Perguntas

Questão: 1

(UMC - adaptada) Numa pista circular horizontal, de raio igual a 2 km, um automóvel se movimenta com velocidade escalar constante, cujo módulo é igual a 72 km/h. Determine o módulo da aceleração centrípeta do automóvel, em m/s².

A) 0,06 m/s²

B) 0,08 m/s²

C) 0,09 m/s²

D) 0,1 m/s²

E) 0,2 m/s²

Questão: 2

(UFPR) Um ponto em movimento circular uniforme descreve 15 voltas por segundo em uma circunferência de 8,0 cm de raio. A sua velocidade angular, o seu período e a sua velocidade linear são, respectivamente:

A) 20 rad/s; (1/15) s; 280 π cm/s
B) 30 rad/s; (1/10) s; 160 π cm/s
C) 30 π rad/s; (1/15) s; 240 π cm/s
D) 60 π rad/s; 15 s; 240 π cm/s
E) 40 π rad/s; 15 s; 200 π cm/s

Questão: 3

(Faap) Dois pontos A e B se situam respectivamente a 10 cm e 20 cm do eixo de rotação da roda de um automóvel em movimento uniforme. É possível afirmar que:

A) O período do movimento de A é menor que o de B.
B) A frequência do movimento de A é maior que o de B.
C) A velocidade angular do movimento de B é maior que a de A.
D) As velocidades angulares de A e B são iguais.
E) As velocidades lineares de A e B têm a mesma intensidade.

Questão: 4

(Uece) Em um relógio mecânico, os ponteiros de minuto e segundo têm velocidade angular, respectivamente,

A) 60 rpm e 1 rpm.
B) 60 radianos/s e 1 rpm.
C) 1/60 rpm e 1 rpm.
D) 1 radiano/s e 60 rpm.

Questão: 5

Qual deve ser a velocidade angular de rotação de um motor que possui frequência de rotação de 8520 rpm?

Considere π=3.

A) 590 rad/s

B) 647 rad/s

C) 723 rad/s

D) 852 rad/s

E) 964 rad/s

Questão: 6

Um móvel percorre uma trajetória circular de raio 2,5 m. Variando seu deslocamento escalar em 10 m, com base nessas informações, encontre a variação de deslocamento angular desse móvel.

A) 2 rad

B) 3 rad

C) 4 rad

D) 5 rad

E) 6 rad

 

Questão: 7

A frequência de rotação de uma engrenagem é de 100 Hz, então o seu período é:

A) 0,01 s

B) 0,02 s

C) 0,03 s

D) 0,04 s

E) 0,05 s

Questão: 8

Determine a aceleração centrípeta de um corredor que corre ao redor de uma pista de raio 20 m com uma velocidade de 10 m/s.

A) 3 m/s²

B) 4 m/s²

C) 5 m/s²

D) 6 m/s²

E) 7 m/s²

Questão: 9

Qual deve ser o deslocamento angular final de uma roda gigante que rotaciona com velocidade angular média de 0,4 rad/s durante 20 s, sabendo que o deslocamento angular inicial dela é 2 rad?

A) 4 rad

B) 10 rad

C) 12 rad

D) 16 rad

E) 20 rad

Questão: 10

Um corpo descreve um movimento circular durante 10 min. Com base nessas informações, calcule a sua velocidade angular. Dados: π = 3.

A) 0,01 rad/s  

B) 0,1 rad/s

C) 0,2 rad/s

D) 0,3 rad/s

E) 0,4 rad/s

Questão: 11

Determine a velocidade angular da roda de um carro que sofreu um deslocamento angular de 10 rad até 100 rad em 5 segundos.

A) 0 rad/s

B) 18 rad/s

C) 36 rad/s

D) 54 rad/s

E) 72 rad/s

Questão: 12

Quais das alternativas apresentam as unidades de medidas correspondentes às grandezas físicas estudadas no movimento circular uniforme?

I. O raio é medido em metros por segundo.

II. O deslocamento angular é medido em radianos.

III. A frequência é medida em Ampére.

IV. A aceleração centrípeta é medida em metros por segundo ao quadrado.

V. A velocidade angular é medida em radianos por segundo ao quadrado.

A) Alternativas I e II.

B) Alternativas III e IV.

C) Alternativas I e V.

D) Alternativas II e III.

E) Alternativas II e IV.

