Questõessobre MCUV - Movimento Circular Uniformemente Variado
No Museu de Ciência e Tecnologia da UEL, existem experimentos que possibilitam ao público visitante entender a Física de maneira divertida. Um deles é a base giratória usada para explicar situações nas quais as grandezas físicas se relacionam no movimento circular.
Sobre movimento circular em mecânica, considere as
afirmativas a seguir.
I. No movimento circular, a resultante das forças que
agem sobre o visitante é orientada para a direção
tangencial.
II. No movimento circular e uniforme, a aceleração
linear média será maior quando o intervalo de
tempo para percorrer o ângulo descrito for menor.
III. No movimento circular retardado, a força tangencial deverá ter sentido contrário ao da velocidade
vetorial.
IV. No movimento circular e uniforme, a aceleração
centrípeta terá um valor maior quando o raio da
trajetória for menor.
Assinale a alternativa correta.
Em um relógio mecânico, os ponteiros de
minuto e segundo têm velocidade angular,
respectivamente,
A aorta, a maior artéria do organismo, conduz todo o
sangue bombeado pelo coração para as demais artérias.
Tal artéria se eleva para cima a partir do ventrículo
esquerdo do coração e curva-se para baixo para levar o
sangue para o abdômen.
Considere essa curvatura da aorta como um trecho
semicircular de diâmetro 5,0 cm. Sabendo que o sangue
flui por esse trecho curvo com velocidade angular de
módulo constante de 14 rad/s, qual é a aceleração a que o
sangue estará submetido?
A aorta, a maior artéria do organismo, conduz todo o sangue bombeado pelo coração para as demais artérias. Tal artéria se eleva para cima a partir do ventrículo esquerdo do coração e curva-se para baixo para levar o sangue para o abdômen.
Considere essa curvatura da aorta como um trecho semicircular de diâmetro 5,0 cm. Sabendo que o sangue flui por esse trecho curvo com velocidade angular de módulo constante de 14 rad/s, qual é a aceleração a que o sangue estará submetido?
Uma roda gigante de raio R = 10 m inicia seu movimento.
Em um dado instante, uma cadeira na periferia da roda possui velocidade
de v = 2 m/s e a cadeira está ganhando velocidade a uma taxa de
0,3 m/s²
. Neste instante, qual é a magnitude da aceleração da cadeira?
Numa pista circular de diâmetro 200 m, duas pessoas se
deslocam no mesmo sentido, partindo de pontos simétricos em
relação ao centro da pista, portanto, diametralmente, opostos.
A primeira pessoa parte com velocidade angular constante de
0,02 rad/s, e a segunda parte, simultaneamente, com
velocidade escalar constante de 3 m/s.
Uma pessoa alcançará a outra em (use igual a 3)
A engrenagem da figura a seguir é parte do motor de
um automóvel. Os discos 1 e 2, de diâmetros 40 cm e
60 cm, respectivamente, são conectados por uma
correia inextensível e giram em movimento circular
uniforme. Se a correia não desliza sobre os discos, a
razão ω1/ω2 entre as velocidades angulares dos discos
vale
Considere um modelo simplificado do átomo de hidrogênio, no qual o elétron submetido a um
aceleração centrípeta da ordem de 1024m/s²
move-se em uma órbita circular com frequência de,
aproximadamente, 1016Hz.
Nessas condições, o raio do átomo de hidrogênio, estimado em mm, é da ordem de
Uma partícula na periferia de uma roda de raio 100 cm, inicialmente em repouso, descreve um
movimento circular uniformemente variado com aceleração angular constante de 5π rad/s².
Considerando θo = 0°, o número de voltas realizadas pela partícula no tempo de 10 s é de:
No modelo clássico para o átomo de hidrogênio, o
elétron realiza um movimento circular de raio R e
velocidade de módulo constante ao redor do próton,
que se encontra em repouso no centro da
circunferência. Considerando que as cargas do elétron
e do próton são em módulo iguais a q e que a massa
do elétron é denotada por m, pode-se afirmar que a
velocidade angular do elétron é proporcional a:
A velocidade angular de um disco que se movimentava com aceleração angular constante variou
de 2,0rad/s para 22,0rad/s, no intervalo de 10,0s.
Nesse intervalo de tempo, admitindo-se π igual a 3, o disco realizou um número de rotações
igual a
Um menino passeia em um carrossel de raio R. Sua mãe, do lado de fora do carrossel, observa o garoto passar
por ela a cada 20 s. Determine a velocidade angular do carrossel em rad/s.
Um corpo de massa m está preso à extremidade de uma corda de comprimento L e é deslocado
de sua posição de equilíbrio estável de modo que forma um ângulo de 90o
com a vertical.
