Fisica I-I 2023-2: Atividade Avaliativa M1 sobre Conceitos Preliminares e Leis de Newton

Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 ATIVIDADE AVALIATIVA M1 Assuntos exigidos nesta ATIVIDADE CONCEITOS PRELIMINARES Referencial posição velocidade e aceleração MOVIMENTO UNIFORME MOVIMENTO UNIFORMENTE VARIADO LEIS DE NEWTON IMPORTANTE ❶ Leia cuidadosamente cada exercício e fique atento ao que se pede ❷ Considere a aceleração da gravidade 𝐠 𝟗 𝟖𝟏𝐦𝐬𝟐 a menos que seja dita ao contrário no exercício ❸ É recomendável que você faça consulta na www portanto muito cuidado com cópias CRITÉRIO DE CORREÇÃO e PONTUAÇÃO ❶ Cada exercício totalmente correto vale 10 ponto ❷ A pontuação de cada item do exercício está no texto não existindo meio certo ou outra pontuação ❸ Os cálculos intermediários devem quando requisitados serem minuciosamente apresentados portanto respostas sem o desenvolvimento dos cálculos não serão consideradas na pontuação ❹ Os cálculos intermediários devem ser realizados com arredondamento de no mínimo quatro algarismos decimais fracionários e a resposta final apresentado com arredondamento para dois algarismos decimais fracionários ❺ Qualquer tentativa de cola será punida com a nota ZERO você e também a do seu amigo OBSERVAÇÃO ❶ Fique atento a data máxima de envio desta avaliação até 16102023 às 2359 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIO 1 CONCEITOS PRELIMINARES Um carro está parado em um semáforo 𝐒 que se encontra 𝟎 𝟓 𝐤𝐦 à direita de um posto de gasolina 𝐏 O carro começa a se mover em linha reta afastandose do posto e depois de algum tempo 𝐭 encontrase à 𝟑 𝟎 𝐤𝐦 do semáforo Nestas condições calcule Desenvolva os cálculos abaixo da maneira mais explícita possível a A posição do carro em relação ao semáforo no instante 𝐭 025 ponto Resposta b O deslocamento do carro em relação ao semáforo 025 ponto Resposta c A posição do carro em relação ao posto no instante 𝐭 025 ponto Resposta d O deslocamento do carro em relação ao posto 025 ponto Resposta Final do exercício 01 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIO 02 CONCEITOS PRELIMINARES Velocidade média Você e um amigo resolvem viajar percorrendo a mesma trajetória sendo que você vai da cidade 𝐀 para cidade 𝐁 e seu amigo em sentido contrário da cidade 𝐁 para cidade 𝐀 Você e seu amigo saem para os destinos ao mesmo tempo Você percorre o primeiro terço da viagem com velocidade constante a 𝟖𝟎 𝐤𝐦𝐡 o segundo terço a 𝟔𝟎 𝐤𝐦𝐡 e o restante do trajeto o último terço em 𝟐 𝐡𝐨𝐫𝐚𝐬 Você e seu amigo chegam aos respectivos destinos no mesmo instante Seu amigo afirma que percorreu o trajeto total em 𝟔 𝐡𝐨𝐫𝐚𝐬 com velocidade constante Calcule Desenvolva os cálculos abaixo da maneira mais explícita possível e A distância entre as cidades 05 ponto Resposta f a sua velocidade média em todo o percurso 05 ponto Resposta Final do exercício 02 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIOS 03 CONCEITOS PRELIMINARES Movimento relativo Uma barco sobe um rio e percorre em relação às margens 𝟐 𝟑𝟒 𝐤𝐦 em 𝟏 𝐡 e 𝟏𝟖 𝐦𝐢𝐧 Ao descer o rio percorre a mesma distancia em 𝟐𝟔 𝐦𝐢𝐧 Observa se que tanto na subida como na descida o módulo da velocidade do barco em relação à água é o mesmo Nestas condiçoes calcule o módulo da velocidade da correnteza em relação às margens10 ponto Desenvolva os cálculos abaixo da maneira mais explícita possível Resposta Final do exercício 03 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIO 04 MOVIMENTO UNIFORME Um trem de 𝟑𝟎𝟎 𝐦 de comprimento atravessa