Resposta da ATIVIDADE 3 – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I – 51/2024, modelo respondido para você usar como exemplo:
QUESTÃO 1
O saque é uma habilidade crucial no vôlei, pois pode influenciar diretamente o desenvolvimento do ponto e a estratégia das equipes. No saque por cima (ou saque flutuante), o jogador realiza um lançamento da bola acima da cabeça e, em seguida, golpeia a bola com a palma da mão, tentando fazer com que ela não gire no ar. Esse tipo de saque busca dificultar a recepção do time adversário, já que a bola pode apresentar movimentos imprevisíveis devido à sua falta de rotação.
Para realizar o saque de uma bola de vôlei no início do jogo, ao lançar a bola para cima, realizando um movimento de lançamento vertical, esta atinge 15m de altura.
Elaborado pelo professor, 2023.
Considerando g=9,81 m/s², analise as alternativas abaixo e assinale a correta.
Alternativa 1:
A velocidade inicial da bola é menor que 15 m/s.
Alternativa 2:
O tempo de subida da bola é de 3,5 segundos até atingir a altura máxima.
Alternativa 3:
O tempo de subida da bola é de 1,75 segundos até atingir a altura máxima.
Alternativa 4:
A bola demora aproximadamente 3 segundos para subir e mais 3 segundos para descer.
Alternativa 5:
Esta pode ser considerada uma bola muito forte, acima da média, visto que em média os saques podem chegar a 100 km/h.
QUESTÃO 2
Uma das modalidades do atletismo é o salto em altura, em que os atletas procuram superar uma barra horizontal colocada a uma determinada altura. Em um circuito, um atleta tem que superar a barra colocada na altura de 2,00 m e, supondo que ele estava correndo com velocidade Vox=11 m/s e então saltou num ângulo de 30º, podemos concluir que o salto foi bem sucedido? Considere g=9,8 m/s2.
Alternativas
Alternativa 1:
O salto foi muito abaixo da altura da barra.
Alternativa 2:
O salto foi bem sucedido, e o atleta pulou 0,05 m acima da barra.
Alternativa 3:
O salto foi bem sucedido, e o atleta pulou 0,55 m acima da barra.
Alternativa 4:
O salto não foi bem sucedido, e o atleta pulou 0,50 m abaixo da barra.
Alternativa 5:
O salto não foi bem sucedido, e o atleta pulou 0,55 m abaixo da barra.
A velocidade vertical inicial do atleta é:
Como foi abaixo de 2 m, o salto foi malsucedido. Ele saltou 2 – 1,54 = 0,46 m abaixo da barra. A melhor alternativa é a primeira, pois nenhuma diz que ele saltou 0,46 m abaixo.
QUESTÃO 3
James Watt percebeu que, para descrever uma máquina, não bastava especificar a energia necessária para realizar uma determinada operação. Assim, temos a potência dos equipamentos, grandeza que leva em conta não apenas o trabalho a ser realizado, mas também o tempo para a realização.
Fonte: ANDRADE, L. R. A. Física geral e experimental I. Maringá: UniCesumar, 2019. p.175
Um sistema de forças atuando em um guindaste está levantando uma caixa de água até o topo de um edifício. Este prédio tem 40 andares no total, já considerando térreo, salão de festas, área de lazer e coworking. O recipiente de água vazio tem uma massa total de 0,8 toneladas e está suspenso por um cabo inextensível e de massa desprezível. O guindaste eleva o recipiente com velocidade constante, levando 1,5 min para atingir a altura desejada. Desprezando as forças dissipativas, considerando que a altura média de cada andar é de 2,7m e a aceleração devido à gravidade g = 9,8 m/s2, assinale a alternativa que apresenta o valor correto para a potência média útil desenvolvida por esse sistema de guindaste.
Alternativas
Alternativa 1:
2593 W.
Alternativa 2:
4982 W.
Alternativa 3:
6441 W.
Alternativa 4:
9408 W.
Alternativa 5:
11960 W.
Potência é trabalho dividido por tempo. A variação de energia potencial gravitacional é mgh, onde h = 40 x 2,7 m. Assim:
QUESTÃO 4
A primeira Lei de Newton ou o Princípio da Inércia é: “tendência de se manter em repouso ou em movimento retilíneo uniforme é chamada de inércia. Por isso, quando um corpo está a certa velocidade, pode-se dizer que sua tendência é continuar com ela, por inércia”.
