1 a 5
Primeira Questão.
O primeiro conceito trabalhado nesta questão é o de componentes perpendiculares de um vetor. Recorde aqui o conceito. Calcule o módulo da força aplicada usando o Teorema de Pitágoras ( F² = 30² + 40² ) e obtenha F = 50 N . Como a força é única então a resultante das forças aplicadas tem módulo 50 N. Veja aqui a Segunda Lei de Newton. Aplique a Lei. Note que objeto está acelerado então R = m . a. Substituindo os valores ficamos com 50 = 5 . a. Calculando obtemos a = 10 m/s².
Resposta: Letra A.
Segunda Questão.
Faça um esquema de um plano inclinado. Lembre-se não é obrigatório marcar os eixos cartesianos sempre na horizontal e na vertical. Eles devem ser colocados da maneira mais conveniente. No nosso caso, é útil colocar o eixo "X" paralelo à superfície do plano inclinado. Veja o esquema.
O triângulo formado pelo plano inclinado e a força peso (em vermelho) é retângulo. Logo o outro ângulo agudo mede 60°. Ele é oposto pelo vértice ao ângulo do triângulo retângulo formado pelos eixos e a força peso. Logo, o outro ângulo vale também 30°. Calcule a componente da força peso sobre o eixo "X".
Calcule a resultante das forças que atuam sobre o bloco na direção do eixo "X". Como os atritos são desprezíveis temos somente as forças F e a componente do peso. Note que o bloco tem velocidade uniforme. Logo, ele está em equilíbrio e a resultante é nula.
Assim a força F terá a mesma intensidade da componente da força peso.
Resposta: Letra "C".
Resposta: Letra "C".
Terceira Questão.
Nestas condições a polia serve somente para mudar a direção das forças. Considere então um eixo curvo ao longo da corda. Calcule a resultante ao longo da corda. Se necessitar veja aqui como calcular a resultante das forças.
Nesta situação as cordas são tais que servem somente para transmitir a tração. Você ficará com a equação.
As duas massas estão ligadas pelas cordas e se movimentam juntas, isto é, têm a mesma aceleração. Logo, você devem considera-las em conjunto ao usar a segunda lei (some as massas). Lembre-se que as trações na corda são de mesmo módulo. Logo, elas se anulam.
Reposta: Letra D, com o arredondamento.
Quarta Questão.
Calcule a resultante das forças na horizontal. Lembre-se a força é alinhada com a pista, isto é, tem direção horizontal. Como os atritos são desprezíveis somente atua a força de 1,5 N. Aplique a segunda Lei e calcule a aceleração. Para calcular a velocidade use a equação a seguir. Lembre-se de usar como unidade de comprimento o metro, não o centrimetro e que o carrinho partiu do repouso.
Quinta Questão.
Na vertical agem a força peso do carro e a força Normal. O carro não se movimenta nesta direção. Logo, está em equilíbrio. Então, a resultante é nula e o peso tem a mesma intensidade da Normal. Lembre-se P = m.g.
Na horizontal temos somente a força de atrito agindo. Ficamos então com a equação da resultante na horizontal:
Resposta: Letra E.
Capítulo 11/02 - Comentários sobre os exercícios da apostila.
Exercício 01 - A ) -A freqüência da onda é determinada pela fonte portanto não muda seu valor quando a onda passa de um meio para outro.
B ) -A velocidade de propagação da onda é maior no meio onde o comprimento de onda é maior, isto é, o meio A.
C ) -o comprimento de onda é dado pela distância entre duas cristas da onda.
Exercício 02 - Use a equação da velocidade de propagação. Você deve encontrar o valor de 333 metros.
Exercício 03 - Correção do gabarito: as ondas eletromagnéticas são ondas transversais.
Exercício 04 - A propagação de uma onda envolve transporte de energia.
Exercício 05 - A diferença está no timbre.
Exercício 06 - Use a equação da A velocidade de propagação da onda e lembre-se:O som percorre um caminho de ida e volta.
Exercício 0 7 - O som percorre um caminho de ida e volta. Logo, devemos calcular a distância tomando metade do intervalo de tempo dado.
Exercício 08 - Pelo gráfico obtemos que a amplitude e a freqüência dos dois sons são de mesmo valor. Logo, o som pode ser distinguido pelo timbre.
Exercício 09 - Use a equação da velocidade de propagação da onda. Note que a distância AC mede dois comprimentos de onda e lembre-se que a freqüência é o inverso do período. Observe que o barco "B" está subindo atrás de uma crista.
Exercício 10 - No vácuo as ondas eletromagnéticas têm velocidade constante e de intensidade máxima. Use a equação da velocidade de propagação.
C ) -o comprimento de onda é dado pela distância entre duas cristas da onda.
Exercício 02 - Use a equação da velocidade de propagação. Você deve encontrar o valor de 333 metros.
Exercício 03 - Correção do gabarito: as ondas eletromagnéticas são ondas transversais.
Exercício 04 - A propagação de uma onda envolve transporte de energia.
Exercício 05 - A diferença está no timbre.
Exercício 06 - Use a equação da A velocidade de propagação da onda e lembre-se:O som percorre um caminho de ida e volta.
Exercício 0 7 - O som percorre um caminho de ida e volta. Logo, devemos calcular a distância tomando metade do intervalo de tempo dado.
Exercício 08 - Pelo gráfico obtemos que a amplitude e a freqüência dos dois sons são de mesmo valor. Logo, o som pode ser distinguido pelo timbre.
Exercício 09 - Use a equação da velocidade de propagação da onda. Note que a distância AC mede dois comprimentos de onda e lembre-se que a freqüência é o inverso do período. Observe que o barco "B" está subindo atrás de uma crista.
Exercício 10 - No vácuo as ondas eletromagnéticas têm velocidade constante e de intensidade máxima. Use a equação da velocidade de propagação.
Imagem: pion.sbfisica.org.br
Capítulo 11/02 - Ondas.
Chamamos de onda a uma pertubação de um meio físico. Essa pertubação não transporta matéria mas transporta energia. As ondas são classificadas em: Onda transversal e onda longitudinal. Veja aqui uma caracterização de cada tipo.
Podemos obter exemplos interessantes de ondas mecânicas em lugares dos mais inesperados. Por exemplo: As ondas podem surgir das grandes explosões no Sol. Veja aqui um vídeo que mostra uma onda se propagando na superfície solar.
Por outro lado você mesmo pode construir uma onda. Vamos trabalhar com uma onda transversal numa corda. Por favor tente esse exercício.
As grandezas físicas associadas a uma onda são: a sua freqüência, o seu comprimento de onda, a sua amplitude e a sua velocidade de propagação.
A grandeza física freqüência ( e período ) são definidas tanto para os movimentos circulares como para os oscilatórios. Veja aqui essas definições. Veja na animação um exemplo interessante que discute o conceito de freqüência.
A amplitude da onda, por sua vez, está associada à energia que a onda transporta. Veja na animação uma ilustração desse conceito para uma onda transversal.
Uma onda tem a sua velocidade de propagação. Essa velocidade está relacionada à freqüência da onda e ao comprimento de onda. É dada pela expressão matemática vista aqui.
Imagem: pion.sbfisica.org.br
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