EXERCÍCIOS DE RECUPERAÇÃO PARALELA 4º BIMESTRE

NOME_________________________________________________________Nº___________ SÉRIE : 1º EM____

DATA :___/___ /___ BIMESTRE 3º

PROFESSOR: Renato DISCIPLINA: Física 1

VISTO COORDENAÇÃO __________________________

ORIENTAÇÕES:

1. O trabalho deverá ser feito em papel almaço e deverá conter a cópia dos enunciados, figuras e

gráficos (quando houver);

2. A resolução das questões deverá ser feita à lápis. Apenas a resposta final deverá estar à caneta;

3. A folha de questões deverá ser anexada ao seu trabalho. Todas e quaisquer resoluções que

estiverem nesta folha, não serão consideradas;

4. Qualquer dúvida, utilize o seu caderno e a sua apostila como apoio. Eles serão os seus

melhores aliados caso estejam completos, pois lá você encontrará exercícios resolvidos de toda a

matéria!;

5. Lembre-se de que existe um Plantão de Dúvidas à sua disposição!;

6. Refaça também os testes da avaliação bimestral e os exercícios do caderno.

Bom Trabalho!

Prof.: Renato

Formulário

( ) ( ) ( )

√

Questão 01

O gráfico a seguir representa a energia cinética Ec de um oscilador de massa-mola ideal que descreve um movimento

harmônico simples (MHS) em função de sua posição x.

Baseando-se no gráfico, determine:

a) A energia mecânica do sistema.

b) A amplitude de oscilação do sistema.

c) A constante k da mola.

d) A energia potencial elástica do oscilador na posição x = -1 m.

e) A energia cinética do oscilador na posição x = - 1 m.

f) Supondo que a massa do sistema seja m = 10 kg, calcule sua velocidade na posição x = - 1 m.

Questão 02

Uma partícula de massa 0,5 kg move-se sob a ação de apenas uma força, à qual está associada uma energia

potencial Ep cujo gráfico em função de x está representado na figura abaixo:

Esse gráfico consiste em uma parábola passando pela origem. A partícula inicia o movimento a partir do repouso, em

x = - 2,0 m. Nessas condições, determine:

a) A amplitude do movimento.

b) A constante k da mola.

c) A energia mecânica do sistema.

d) A energia cinética da partícula na posição x = 1 m.

e) A velocidade da partícula na posição x = 1 m.

Questão 03

Dois corpos de mesma massa oscilam com mesma frequência. Suas amplitudes são A1 = A e A2 = 10 A,

respectivamente. Determine a relação

entre suas energias mecânicas.

Questão 04

O período de oscilação de um pêndulo simples, que oscila com amplitude muito pequena, é dado por √

, onde

L é o comprimento do pêndulo e g, a aceleração da gravidade. Se esse comprimento fosse quadruplicado,

responda:

a) o que ocorreria com seu período?

b) o que ocorreria com sua freqüência?

Questão 05

Um pêndulo simples realiza pequenas oscilações de período igual a s.

a) Considerando a aceleração local da gravidade igual a 10 m/s2, determine o comprimento desse pêndulo.

b) Qual seria o novo período de oscilação desse pêndulo, se ele fosse levado a um planeta cuja aceleração da

gravidade é ¼ da terrestre?

Questão 06

O pêndulo da figura abaixo é posto a oscilar, primeiro com período TA, quando abandonado a partir do ponto A, e

depois com período TB, quando abandonado a partir do ponto B. Estabeleça uma relação entre TA e TB, justificando

sua resposta.

Questão 07

Um pêndulo, que possui em sua extremidade uma esfera de massa M, é posto a oscilar em um plano vertical com

frequência f1. Em seguida, é parado e a esfera é trocada por outra de massa 2M. Quando posta a oscilar, seu

período é T2. Qual a relação entre T1 e T2 Justifique sua resposta.