completamente um túnel de 𝟕𝟎𝟎 𝐦 de comprimento Sabendo se que o trem realiza um movimento uniforme e que a travessia dura 𝟏 𝐦𝐢𝐧𝐮𝐭𝐨 qual é a velocidade do trem em 𝐤𝐦𝐡10 ponto Desenvolva os cálculos abaixo da maneira mais explícita possível Resposta Final do exercício 04 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIOS 05 MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO Numa avenida de São Paulo a velocidade máxima permitida passou de 𝟖𝟎 𝐤𝐦𝐡 para 𝟔𝟎 𝐤𝐦𝐡 Um automóvel deslocandose a 𝟔𝟎 𝐤𝐦𝐡 observa a certa distância um acidente na pista Freia o veículo e para exatamente no local do acidente Se ele estivesse com velocidade de 𝟖𝟎 𝐤𝐦𝐡 qual a velocidade com que chegaria no local do acidente Considere que nas duas situações o automóvel desacelera com a mesma aceleração escalar 10 ponto Desenvolva os cálculos abaixo da maneira mais explícita possível Resposta Final do exercício 05 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIO 06 CINEMÁTICA VETORIAL A chuva cai verticalmente com velocidade de 𝟑 𝟎 𝐦𝐬 em relação a um referencial fixo ao solo não havendo a ação do vento Uma pessoa caminha horizontalmente com velocidade 𝟑 𝐦𝐬 Para não se molhar a pessoa inclina seu guardachuva de um ângulo 𝛉 com a horizontal conforme mostra a figura a seguir Nestas condições calcule o valor do ângulo 𝛉10 ponto Considere 𝐠 𝟏𝟎𝐦𝐬𝟐 Desenvolva os cálculos abaixo da maneira mais explícita possível Resposta Final do exercício 05 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIO 07 ANALISE GRAFICA DO MOVIMENTO Os gráficos da posição 𝐬 em função do tempo 𝐭 para dois móveis 𝐀 e 𝐁 que realizam respectivamente movimento uniformemente variado e uniforme estão representados abaixo Sabendo que os móveis descrevem trajetórias paralelas determine a a equação horária da posição do móvel 𝐁025 pontos Resposta b a equação horária da posição do móvel 𝐁025 pontos Resposta c A velocidade escalar em que os moveis 𝐀 e 𝐁 de encontram025 pontos Resposta d Em que instante a velocidade de 𝐀 é igual a velocidade de 𝐁025 pontos Resposta Final do exercício 08 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIO 08 ANÁLISE GRÁFICA De acordo com os gráficos abaixo Gráfico A Gráfico B Gráfico C Análise e responda as questões abaixo a Qual ou quais gráficos apresentam uma condição de aceleração negativa025 pontos Resposta b Qual ou quais gráficos apresentam uma condição de repouso permanente025 pontos Resposta c Qual ou quais gráficos apresentam uma condição de encontro de móveis025 pontos Resposta d Qual ou quais gráficos apresentam uma condição de movimento uniforme025 pontos Resposta Final do exercício 09 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIO 09 LEIS DE NEWTON De acordo a figura o fio 𝐀𝐁 inextensível horizontal e de massa desprezível está fixo a parede em 𝐀 e conectado a um bloco de massa 𝐦𝟏 𝟒 𝐤𝐠 em 𝐁 Este bloco está acima de um outro bloco de massa 𝐦𝟐 𝟏𝟎 𝐤𝐠 onde é puxado no ponto 𝐂 por um fio elástico de constante elástica 𝐤 por uma força de 𝐅 na direção à 𝟔𝟎 com a horizontal conforme mostra a figura ao lado Se o fio de constante elástica 𝐤 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝐍𝐦 é distendidade de 𝟏𝟎 𝐜𝐦 calcule a aceleração adquirida pelo bloco de 𝟏𝟎 𝐤𝐠10 ponto Despreze qualquer força de atrito entre as superfícies Desenvolva os cálculos abaixo da maneira mais explícita possível Resposta Final do exercício 09 Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego ATIVIDADE AVALIATIVA 𝐌𝟏 Data limite 16102023 até às 2359 NomeRGM