“Prova de Física: Queda Livre e Movimento Circular para 1º Ano”
Tema: queda livre movimento circular e MCU
Etapa/Série: 1º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 8
Prova de Física: Queda Livre, Movimento Circular e Movimento Circular Uniforme (MCU)
Aluno: ___________________________
Data: ____/____/____
Nota: ___________
Instruções:
– Responda as 8 questões a seguir, marcando apenas uma alternativa por questão.
– Justifique sua resposta no espaço fornecido, quando solicitado.
Questões:
Questão 1:
Durante a queda livre, um corpo é influenciado apenas pela gravidade. Considerando a aceleração gravitacional como 9,8 m/s², qual o tempo que um objeto leva para cair de uma altura de 19,6 metros?
A) 1 s
B) 2 s
C) 3 s
D) 4 s
Questão 2:
Um estudante observa um movimento circular em uma praça. O raio do círculo é de 10 metros. Qual é a circunferência desse círculo, e qual a velocidade linear se um objeto completa uma volta em 20 segundos?
A) 31,4 m – 1,57 m/s
B) 62,8 m – 3,14 m/s
C) 31,4 m – 3,14 m/s
D) 62,8 m – 1,57 m/s
Questão 3:
Em um experimento, dois objetos são soltos simultaneamente de uma altura. O primeiro objeto está em queda livre, enquanto o segundo está amarrado a um fio e é puxado para o lado. Qual a relação entre os movimentos dos dois objetos?
A) Ambos têm a mesma aceleração.
B) O segundo objeto não sofre aceleração.
C) O primeiro objeto sempre será mais rápido.
D) O segundo objeto terá uma trajetória circular.
Questão 4:
Um carro realiza um movimento circular uniforme (MCU) em uma pista circular com raio de 50 metros a uma velocidade constante de 20 m/s. Qual é a aceleração centrípeta do carro?
A) 2 m/s²
B) 4 m/s²
C) 8 m/s²
D) 16 m/s²
Questão 5:
Um objeto preso a um fio gira em torno de um ponto fixo realizando MCU. Se o raio de sua trajetória aumentar para o dobro, mantendo a velocidade constante, como isso afeta a aceleração centrípeta?
A) A aceleração centrípeta dobra
B) A aceleração centrípeta reduz à metade
C) A aceleração centrípeta permanece a mesma
D) A aceleração centrípeta quadruplica
Questão 6:
Um corpo em queda livre é solto a partir do repouso. Qual das alternativas é verdadeira sobre sua velocidade após 3 segundos de queda?
A) O corpo não acelera.
B) A velocidade adquirida será 9,8 m/s.
C) A velocidade adquirida será 29,4 m/s.
D) O corpo atinge a velocidade terminal.
Questão 7:
Qual o efeito de um aumento na massa de um objeto em queda livre sobre sua aceleração?
A) A aceleração aumenta.
B) A aceleração diminui.
C) A aceleração permanece constante.
D) Não é possível determinar.
Questão 8:
Um projeto de parque de diversões propõe uma roda-gigante circular com um raio de 15 metros, que gira a uma velocidade constante. Se um cadeirante estiver na borda da roda-gigante, qual é o papel da força centrípeta nessa situação?
A) Impedir que a roda-gigante caia
B) Manter o cadeirante na trajetória circular
C) Aumentar a velocidade do cadeirante
D) Reduzir a aceleração centrípeta
Gabarito
Questão 1: B
Justificativa: Utilizando a fórmula da queda livre: (h = frac{g cdot t^2}{2}), com (h = 19,6 m), temos (19,6 = frac{9,8 cdot t^2}{2} Rightarrow t^2 = 4 Rightarrow t = 2 s).
Questão 2: A
Justificativa: A circunferência é dada por (C = 2pi r = 62,8 m). A velocidade linear (v = frac{C}{T} = frac{62,8 m}{20s} = 3,14 m/s).
Questão 3: D
Justificativa: O segundo objeto tem uma trajetória circular, enquanto o primeiro está em queda livre, ambos com aceleração gravitacional, mas caminhos distintos.
Questão 4: A
Justificativa: A aceleração centrípeta é dada por (a_c = frac{v^2}{r} = frac{20^2}{50} = 8 m/s²).
Questão 5: B
Justificativa: A aceleração centrípeta é inversamente proporcional ao raio, logo dobrando o raio, a aceleração centrípeta se reduz pela metade.
Questão 6: C
Justificativa: Após 3 segundos, a velocidade do corpo em queda livre será (v = g cdot t = 9,8 cdot 3 = 29,4 m/s).
Questão 7: C
Justificativa: A aceleração de um corpo em queda livre é constante (9,8 m/s²) e não depende da massa.
Questão 8: B
Justificativa: A força centrípeta é necessária para manter o cadeirante em uma trajetória circular, atuando em direção ao centro da roda-gigante.