Fonte: ANDRADE, L. R. A. Física geral e experimental I. Maringá: UniCesumar, 2019. p. 81 e 214.
Já para o entendimento da terceira Lei de Newton, considere a seguinte situação: Dois corpos, A e B, estão inicialmente em repouso em uma superfície sem atrito. O corpo A, com massa 2 kg, exerce uma força constante F sobre o corpo B, com massa 10 kg. De acordo com a Terceira Lei de Newton, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Alternativa 1:
A aceleração de B é igual à aceleração de A.
Alternativa 2:
A aceleração de A é menor que a aceleração de B.
Alternativa 3:
A força exercida por A sobre B é igual à força exercida por B sobre A.
Alternativa 4:
A força exercida por B sobre A é menor que a força exercida por A sobre B.
Alternativa 5:
A força exercida por A sobre B é maior do que a força exercida por B sobre A.
QUESTÃO 5
A Hidrostática é a parte da Física que estuda os líquidos em equilíbrio. Por conta da interação constante entre líquidos e gases, em particular com os gases da atmosfera, tópicos como pressão e densidade são essenciais.
Fonte: ANDRADE, L. R. A. Física geral e experimental I. Maringá: UniCesumar, 2019. p. 282
Um engenheiro naval está projetando um submarino para operações em diferentes profundidades do oceano. Durante os testes, ele observa o comportamento do submarino em relação às variações de pressão e profundidade. Com base nas teorias de Princípio de Arquimedes, Teorema de Stevin e Experiência de Torricelli, analise as afirmativas abaixo e marque a alternativa correta.
Alternativas
Alternativa 1:
O submarino afundará mais facilmente em regiões de maior pressão, de acordo com o Princípio de Arquimedes.
Alternativa 2:
O submarino experimentará maior pressão em maiores profundidades, conforme indicado pelo Teorema de Stevin.
Alternativa 3:
O submarino terá menor flutuabilidade em regiões com pressão atmosférica elevada, contrariando o Teorema de Stevin.
Alternativa 4:
A quantidade de água deslocada pelo submarino será maior em maiores profundidades, conforme o Princípio de Arquimedes.
Alternativa 5:
A velocidade de ascensão ou descida do submarino será afetada pela densidade da água, seguindo a Experiência de Torricelli.
QUESTÃO 6
A quantidade de movimento, também conhecida como momento linear, é uma grandeza vetorial que descreve o movimento de um objeto. De acordo com o princípio da conservação da quantidade de movimento, “a quantidade de movimento de um sistema só pode ser alterada pela ação de forças externas ao sistema, as forças internas não alteram a quantidade de movimento do sistema.” Essa lei é fundamental na compreensão do comportamento de objetos em movimento e é amplamente aplicada na física clássica.
Fonte: ANDRADE, L. R. A. Física geral e experimental I. Maringá: UniCesumar, 2019. p. 225.
Sobre a quantidade de movimento de um corpo, avalie as afirmativas a seguir:
I) Duas bolas de bilhar colidem e trocam velocidades: Se não houver forças externas, as forças internas (entre as bolas durante a colisão) não alterarão a quantidade total de movimento do sistema. II) Um foguete expulsa gases para se movimentar no espaço: As forças internas (expulsão dos gases) alteram a quantidade de movimento do sistema.
III) Dois patinadores em um rinque de gelo se empurram mutuamente: As forças internas entre os patinadores não alteram a quantidade total de movimento do sistema.
IV) Um carro acelera em uma pista retilínea: Se desconsiderarmos as forças externas, como atrito, as forças internas no motor alteram a quantidade de movimento do sistema.
São verdadeiras as afirmações apresentadas em:
Alternativas
Alternativa 1:
I, apenas.
Alternativa 2:
II, apenas.
Alternativa 3:
III, apenas.
Alternativa 4:
I e III, apenas.
Alternativa 5:
II e IV, apenas.
QUESTÃO 7
A estática permite compreender as forças que atuam em estruturas como pontes, edifícios e vigas, garantindo a estabilidade e segurança de construções. Além disso, a compreensão de como as forças são distribuídas em corpos extensos, permite engenheiros a projetar estruturas que suportem cargas de maneira eficiente.