EXERCÍCIO 10 LEIS DE NEWTON No brinquedo abaixo com seis bolas idênticas quando a bola que está mais à esquerda é levantada e solta ao chocar se com a segunda bola a última bola levanta do outro lado Se a brincadeira for repetida soltando duas bolas e teremos duas bolas e levantando se do outro lado e se for feito levantando três bolas teremos três bolas levantando se do outro lado Mas como temos seis bolas se for levantada cinco bolas ficarão do outro lado apenas uma e ao soltar estas cinco bolas quantas bolas subirão10 ponto Resposta Final do exercício 10 A Veja a figura P S CARRO NO INSTANTE t 05 km 3 km A posição do carro no instante t com relação ao semáforo é x3 km B O deslocamento do carro com relação ao semáforo foi Δs s s0 3 0 3 km C A posição do carro com relação ao posto no instante t é x 3 05 35 km D O deslocamento do carro com relação ao posto é Δs S S0 35 05 3 km Nome Giovanni Lemes 2 E Denotemos por 3d a distância entre as cidades No 1º terço da viagem que fiz 80 dt1 t1 d80 h No 2º terço da viagem que fiz 60 dt2 t2 d60 h Assim d80 d60 2 6 7d240 4 d 9607 km d 137 km F Vemos que Vm d6 Vm 9607 6 Vm 1607 kmh Vm 23 kmh Nome Giovanni Lemes 3 Na subida Vbarco Vágua 23413 234130 95 18 1h18 min Na descida Vbarco Vágua 234 1330 70213 702130 275 54 26 min Subtraindo 2 Vágua 54 18 2 Vágua 36 Vágua 18 kmh 4 Temos que V 300 70060 V 100060 V 503 ms 1 min V 503 36 kmh V 60 kmh Nome Giovanni Lemes 5 Denotemos por d a distância percorrida pelo carro durante a desaceleração Na 1ª situação usando a equação de Torricelli 0² 60² 2 a d 2 a d 3600 a d 1800 Na 2ª situação v² 80² 2 a d 6400 2 1800 6400 3600 2800 Logo v 2800 207 53 kmh 6 A velocidade da chuva no referencial da pessoa é a soma vetorial abaixo Assim tg θ 33 333 3 e portanto θ 60º Nome Giovanni Lemes 7 A Seja SAt a t² b t c a equação horária da posição de A Como o eixo de simetria desta função é o eixo Oy temos b 0 Além disso como o gráfico corta o eixo Oy em y 0 temos c 0 Assim SAt a t² Substituindo t 4 e S 32 32 a 4² 32 16 a a 2 Ou seja SAt 2 t² B Seja SBt a t b a equação horária da posição de B Como o gráfico desta função corta o eixo Oy em y 16 temos b 16 Substituindo t 4 e S 32 32 a 4 16 16 4 a a 4 Ou seja SBt 4 t 16 C Os móveis A e B não se encontram pois suas trajetórias são paralelas Nome Giovanni Lemes d Da equação horária do móvel A temos que sua velocidade inicial V0 é 0 e sua aceleração a é 4 ms² Assim sua velocidade VA no instante t é VAt V0 a t 0 4 t 4 t Da equação horária do móvel B temos que sua velocidade VB é 4 ms Assim VA VB 4 t 4 t 1 s 8 A Os gráficos A e B de cor vermelha apresentam aceleração negativa pois são parábolas com concavidade para baixo B Um móvel se encontra em repouso quando sua posição não muda ao longo do tempo Portanto os gráficos A e C azuis apresentam uma condição de repouso C Os gráficos B e C apresentam encontros de móveis pois os gráficos vermelho e azul têm interseção Nome Giovanni Lemes d Os gráficos A B C azuis apresentam movimentos uniformes pois são retas 21 No bloco de cima 21 No bloco de baixo N Fela y Fela 60 Fela x ρ F força que o bloco de cima faz sobre o de baixo A força resultante horizontal no bloco de baixo é portanto Fela x Assim pela 2ª Lei de Newton Fela x m2a Fela cos 60 m2a Kxcos 60 m2a 1000011210a a50 ms² Nome Giovanni Lemes 10 Subirão 5 bolas as bolas 2345 e 6 Para que a quantidade de movimento do sistema se conserve é necessário que a quantidade bolas que são soltas seja igual à quantidade de bolas que sobem Nome Giovanni Lemes