Questão 1

FUVEST 2015

Física

(Fuvest 2015 2 fase) Uma criança com uma bola nas mãos está sentada em um “gira‐gira” que roda com velocidade angular constante e frequência f = 0,25 Hz.

a) Considerando que a distância da bola ao centro do “gira‐gira” é 2 m, determine os módulos da velocidade $overrightarrow{V}_{T}$ e da aceleração $overrightarrow{a}$ da bola, em relação ao chão.

Num certo instante, a criança arremessa a bola horizontalmente em direção ao centro do “gira‐gira”, com velocidade $overrightarrow{V}_{R}$ de módulo 4 m/s, em relação a si.

Determine, para um instante imediatamente após o lançamento,

b) o módulo da velocidade $overrightarrow{U}$ da bola em relação ao chão;

c) o ângulo θ entre as direções das velocidades $overrightarrow{U}$ e $overrightarrow{V}_{R}$ da bola.

Gabarito:

Resolução:

a) A velocidade linear da criança terá módulo $V_T$ dado por:

$V_T = frac{2pi r}{T}$

Lembrando que: $f= frac{1}{T}$

$V_T = frac{2pi r}{T} = 2cdot pi cdot f cdot r$

$V_T = 2cdot 3 cdot 0,25 cdot 2$

$V_T = 3 m/s$

A aceleração da criança, em relação ao solo, será centrípeta:

$a=frac{V_T^2}{r} = frac{3^2}{2}$

$a= 4,5 m/s^2$

b) A velocidade da bola em relação ao chão $vec U$ será a soma vetorial da velocidade linear $vec V_T$ com a
velocidade relativa $vec V_R$

$vec U = vec V_R + vec V_T$

$U ^2= V_R^2 + V_T^2$

$U ^2= 4^2 + 3^2$

$U ^2= 16 + 9$

$U ^2= 25$

$U = sqrt{25} = 5 m/s$

De acordo com a figura, temos:

$sen heta=frac{V_T}{U}$

$sen heta=frac{3}{5} = 0,6$

$heta=37^o$

Questões relacionadas

Questão 66

(Fuvest 2015 1 fase) A figura abaixo mostra o gráfico da energia potencial gravitacional U de uma esfera em uma pista, em função da componente horizontal x da...

Ver questão

Questão 58

(Fuvest 2015 1 fase) No desenvolvimento do sistema amortecedor de queda de um elevador de massa m, o engenheiro projetista impõe que a mola deve se contrair de um valor má...

Ver questão

Questão 61

(Fuvest 2015 1 fase)A notícia “Satélite brasileiro cai na Terra após lançamento falhar”, veiculada pelo jornal O Estado de S. Paulo de 10/12/2013, rel...

Ver questão

Questão 57

(Fuvest 2015 1 fase) Para impedir que a pressão interna de uma panela de pressão ultrapasse um certo valor, em sua tampa há um dispositivo formado por um pino acopl...

Ver questão