Questão 08

Um pêndulo simples, de comprimento 40 cm, realiza oscilações de pequena abertura num local onde g = 10 m/s2.

a) Determine o período dessas oscilações.

b) Se o pêndulo for levado a um planeta onde a aceleração da gravidade é dezesseis vezes maior que a da Terra,

qual será o novo período das oscilações de pequena abertura realizadas pelo pêndulo?

Questão 09

O pêndulo de Foucault - popularizado pela famosa obra de Umberto Eco – consistia de uma esfera de massa 28 kg,

pendurada na cúpula do Panthéon de Paris por um fio de 67 m de comprimento. Adotando g = 10 m/s2 e √10 = π.

a) Qual o período de oscilação do pêndulo de Foucault? Despreze as frações de segundos.

b) O que aconteceria com o período desse pêndulo se dobrássemos a sua massa?

Questão 10

Na Terra certo pêndulo simples executa oscilações com período de 1 s.

a) Qual o período desse pêndulo, se posto a oscilar na Lua, onde a aceleração da gravidade é 6 vezes menor?

b) Que aconteceria com o período desse pêndulo, à medida que fosse removido para uma região livre de ações

gravitacionais?

Questão 11

Um estudante faz o estudo experimental de um movimento harmônico simples (MHS) com um cronômetro e um

pêndulo simples como o da figura, adotando o referencial nela representado. Ele desloca o pêndulo para a posição

+A e o abandona quando cronometra o instante t = 0. Na vigésima passagem do pêndulo por essa posição, o

cronômetro marca t = 30 s.

Questão 12

Um MHS é descrito pela equação: (

) (S.I.). Para esse movimento, faça o que se pede:

a) Determine a amplitude ( ), a fase inicial ( ) e a velocidade angular ( ).

a) Determine o período (T) e a frequência (f) do movimento desse pêndulo. b) Esboce o gráfico x (posição) versus t (tempo) desse movimento, dos instantes t = 0 a t = 3,0

s; considere desprezível a influência de forças de atrito.

b) Calcule o período ( ) do movimento.

c) Calcule a frequência ( ) do movimento.

d) Calcule a posição ( ) no instante =

s

e) Determine a equação da velocidade ( ) para esse MHS.

f) Calcule a velocidade ( ) no instante = 0.

g) Determine a equação da aceleração ( ) para esse MHS.

h) Calcule a aceleração ( ) no instante = 0.

Questão 13

Dada a equação horária da elongação de um MHS ( ) (

) , onde ( ) é dado em metros e em

segundos, resolva os itens abaixo:

a) Calcule a velocidade máxima ( ) desse MHS.

b) Indique a posição ( ) em que a velocidade máxima ocorre.

c) Calcule a aceleração máxima ( ) desse MHS.

d) Indique as posições ( ) em que aceleração máxima ocorre.

Questão 14

O gráfico a seguir representa as posições ocupadas por um móvel em função do tempo, quando oscila.

Baseando-se no gráfico, resolva os itens abaixo:

a) Determine a amplitude ( ) e o período ( ) desse movimento.

b) Calcule a velocidade angular ( ).

c) Determine a fase inicial ( ) desse movimento.

d) Determine a equação da posição ( ) desse MHS.

Questão 15

O corpo da figura abaixo tem massa 0,1 kg e está preso à mola de constante elástica k = 0,4 π2 N/m.

Distende-se de 4 cm a mola e abandona-se o sistema. Desprezando-se os atritos, o conjunto descreverá MHS.

a) Determine a amplitude ( ) e a fase inicial ( ) desse movimento.

b) Calcule a pulsação ( ) do MHS.

c) Determine a equação da posição ( ) desse MHS.

d) Calcule a posição ( ) no instante = 0,5 s

Questão 16

O gráfico a seguir representa a elongação de um objeto, em movimento harmônico simples, em função do tempo:

a) Determine a equação da posição ( ) desse MHS.

b) Determine a equação da velocidade ( ) desse MHS.

c) Determine a equação da aceleração ( ) desse MHS.

