Resolução Comentada da UFLA – 2
RESOLUÇÕES
01- Na primeira figura estão colocadas as forças e, considerando a prateleira de densidade homogênea o peso e todas as outras forças estão aplicadas no centro (meio) da prateleira e essas forças são:
Peso — vertical, para baixo e de intensidade P=mg=2.10 — P=20N
Tensão (tração) no cabo aplicada na prateleira pela parede
Normal — aplicada pela parede na prateira (horizontal e para a direita)
Na segunda figura a tração foi decomposta em duas parcelas de intensidades Ty=Tcos60o=0,5T e Tx=Tsen60o=(√3/2)T.
Na terceira figura, como o sistema está em equilíbrio, na vertical, Ty=P — 0,5T=20 — T=40N.
R- D
Obs: Se fosse pedido a reação normal aplicada pela parede na prateira você teria que na horizontal também existe equilíbrio e N=Fy=(√3/2)T=(√3/2).40 — N=20√3N
02- Trata-se da Primeira lei de Newton (Princípio da Inércia).
R- A
03-
04- Se você não domina a teoria, ela está a seguir:
Conservação do momento linear (quantidade de movimento) de um sistema:
Sistema isolado de forças externas – Um sistema formado por vários corpos ou pontos materiais é considerado isolado, quando:
sobre ele não atuam forças externas – exemplo – um astronauta no espaço, fora do campo de ação gravitacional de qualquer
corpo celeste (força peso nula) e no vácuo ( não existem forças resistivas).
sobre ele agem forças externas, mas a intensidade da força resultante (soma vetorial de todas as forças externas que agem sobre
ele) é nula – exemplo – um corpo se deslocando, sem atrito, sobre uma superfície plana horizontal e em movimento retilíneo e
uniforme e nesse caso não existem forças horizontais (MRU) e as verticais e se anulam.
Quando um sistema é isolado de forças externas, sua força resultante tem intensidade nula e consequentemente o impulso dessa força é nulo, pois I=FR.Dt=0. Dt=0. Como I=Qdepois – Qantes — 0= Qdepois – Qantes — Qantes = Qdepois. Sendo a quantidade de movimento grandeza vetorial, a relação abaixo representa o princípio da conservação da quantidade de movimento:
R- B
05- Se o peso da criança (II) é duas vezes maior que o da criança (I), a criança (II), para que haja equilíbrio, deve estar a uma distância duas vezes menor que a criança (I) do apoio.
R- C
06- Trata-se de um lançamento vertical para cima onde a aceleração é a da gravidade g(constante), mesmo local) e, à medida que ela sobe, a velocidade diminui
R- D
07- Corpos abandonados com Vo=0 ou lançados verticalmente para baixo com Vo≠0 de um mesmo local e da mesma altura (desprezando-se os efeitos do ar) demoram o mesmo tempo para chegar ao solo, independente de suas massas.
A velocidade com que eles chegam ao solo também é a mesma.
Mas, a energia cinética é diferente, pois Ec=mV2/2 e depende da massa do corpo.
R- B
08- Peso de cada esfera — P1=m1g=0,3.10 — P1=3N — P2=m2g=0,2.10 — P2=2N — P3=m3g=0,1.10 — P3=1N
Observe na figura todas as forças que agem sobre cada esfera e, como cada uma está em equilíbrio a força resultante sobre cada uma será nula, então você terá:
Esfera 3 — T3=1N — esfera 2 — T3 + 2 = T2 — 1 + 2=T2 — T2=3N — esfera 1 — T1 = T2 + 3 —
T1=3 + 3 — T1=6N
R- A
09- No ponto mais alto A, nos dois casos elas possuem a mesma velocidade inicial Vo e mesma altura h — assim a energia mecânica em A para as duas bolas vale EmA=mVo2/2 + mgh.
No solo, chegam com velocidade V na altura h=0 e de energia mecânica — EmB=mV2/2 + m.g.0 —
EmB=mV2/2.
Pelo princípio da conservação da energia mecânica EmA=EmB — mVo2/2 + mgh= mV2/2 — V=√(Vo2 + 2gh) — como Vo, g e h são os mesmos elas chegam ao solo com a mesma velocidade.
Observe na figura que as trajetórias e consequentemente distância percorrida pelas bolas é diferente e, assim, elas chegam ao solo em instantes diferentes. Comprova-se que o tempo que a bola permanece no ar está relacionado com a altura — maior altura, maior tempo de permanência no ar, conforme figura abaixo
R- C
10- Para calcular o deslocamento vetorial pelo método da linha poligonal basta você unir I com F (figura).
Para calcular a intensidade de você aplica Pitágoras no triângulo hachurado — d2=32 + 42 — d=5×10=50cm — V=d/t=50/200 — V=0,25m/s.