Forças no movimento circular Exercícios resolvidos

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Quais forças atuam no movimento circular?
Qual é a fórmula do movimento circular?
Como é possível analisar a força resultante que realiza um movimento circular?
Qual a força centrípeta que um carro de massa de 600 kg atinge ao percorrer uma curva de raio 100m a uma velocidade de 15m s?

01. (Enem 2014) Uma criança está em um carrossel em um parque de diversões. Este brinquedo descreve um movimento circular com intervalo de tempo regular.

A força resultante que atua sobre a criança

a) é nula.

b) é oblíqua a velocidade do carrossel.

c) paralela a velocidade do carrossel.

d) esta direcionada para fora do brinquedo.

e) esta direcionada para o centro do brinquedo.

02. Uma ambulância transporta um paciente recém-operado ao longo de uma estrada onde há uma lombada aproximadamente circular de centro em C e 40 m de raio, como mostra a figura.

Se a ambulância passar pelo topo da lombada com uma velocidade muito elevada, pode perder o contato com a estrada e o impacto que irá ocorrer quando os pneus voltarem a tocar o piso provocará um solavanco que não fará bem ao paciente.

Considerando g = 10 m/s2, o valor máximo da velocidade com que a ambulância pode passar pelo topo da lombada sem perder o contato com a estrada é de

a) 72 km/h.

b) 74 km/h.

c) 78 km/h.

d) 80 km/h.

e) 84 km/h.

03. Sobre o movimento circular uniforme, assinale o que for correto.


a)	[ ] Período é o intervalo de tempo que um móvel gasta para efetuar uma volta completa.
b)	[ ] A frequência de rotação é dada pelo número de voltas que um móvel efetua por unidade de tempo.
c)	[ ] A distância que um móvel em movimento circular uniforme percorre ao efetuar uma volta completa é diretamente proporcional ao raio de sua trajetória.
d)	[ ] Quando um móvel efetua um movimento circular uniforme, sobre ele atua uma força centrípeta, a qual é responsável pela mudança na direção da velocidade do móvel.
e)	[ ] O módulo da aceleração centrípeta é diretamente proporcional ao raio de sua trajetória.

04. Uma partícula está percorrendo a trajetória circular de centro em C e de raio R, mostrada na figura abaixo. Nela estão representados, por segmentos orientados, o vetor velocidade, o vetor aceleração da partícula no instante em que ela passa pela extremidade da direita do diâmetro horizontal.

O vetorforma um ângulo de 150° com o vetor. Sendo v = 12 m/s e a = 8 m/s2, o raio R do círculo mede:

a) 18 m.

b) 24 m.

c) 36 m.

d) 48 m.

e) 72 m.

05. (UNESP) Em um show de patinação no gelo, duas garotas de massas iguais giram em movimento circular uniforme em torno de uma haste vertical fixa, perpendicular ao plano horizontal. Duas fitas, F1 e F2, inextensíveis, de massas desprezíveis e mantidas na horizontal, ligam uma garota à outra, e uma delas à haste. Enquanto as garotas patinam, as fitas, a haste e os centros de massa das garotas mantêm-se num mesmo plano perpendicular ao piso plano e horizontal.

Considerando as informações indicadas na figura, que o módulo da força de tração na fita F1 é igual a 120 N e desprezando o atrito e a resistência do ar, é correto afirmar que o módulo da força de tração, em newtons, na fita F2 é igual a

a) 120.

b) 240.

c) 60.

d) 210.

e) 180.

06. (Enem 2009) O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto grupo das nações que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes prevê o lançamento do edital de licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem ligará os 403 quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da capital paulista, em uma hora e 25 minutos.

Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a 10 m/s2), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente,

a) 80 m.

b) 430 m.

c) 800 m.

d) 1'600 m.

e) 6'400 m.

07. (UECE) Considere uma pedra em queda livre e uma criança em um carrossel que gira com velocidade angular constante. Sobre o movimento da pedra e da criança, é correto afirmar que

a) a aceleração da pedra varia e a criança gira com aceleração nula.

b) a pedra cai com aceleração nula e a criança gira com aceleração constante.

c) a aceleração em ambas é zero.

d) ambas sofrem acelerações de módulos constantes.

08. Determine a força que atua sobre um objeto de 200 g que executa movimento circular em uma trajetória de raio igual a 50 cm e com velocidade constante de 72 km/h.

a) 100 N.

b) 120 N.

c) 140 N.

d) 160 N.

e) 180 N.

09. (UFRS) Considere, na figura abaixo, a representação de um automóvel, com velocidade de módulo constante, fazendo uma curva circular em uma pista horizontal.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A força resultante sobre o automóvel é ........ e, portanto, o trabalho por ela realizado é ........ .

a) nula – nulo.

b) perpendicular ao vetor velocidade – nulo.

c) paralela ao vetor velocidade – nulo.

d) perpendicular ao vetor velocidade – positivo.

e) paralela ao vetor velocidade – positivo.

Quais forças atuam no movimento circular?

O movimento circular é resultado da aplicação de uma força centrípeta perpendicular à direção da velocidade de um corpo que se move com velocidade constante ou variável.

Qual é a fórmula do movimento circular?

Isso caracteriza um movimento circular uniformemente variado. Representamos isso da seguinte forma: α = ∆ω/ ∆t , onde a unidade da aceleração angular é de rad/s² (radianos por segundo ao quadrado).

Como é possível analisar a força resultante que realiza um movimento circular?

Quando uma partícula descreve um movimento circular uniforme, a resultante das forças que atuam sobre ela aponta para o centro da trajetória. Por esse motivo, a resultante das forças no movimento circular uniforme é denominada força centrípeta.