Fonte: ANDRADE, L. R. A. Física geral e experimental I. Maringá: UniCesumar, 2019. p. 272
Um engenheiro está projetando uma roda d’água para gerar energia em uma fazenda. A roda d’água é suspensa por dois cabos conectados a postes em cada extremidade. Um cabo está localizado a 6 metros da base da roda, e o outro está a 9 metros. Considerando que a roda d’água tem uma massa de 800 kg e g = 9,8m/s2, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Alternativa 1:
T(cabo mais distante) = 52 kN.m.
Alternativa 2:
T(cabo mais distante) = 67 kN.m.
Alternativa 3:
T(cabo mais próximo) = 25 kN.m.
Alternativa 4:
T(cabo mais próximo) = 35 kN.m.
Alternativa 5:
T(cabo mais próximo) = 47 kN.m.
RESPOSTA 8
O submarino argentino ARA San Juan, que havia desaparecido nas águas do Oceano Atlântico, com 44 tripulantes a bordo, foi encontrado em novembro de 2018. A embarcação está em uma região de cânions, a 800 metros de profundidade, e a 600 km da cidade de Comodoro Rivadavia, na Patagônia, onde se tinha montado o centro de operações durante a busca. O local é o mesmo onde há um ano foi identificada uma “anomalia hidroacústica” semelhante a uma explosão. O submarino estava a cerca de 430 quilômetros da costa patagônica da Argentina quando enviou seu último sinal, no dia 15 de novembro de 2017.
A profundidade a que o casco do submarino pode ter se rompido, considerando que o casco do submarino suporte, sem se romper, uma pressão externa de até 1,22 x 106 Pa, seria de:
Dado: densidade da água igual a 1 x 103 kg/m3; aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e a pressão atmosférica igual a 1 x 105 N/m2
Alternativas
Alternativa 1:
0,112 km.
Alternativa 2:
1,12 km.
Alternativa 3:
11,2 km.
Alternativa 4:
112 km.
Alternativa 5:
1112 km.
A pressão máxima é a pressão atmosférica mais a pressão hidrostática.
RESPOSTA 9
Em 2013 a mídia anunciou que a empresa australiana Qantas criou uma réplica em tamanho real do robô Curiosity, enviado a Marte pela Nasa. A réplica motorizada pesando 350 kg e com mais de 2 m de altura foi usada em anúncios impressos, televisivos e digitais, inclusive no Youtube (‘‘Qantas Frequent Flyer – For every journey’’).
Disponível em: < https://g1.globo.com/turismo-e-viagem/noticia/2013/06/companhia-aerea-cria-replica-em-tamanho-real-do-robo-curiosity.html > Acesso em 06/04/2019 (Adaptado).
Sabendo que o Curiosity pesa 350 kg na Terra, o seu peso em Marte seria de:
(Para realizar esse cálculo, você deverá considerar que a razão entre os diâmetros dos planetas Marte e Terra é igual a ½, e entre as respectivas massas, é igual a 1/10. Deverá também, desprezar a aceleração centrípeta que age sobre o robozinho).
Alternativas
Alternativa 1:
1400 N.
Alternativa 2:
3400 N.
Alternativa 3:
4100 N.
Alternativa 4:
4300 N.
Alternativa 5:
7400 N.
A força gravitacional que um planeta exerce sobre um objeto de massa m é:
QUESTÃO 10
O impacto frontal entre um veículo e uma barreira imóvel e deformável constitui um teste realizado pelo Latin NCAP, a fim de oferecer aos consumidores informações sobre os níveis de segurança que têm os diferentes modelos de veículos no mercado.
Fonte: https://www.latinncap.com/po/nossos-testes/passageiro-adulto/impacto-frontal#:~:text=Todo%20carro%20%C3%A9%20submetido%20a,dois%20carros%20de%20similar%20massa. Acesso em: 23 jan. 2023.
Após a simulação de colisão entre um carro de 900 kg e um carro de 650 kg, ambos a 72 km/h cada, a energia cinética remanescente correspondia a apenas 10% da energia cinética inicial.
Sobre a energia cinética final do sistema apresentado, assinale a alternativa correta:
Alternativas
Alternativa 1:
3,1 J
Alternativa 2:
31 J
Alternativa 3:
0,31 kJ
Alternativa 4:
3,1 kJ
Alternativa 5:
31 kJ
As velocidades de 72 km/h equivalem a 20 m/s. Assim:
