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Exercícios sobre Aceleração Centrípeta

Exercícios de Física

A aceleração centrípeta provoca a variação da direção do vetor velocidade. Ela é sempre perpendicular ao vetor velocidade e orientada para o centro da curva. Publicado por: Nathan Augusto Ferreira
questão 1

Um ciclista treina em uma pista circular, executando um movimento circular e uniforme, com velocidade igual a 20 m/s. Sendo o raio da pista igual a 80 m, determine o valor da aceleração centrípeta.

questão 2

Um objeto realiza um movimento circular e uniforme em uma circunferência com raio igual a 100 cm e com uma aceleração centrípeta de 4 m/s2. Determine sua velocidade.

questão 3

(UFSM) A figura representa dois atletas numa corrida, percorrendo uma curva circular, cada um em uma raia. Eles desenvolvem velocidades lineares com módulos iguais e constantes, num referencial fixo no solo. Atendendo à informação dada, assinale a resposta correta.

(a) Em módulo, a aceleração centrípeta de A é maior do que a aceleração centrípeta de B.

(b) Em módulo, as velocidades angulares de A e B são iguais.

(c) A poderia acompanhar B se a velocidade angular de A fosse maior do que a de B, em módulo.

(d) Se as massas dos corredores são iguais, a força centrípeta sobre B é maior do que a força centrípeta sobre A, em módulo.

(e) Se A e B estivessem correndo na mesma raia, as forças centrípetas teriam módulos iguais, independentemente das massas.

questão 4

Um carro de corrida percorre uma pista circular com velocidade constante de 180 km/h e aceleração centrípeta de 25 m/s2. Com base nessas informações, podemos afirmar que o raio dessa pista é igual a:

(a) 1296 m

(b) 925 m

(c) 1200 m

(d) 800 m

(e) 100 m

respostas
Questão 1

Como a aceleração centrípeta é dada por:

Além disso, temos v = 20 m/s e R = 80 m, agora basta fazermos as substituições na expressão e calcular o valor da aceleração centrípeta ac.

ac=5m/s²

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Questão 2

A aceleração centrípeta é dada por:

No exercício, temos:

4 m/s

R = 100 cm = 1 m

v = ?

Substituindo na equação:

V=2 m/s.

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Questão 3

Letra A

A expressão matemática da aceleração centrípeta é dada abaixo. Nota-se que ela é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade e inversamente proporcional ao raio. 

Uma informação tirada do enunciado da questão é que a velocidade linear é a mesma para o ciclista A e para o ciclista B. Além disso, observando a figura, percebe-se que a curvatura de A é menor que a de B, isto é, o raio de A é menor que o de B. Assim, conclui-se que a aceleração centrípeta de A é maior que a de B. Logo, a alternativa correta é a letra (a).

 

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Questão 4

Letra E

Os dados da questão são:

ac = 25 m/s2

Observe que a velocidade estava em k/h e a aceleração em m/s2. Como nos foi pedido o raio da pista e as respostas estão em metros (m), passamos a velocidade que estava em k/h para m/s, para isso dividimos 180 km/h por 3,6.

Agora vamos substituir os valores na expressão da aceleração centrípeta para calcularmos o valor do raio da pista.

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