movimento circular (5p)

atualizada em 03/05/2015

01. (Unioeste) Um avião de massa 600 kg voa segundo uma trajetória circular horizontal de raio R com velocidade constante e igual a 360 km/h. Ao efetuar este círculo o avião se inclina de um ângulo θ em relação a vertical, conforme indica a figura. A figura indica, também, as forças atuantes sobre o avião, sendo P a força peso e F a força exercida pelo ar. Considerando
senθ =0,8
g=10m/s²,
assinale a(s) alternativa(s) correta(s).



(01) O avião está em equilíbrio, pois possui velocidade constante.
(02) O avião não cai porque a resultante das forças que atuam sobre ele é nula.
(04) O peso do avião é igual a 600 N.
(08) A força F possui intensidade igual a 10 kN.
(16) A força centrípeta sobre o avião possui intensidade igual a 8 kN.
(32) O raio do círculo descrito pelo avião é igual a 750 m.
(64) O avião gasta menos de 30 segundos para efetuar uma volta completa.

Solução (Google Docs)

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02. (AFA) Durante uma manobra, ao atingir velocidade nula, um avião desliga o motor e após queda livre realiza um looping, conforme indica a figura.

















Desprezando-se a resistência com o ar e considerando-se a trajetória do looping circular de raio R, a menor altura h para que o avião consiga efetuar esse looping é

a) 1,5 R
b) 2,0 R
c) 2,5 R
d) 3,0 R

Solução (em imagem JPG)

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03. (CESUPA) Um corpo de massa 500 g gira num plano horizontal em torno de um ponto fixo, preso à extremidade de um fio de 1 m de comprimento e massa desprezível.



Se o corpo efetua 60 voltas completas a cada meio minuto, então a força de tração exercida pelo fio, em newtons, é: 

(considere π²= 10).

a) 10.                     
b) 80.                        
c) 30.                       
d) 160.                    
 e) 50.

Solução (Google Docs)

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04. (Halliday, Resnick, Walker *) Um gato esta cochilando em um carrossel parado, a uma distancia de 5,4m do centro. O brinquedo é ligado e logo atinge a velocidade normal de funcionamento, na qual completa uma volta a cada 6,0s. Qual deve ser, no minimo, o coeficiente de atrito estatico entre o gato e o carrossel para que o gato permaneça no mesmo lugar, sem escorregar? Adote g=9,8m/s².

Solução (Vídeo no Youtube)

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05. (Halliday, Resnick, Walker *) Um carro (sem sustentação negativa), dirigido por um dublê, passa pelo alto de um morro cuja seção transversal pode ser aproximada por uma circunferência de raio R = 250 m. Qual é a maior velocidade para o qual o carro não perde contato com a estrada no alto do morro? Adote g=9,8m/s².

 Fig. 01 Problema 82.



Solução (Vídeo no Youtube)

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Aplicações das leis de Newton. Movimento curvilíneo. Movimento circular uniforme (MCU). Resultante centrípeta. Queda livre. Energia potencial gravitacional. Energia cinética.



* D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fundamentos de Física, Volume 1 (John Wiley & Sons, Inc., 2012).

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