Resolução comentada da UnB 2015
RESOLUÇÕES
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Força resultante sobre o conjunto ciclista + bicicleta de massa m = 10 + 70 = 80kg FR = m.a = 80.2 FR = 160N.
O trabalho é fornecido por W = F.d = 160.4 W = 640J x 0,1 = 64J.
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Observações:
– As força na direção do movimento, força de atrito (entrando na folha) e a força motora (saindo da folha) se anulam, pois o sistema, pelo enunciado se move com velocidade constante (equilíbrio dinâmico, força resultante nula).
– A soma vetorial das foças normal e peso fornecem a força resultante centrípeta dirigida para o
centro C da circunferência de raio R conforme você pode observar na figura.
10- Vo = 43,2km/h/3,6=12m/s.
Na vertical a=g=10m/s2 Voy = Vo.sen30o=12.0,5=6m/s na altura máxima (ponto mais alto da trajetória) a componente vertical da velocidade é nula Vy = 0.
Equação de Torricelli Vy2 = Voy2 – 2gh 02 = 62 – 2.10.h h = 36/20 h = 1,8m.
Nessa altura h=1,8m, a energia potencial (gravitacional) do sistema de massa m=80 kg vale Ep = m.g.h = 80.10.1,8 Ep = 1440J < 1500J.
Afirmativa verdadeira.
11- Se você mudar a relação entre os dentes coroa-catraca, mantendo o ritmo das pedaladas, você automaticamente estará variando a velocidade da bicicleta, no caso, diminuindo.
Afirmativa errada.
12- O alcance máximo ocorre quando o ângulo com a horizontal for de 45o, o que inviabiliza a afirmativa.
Afirmativa errada.