Questão 17

Um técnico de laboratório comprou uma mola com determinada constante elástica. Para confirmar o valor da

constante elástica especificada pelo fabricante, ele fez o seguinte teste: fixou a mola verticalmente no teto por uma

de suas extremidades e, na outra extremidade, suspendeu um bloco com massa igual a 10 kg. Imediatamente após

suspender o bloco, ele observou que este oscilava com frequência de 2 Hz. Com base nesses dados, determine:

a) O período ( ) do movimento.

b) A pulsação ( ) do MHS.

c) O valor da constante elástica ( ) da mola.

Questão 18

As posições ocupadas por um bloco preso na extremidade livre de uma mola, oscilando em um eixo horizontal com

movimento harmônico simples (MHS), variam com o tempo, de acordo com a equação: ( ) expressa

no S.I.. A partir de uma análise da equação do movimento, resolva os itens abaixo:

a) Determine a amplitude ( ), a fase inicial ( ) e a velocidade angular ( ).

b) Calcule o período ( ) do movimento.

c) Calcule a frequência ( ) do movimento.

d) Calcule a posição ( ) no instante = 2 s.

e) Determine a equação da velocidade ( ) para esse MHS.

f) Calcule a velocidade ( ) no instante = 1 s.

g) Determine a equação da aceleração ( ) para esse MHS.

h) Calcule a aceleração ( ) no instante = 0,5 s.

Questão 19

Um MHS na vertical é descrito pela equação: (

) (S.I.). Para esse movimento, faça o que se pede:

a) Calcule a velocidade máxima ( ) desse MHS.

b) Indique a posição ( ) em que a velocidade máxima ocorre.

c) Calcule a aceleração máxima ( ) desse MHS.

d) Indique as posições ( ) em que aceleração máxima ocorre.

Questão 20

Um bloco de massa m = 1 kg preso à extremidade de uma mola de constante elástica k = 4 x 104 N/m e apoiado sobre uma

superfície horizontal sem atrito, oscila em torno da posição de equilíbrio, com uma amplitude de 0,1m, conforme mostra a

figura:

a) Calcule a pulsação ( ) do MHS.

b) Calcule a aceleração do bloco na posição x = 0,1 m.

c) Calcule a velocidade do bloco na posição x = 0.

d) Calcule o período ( ) do movimento.

Questão 21

Numa antena de rádio, cargas elétricas oscilam sob a ação de ondas eletromagnéticas em uma dada frequência.

Imagine que essas oscilações tivessem sua origem em forças mecânicas e não elétricas: cargas elétricas fixas em

uma massa presa a uma mola. A amplitude do deslocamento dessa "antena-mola" seria de 1 mm e a massa de 1 g

para um rádio portátil. Considere um sinal de rádio AM de 1000 kHz (k = kilo = 103).

a) Calcule a pulsação ( ) do movimento oscilatório dessa “antena-mola”.

b) Calcule a constante de mola (k) dessa “antena-mola”.

c) Qual seria a força mecânica (elástica) necessária para deslocar essa mola de 1 mm?

Questão 22

Um bloco é comprimido da sua posição de equilíbrio para outra posição e posteriormente é solto. Considere o

sistema bloco-mola livre de forças dissipativas e que o bloco entra em MHS com período igual a 4s.

a) Determine a amplitude ( ) e a fase inicial ( ) desse movimento.

m m

b) Calcule a pulsação ( ) do MHS.

c) Determine a equação da posição ( ) desse MHS.

d) Calcule a posição ( ) no instante = 2 s

Questão 23

O gráfico abaixo representa as posições ocupadas, em função do tempo, por uma partícula que oscila em MHS.

a) Determine a equação da posição ( ) desse MHS

b) Determine a equação da velocidade ( ) desse MHS.

c) Determine a equação da aceleração ( ) desse MHS.