Desprezando-se a resistência do ar e sabendo-se que o módulo da aceleração da gravidade
local é g, é correto afirmar que, após ser abandonado do repouso, o corpo estará se movendo,
quando passar pelo ponto mais baixo da sua trajetória, com uma velocidade, em m/s, igual a
Um corpo de massa m está preso à extremidade de uma corda de comprimento L e é deslocado de sua posição de equilíbrio estável de modo que forma um ângulo de 90o com a vertical.
Desprezando-se a resistência do ar e sabendo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é g, é correto afirmar que, após ser abandonado do repouso, o corpo estará se movendo, quando passar pelo ponto mais baixo da sua trajetória, com uma velocidade, em m/s, igual a
A velocidade angular de um disco que se movimentava com aceleração angular constante variou
de 2,0rad/s para 22,0rad/s, no intervalo de 10,0s.
Nesse intervalo de tempo, admitindo-se π igual a 3, o disco realizou um número de rotações
igual a
Em corridas de Fórmula 1, é comum vermos os pilotos se
aproximarem da parte interna de uma curva e optarem por uma
trajetória tangente a essa. Nessa categoria de automobilismo,
milésimos de segundos fazem a diferença. Portanto, quanto menor
for o tempo para percorrer um trajeto, melhor será a performance.
A figura apresenta a trajetória de um carro de Fórmula 1 percorrendo
uma sequência de curvas, denominada de chicane, logo após
uma longa reta.
Para o piloto efetuar as curvas com maior segurança e melhor
performance, ele deverá aumentar a força de atrito. Assim sendo,
podemos deduzir corretamente que, ao iniciar a curva, ele deve
procurar
<https://tinyurl.com/y3cm4e8a> Acesso em: 17/05/2019. Original colorido.
Recentemente se teve notícia de um tornado
que causou grande destruição na cidade de
Oklahoma – EUA. Suponha que, próximo à
superfície da Terra, o tornado possa ser descrito
como uma massa de ar cilíndrica girando em torno
de seu eixo com velocidade angular constante. Há
estimativas que apontam, nessa ocorrência nos
EUA, para ventos com velocidades em torno de
300 km/h na parte mais externa do tornado.
Supondo-se que o diâmetro do tornado seja de
1,5 km e, com base nos dados anteriores, a melhor
estimativa para a velocidade angular do tornado é
Ana foi a um brinquedo chamado sombrinha, que consiste basicamente em uma grande
superfície circular, sustentada por um eixo central em torno do qual pode girar, nas bordas
da superfície, são presos balanços. Quando tal superfície circular começa a girar, o balanço
se afasta da posição inicial. A figura a seguir ilustra a situação vista de lado:
Quando o brinquedo girar com uma velocidade angular constante, o balanço se afastará de
sua posição de repouso, formando um ângulo de 37º com a vertical. Sabemos que a massa
do balanço somada a de Ana é 120kg e que o raio da superfície circular e o comprimento do
cabo do balanço são, respectivamente, 2,0m e 2,2m. A velocidade linear de Ana nesta
situação é de aproximadamente
(Considere sen(37º) = 0,6; cos(37º) = 0,8; g = 10,0m/s²)
Ana foi a um brinquedo chamado sombrinha, que consiste basicamente em uma grande superfície circular, sustentada por um eixo central em torno do qual pode girar, nas bordas da superfície, são presos balanços. Quando tal superfície circular começa a girar, o balanço se afasta da posição inicial. A figura a seguir ilustra a situação vista de lado:
Quando o brinquedo girar com uma velocidade angular constante, o balanço se afastará de sua posição de repouso, formando um ângulo de 37º com a vertical. Sabemos que a massa do balanço somada a de Ana é 120kg e que o raio da superfície circular e o comprimento do cabo do balanço são, respectivamente, 2,0m e 2,2m. A velocidade linear de Ana nesta situação é de aproximadamente
(Considere sen(37º) = 0,6; cos(37º) = 0,8; g = 10,0m/s²)
Em uma obra de construção civil, uma carga
de tijolos é elevada com uso de uma corda que
passa com velocidade constante de 13,5 m/s e sem
deslizar por duas polias de raios 27 cm e 54 cm. A
razão entre a velocidade angular da polia grande e
da polia menor é
Um bloco de massa 0,50 kg está preso a um fio ideal de
40 cm de comprimento cuja extremidade está fixa à mesa,
sem atrito, conforme mostrado na figura. Esse bloco se
encontra em movimento circular uniforme com velocidade
de 2,0 m/s.
Sobre o movimento do bloco, é correto afirmar que:
Um bloco de massa 0,50 kg está preso a um fio ideal de 40 cm de comprimento cuja extremidade está fixa à mesa, sem atrito, conforme mostrado na figura. Esse bloco se encontra em movimento circular uniforme com velocidade de 2,0 m/s.
Sobre o movimento do bloco, é correto afirmar que: