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Exercícios sobre movimento circular

Exercícios de Física

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre força e aceleração centrípeta, conceitos fundamentais para a compreensão do Movimento Circular. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
questão 1

(Unifacs) O primeiro satélite brasileiro, o SCD-1, lançado em 1993, com função de coletar dados ambientais, voa com uma velocidade linear de módulo 2,7 mil quilômetros por hora e leva, aproximadamente, 1h40min para completar uma volta circular em torno da Terra. Admitindo-se π igual a 3, é correto afirmar que o raio da órbita do satélite é igual, em km, a

01. 550,0

02. 640,0

03. 680,0

04. 750,0

05. 820,0

questão 2

(IFGO) Podemos dizer que uma partícula se encontra em movimento quando suas posições sofrem alterações no decorrer do tempo em relação a um dado referencial. Estando em movimento, ainda podemos dizer que a partícula pode estar em movimento uniforme ou em movimento variado. Acerca de um satélite geoestacionário que se encontra sobre a linha do equador terrestre, podemos afirmar corretamente que

a) não possui aceleração pelo fato de sua velocidade ter módulo constante.

b) a aceleração tangencial é nula e a aceleração centrípeta dependerá da altitude que se encontrar em relação à superfície da Terra.

c) possui aceleração escalar constante e diferente de zero.

d) sua aceleração resultante é a própria aceleração tangencial.

e) a aceleração vetorial desse satélite não pode ser nula, pois o satélite deverá possuir velocidade tangencial muito grande.

questão 3

Determine a força que atua sobre um objeto de 200 g que executa movimento circular em uma trajetória de raio igual a 50 cm e com velocidade constante de 72 km/h.

a) 100 N

b) 120 N

c) 140 N

d) 160 N

e) 180 N

questão 4

Quanto às diferenças entre aceleração centrípeta e aceleração tangencial, marque a alternativa correta.

a) Aceleração tangencial é dada pela tangente do ângulo entre o vetor velocidade e o raio da trajetória circular do móvel.

b) A aceleração centrípeta altera a direção e o sentido do vetor velocidade.

c) A aceleração centrípeta altera o módulo do vetor velocidade.

d) A aceleração tangencial altera a direção e o sentido do vetor velocidade.

e) A aceleração tangencial é dada pela razão do quadrado da velocidade pelo raio da trajetória circular.

respostas
Questão 1

NÚMERO “04”

Por meio da equação da velocidade média e sabendo que o comprimento da trajetória circular corresponde a 2. π .R, em que R é o raio da trajetória, podemos escrever que:

v = Δs ÷ Δt

v = 2. π .R ÷ Δt

v . Δt = 2. π .R

R = (v . Δt) ÷ 2. π

Para a velocidade e o tempo gasto pelo satélite em um giro, temos:

v = 2,7 x 103 km/h = 2700 km/60min = 45 Km/min

Δt = 1h40min = 1h + 40 min = 60 min + 40 min = 100 min

Sendo assim:

R = (v . Δt) ÷ 2. π

R = (45 . 100) ÷ 2. 3

R = 4500 ÷ 6

R = 750 m

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Questão 2

LETRA “B”

Satélites geoestacionários possuem velocidade linear constante, sendo assim, como o módulo da velocidade linear não muda, a aceleração tangencial é nula. Por outro lado, existe aceleração centrípeta, pois ocorre mudança de direção e sentido do vetor velocidade. A aceleração centrípeta é inversamente proporcional ao raio da trajetória, portanto, a aceleração do satélite dependerá da altitude em que ele se encontra.

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Questão 3

LETRA “D”

Transformação de unidades:

v = 72 km/h ÷ 3,6 = 20 m/s

m = 200 g = 0,2 kg

R = 50 cm = 0,5 m

A força centrípeta é dada por: F = (m.v2) ÷ R

F = (0,2 .202) ÷ 0,5

F = (0,2 . 400) ÷ 0,5

F = 80 ÷ 0,5

F = 160 N

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Questão 4

LETRA “B”

A aceleração centrípeta altera a direção e o sentido do vetor velocidade, e a aceleração tangencial muda o módulo da velocidade.

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