Questão 24

Uma partícula move-se em MHS numa trajetória retilínea. A figura mostra a energia potencial da partícula em função

de sua coordenada X. A energia total da partícula é constante e vale 20 Joules.

Considere as afirmações:

I - Na posição X0 a energia cinética da partícula é máxima.

II - Entre as posições X1 e X2 a energia cinética é constante.

III - Nas posições X1 e X2 a energia cinética da partícula é nula.

IV - Na posição X0 a energia cinética da partícula é nula.

a) Somente I é correta.

b) Somente II é correta.

c) I e III são corretas.

d) III e IV são corretas.

e) II e IV são corretas.

Questão 25

Um bloco de massa m = 1 kg preso à extremidade de uma mola e apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito,

oscila em torno da posição de equilíbrio, com uma amplitude de 0,1 m, conforme mostra a figura (a) abaixo. A figura

(b) mostra como a energia cinética do bloco varia de acordo com seu deslocamento.

É CORRETO afirmar que:

a) quando o bloco passa pelos pontos extremos, isto é, em x = ± 0,1m, a aceleração do bloco é nula.

b) o módulo da força que a mola exerce sobre o bloco na posição + 0,1 m é 2,0 x 103 N.

c) a constante elástica da mola vale 2,0 x104 N/m.

d) a energia potencial do bloco na posição + 0,05 m vale 100 J.

e) na posição de equilíbrio, o módulo da velocidade do bloco é 20 m/s.

GABARITO

Questão 01

a) 60 J b) 2 m c) 30 N/m d) 15 J e) 45 J f) 3 m/s

Questão 02

a) 2 m b) 2 N/m c) 4 J d) 3 J e) 3,46 m/s

Questão 03

1 / 100

Questão 04

a) O período passa a ser duas vezes maior.

b) Como a frequência é o inverso do período, a frequência torna-se duas vezes menor.

Questão 05

a) 40 m b) 8π s

Questão 06

TA = TB, pois o período de um pêndulo não depende da amplitude.

Questão 07

T1 = T2, pois o período de um pêndulo não depende da massa.

Questão 08

a) 0,4π s. b) 0,1π s.

Questão 09

a) 16 s. b) Seria o mesmo, pois o período de um pêndulo não depende da sua massa.

Questão 10

a) 2,45 s. b) Como g se tornaria cada vez menor, o período iria aumentando.

Questão 11

a) T = 1,5 s; f ≅ 0,67 Hz.

b) Observando-se que em t = 0, x = + A, temos o gráfico senoidal a seguir.

Questão 12

a) ,

, b) T = 2 s c) f = 0,5 Hz d) x = 2 m

e) (

) (m/s) f) √ m/s g) (

) (m/s

2) h) √ m/s

2

Questão 13

a) 2 m/s b) x = 0 c) m/s2 d) x = 4 m e x = 4 m

Questão 14

a) e T = 4 s b)

c)

d) (

) (m)

Questão 15

a) e b) c) ( ) (cm) d) x = 4 cm

Questão 16

a) (

) (m) b) (

) (m/s) c) (

) (m/s

2)

Questão 17

a) 0,5 s b) c) k = 160 N/m

Questão 18

a) , , b) T = 2 s c) f = 0,5 Hz d) x = 0,4 m

e) ( ) (m/s) f) m/s g) ( ) (m/s2) h) m/s

2

Questão 19

a) 0,6 m/s b) y = 0 c) 1,2 m/s2 d) y = 0,3 m e y = 0,3 m

Questão 20

a) 2 x 102 rad/s b) 0,4 x 10

4 m/s

2 c) 0,2 x 10

2 m/s d)

Questão 21

a) 2 x 106 rad/s b) k = x 10

9 N/m c) x 10

6 N

Questão 22

a) , b)

c) (

) (m) d) x = 3 m

Questão 23

a) (

) (m) b)

(

) (m/s) c)

(

) (m/s

2)

Questão 24

C

Questão 25

E