Respostas

Questão: 1

Alternativa E.

Primeiramente, transformaremos a velocidade de km/h para m/s e o raio de km para metro:

$v=\frac{72}{3,6}$

$v=20 m/s$

$R=2\cdot1000$

$R = 2000 m$

Por fim, calcularemos a aceleração centrípeta através da sua fórmula:

$a_{CP}=\frac{v^2}{R}$

$a_{CP}=\frac{20^2}{2000}$

$a_{CP}=0,2 m/s^2$

Questão: 2

Alternativa C.

Primeiramente, calcularemos a velocidade angular através da sua fórmula:

ω = 2 ∙ π ∙ f

ω = 2 ∙ π ∙ 15

ω = 30 ∙ π rad/s

Depois, calcularemos o período através da fórmula que o relaciona à frequência:

$T=\frac{1}{f}$

$T=\frac{1}{15} s$

Por fim, calcularemos a velocidade linear através da fórmula que a relaciona à velocidade angular e ao raio:

v = ω ∙ R

v = 30 ∙ π ∙ 8

v = 240 ∙ π cm/s

Questão: 3

Alternativa D.

É possível afirmar que as velocidades angulares de A e B são iguais, já que eles estão no mesmo eixo de rotação.

Questão: 4

Alternativa C.

O ponteiro dos minutos realiza 1 rotação por hora, então 1/60 rpm (rotações por minuto); já o ponteiro dos segundos realiza 1 rotação por minuto, então 1 rpm.

Questão: 5

Alternativa D.

Primeiramente, transformaremos a frequência de rotações por minuto para Hertz:

$\frac{8520\ rotações}{60\ minuto}=142 Hz$

Por fim, calcularemos a velocidade angular através da fórmula que a relaciona à frequência:

ω = 2 ∙ π ∙ f

ω = 2 ∙ 3 ∙ 142

ω = 852 rad/s

Questão: 6

Alternativa C.

Calcularemos a variação de deslocamento angular do móvel através da sua fórmula:

$\Deltaφ = \frac{\Delta S}{R }$

$\Delta φ=\frac{10}{2,5}$

$\Delta φ=4 rad$

Questão: 7

Alternativa A.

Calcularemos o período desse corpo por meio da fórmula que o relaciona à frequência:

$T=\frac{1}{f}$

$T=\frac{1}{100}$

$T=0,01 s$

Questão: 8

 Alternativa C.

Calcularemos a aceleração centrípeta através da fórmula que a relaciona à velocidade escalar e ao raio:

$a_{CP}=\frac{v^2}{R }$

$a_{CP}=\frac{10^2}{20}$

$a_{CP}=\frac{100}{20}$

$a_{CP}=5 m/s^2$

Questão: 9

Alternativa B.

Calcularemos o deslocamento angular final por meio da fórmula da velocidade angular média:

$\omega_m = \frac{\Delta \varphi}{\Delta t}$

$\omega_m = \frac{\varphi_f - \varphi_i}{\Delta t}$

 $0,4 = \frac{\varphi_f - 2}{20}$

$0,4\cdot 20=\varphi_f-2$

$8=\varphi_f-2$

$\varphi_f = 8 + 2$

$\varphi_f=10 rad$

Questão: 10

Alternativa A.

Calcularemos a velocidade angular através da fórmula que a relaciona ao período:

$ω=\frac{2\cdot π}{T}$

$ω = \frac{2\cdot 3}{600 }$

$ω=0,01 rad/s$

Questão: 11

Alternativa B.

Calcularemos a velocidade angular por meio da função horária da posição no MCU:

$\varphi_f = \varphi_i + \omega \cdot t$

$100 = 10 + \omega \cdot 5$

$100 - 10 = \omega \cdot 5$

$90 = \omega \cdot 5$

$\omega =\frac{90}{5}$

$\omega =18\ rad/s$

Questão: 12

Alternativa E.

I. O raio é medido em metros por segundo. (incorreta)

O raio é medido em metros.

II. O deslocamento angular é medido em radianos. (correta)

III. A frequência é medida em Ampére. (incorreta)

A frequência é medida em Hertz.

IV. A aceleração centrípeta é medida em metros por segundo ao quadrado. (correta)

V. A velocidade angular é medida em radianos por segundo ao quadrado. (incorreta)

A velocidade angular é medida em radianos por segundo.