Exercícios sobre força centrífuga
Teste seus conhecimentos por meio desta lista de exercícios sobre força centrífuga, força fictícia que possui sentido oposto ao da força centrípeta.
Publicado por: Pâmella Raphaella MeloQuestões
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Questão 1
Seu João queria brincar de funda, então ele cortou uma corda de 200 mm e colocou na sua extremidade uma pedra de 4 kg. Sabendo que ele foi capaz de rotacionar essa pedra em uma velocidade de 0,3 m/s, com qual força ele conseguiu lançá-la?
Alternativa D.
Primeiramente, converteremos o raio de milímetros para metros:
\(200\ mm=0,2\ m\)
Por fim, calcularemos a força centrífuga através da sua fórmula:
\(F_{centrífuga}=\frac{m\cdot v^2}{R}\)
\(F_{centrífuga}=\frac{4\cdot0,3^2}{0,2}\)
\(F_{centrífuga}=\frac{4\cdot0,09}{0,2}\)
\(F_{centrífuga}=1,8 N\)
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Questão 2
Após seus estudos a respeito da força centrífuga, qual alternativa abaixo corresponde ao valor do seu módulo?
Alternativa E.
O módulo da força centrífuga é dada pelo produto da massa com o quadrado da velocidade, ambos divididos pelo raio, sendo então:
\(F_{centrífuga}=\frac {m \cdot v^2}{R}\)
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Questão 3
Um atleta de lançamento de martelo está treinando com um equipamento constituído de uma esfera de 8 kg e um cabo de aço de 1,2 metro. Sabendo que ele consegue lançar essa esfera com uma força de 960 N, qual foi a velocidade de lançamento da esfera?
Alternativa A.
Calcularemos a velocidade na qual o objeto foi lançado, através da fórmula da força centrífuga:
\(F_{centrífuga}=\frac {m\cdot v^2}{R}\)
\(960=\frac{8\cdot v^2}{1,2}\)
\(v^2=\frac{960\cdot1,2}{8}\)
\(v^2=144\)
\(v=\sqrt{144}\)
\(v=12\ m/s\)
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Questão 4
Dentre as opções abaixo, qual delas descreve o sentido e direção da força centrífuga, respectivamente?
Alternativa B.
A força centrífuga possui o sentido para fora da curva e a direção perpendicular à curva.
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Questão 5
Uma criança amarra uma pedrinha de massa m em um barbante de 0,2 metro, gira e a lança com uma velocidade de 3 m/s. Sabendo que ela lançou esse sistema com uma força de 4,5 N, qual é a massa da pedrinha?
Alternativa C.
Calcularemos a massa da pedrinha através da fórmula da força centrífuga:
\(F_{centrífuga}=\frac{m\cdot v^2}{R}\)
\(4,5=\frac{m\cdot3^2}{0,2}\)
\(4,5=\frac{m\cdot9}{0,2}\)
\(m=\frac{4,5\cdot0,2}{9}\)
\(m=0,1\ kg\)
\(m=100\ g\)
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Questão 6
Embora seja uma pseudoforça, durante o movimento circular é possível observar a força centrífuga. São exemplos em que podemos observar a força centrífuga:
I. Martelando um objeto.
II. Centrífuga laboratorial.
III. Centrífuga da máquina de lavar.
IV. Colisão entre dois automóveis.
V. Pulando na cama elástica.
Alternativa D.
É possível observar a força centrífuga durante a separação de misturas em uma centrífuga laboratorial e durante a centrifugação da máquina de lavar.
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Questão 7
Enzo está rotacionando um brinquedo constituído de uma corda de 0,5 m de comprimento e uma bola de 1 kg. Ao soltar o brinquedo ela atinge uma velocidade de 4 m/s. A partir dessas informações, determine o módulo da força centrífuga desse sistema.
Alternativa E.
Calcularemos a força centrífuga através da sua fórmula:
\(F_{centrífuga}=\frac {m\cdot v^2}{R }\)
\(F_{centrífuga}=\frac {1\cdot4^2}{0,5 }\)
\(F_{centrífuga}=\frac {1\cdot16}{0,5 }\)
\(F_{centrífuga}=32 N\)
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Questão 8
A força centrífuga e a força centrípeta são grandezas físicas relacionadas ao movimento rotacional dos corpos. Pensando nisso, qual das alternativas abaixo diz respeito à principal diferença entre elas?
Alternativa A.
A força centrífuga e a força centrípeta possuem a mesma direção de movimento, sendo perpendicular a trajetória, mas diferentes os sentidos de movimento, em que a força centrífuga possui sentido para fora da trajetória e a força centrípeta possui sentido para dentro da trajetória.
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Questão 9
Sabendo que uma pessoa arremesou um objeto de 1 kg preso a uma fio de comprimento R, com uma velocidade de 2 m/s e força igual a 1,6 N, calcule o comprimento desse fio.
Alternativa B.
Calcularemos o comprimento da corda, dado pelo raio da circunferência, através da fórmula da força centrífuga:
\(F_{centrífuga}=\frac{m\cdot v^2}{R}\)
\(1,6=\frac{1\cdot2^2}{R}\)
\(1,6=\frac{1\cdot4}{R}\)
\(R=\frac{1\cdot4}{1,6}\)
\(R=2,5\ m\)
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Questão 10
A força centrífuga é considerada uma força fictícia devido a alguns motivos. Qual das alternativas abaixo não é um desses motivos?
I. Só aparece enquanto ocorre o movimento circular.
II. O corpo não sai da trajetória circular, o que ocorre é a continuação do movimento pela inércia.
III. Descumpre a segunda lei de Newton.
Alternativa C.
A alternativa III está incorreta, já que a força centrífuga não descumpre a segunda lei de Newton, mas a terceira lei de Newton. Já as alternativas I e II são os dois dos três motivos pelos quais a força centrífuga é considerada uma força fictícia.
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Questão 11
Determine a velocidade de lançamento de um cubo de 0,6 kg preso a uma corda de 0,8 m que é lançado com uma força de 6,75 N.
Alternativa D.
Calcularemos a velocidade de lançamento através da fórmula da força centrífuga:
\(F_{centrífuga}=\frac{m\cdot v^2}{R}\)
\(6,75=\frac{0,6\cdot v^2}{0,8}\)
\(v^2=\frac{6,75\cdot0,8}{0,6}\)
\(v^2=9\)
\(v=\sqrt9\)
\(v=3\ m/s\)
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Questão 12
Quais das alternativas apresentam a unidade de medida correspondente à grandeza física estudada na força centrífuga?
I. A força de centrífuga é medida em Newton.
II. A massa do objeto é medida em quilograma por metro.
III. A velocidade do objeto é medida em metros por segundo ao quadrado.
IV. O raio é medido em metros.
Alternativa E.
I. A força de centrífuga é medida em Newton. (correta)
II. A massa do objeto é medida em quilograma por metro. (incorreta)
A massa do objeto é medida em quilograma.III. A velocidade do objeto é medida em metros por segundo ao quadrado. (incorreta)
A velocidade do objeto é medida em metros por segundo.IV. O raio é medido em metros. (correta)