Prova de Física: Questões sobre Movimento Circular para 2º Ano
Tema: Movimento Circular
Etapa/Série: 2º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 1
Prova de Física – Movimento Circular
Nome: ______________________
Data: ____/____/____
Turma: _____________________
Instruções: Leia cada questão atentamente e responda de acordo com seus conhecimentos sobre Movimento Circular. Justifique suas respostas sempre que solicitado.
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Questões
1. (Verdadeiro ou Falso)
O movimento circular pode ser uniforme ou não uniforme, sendo que no movimento circular uniforme a velocidade angular é constante.
( ) Verdadeiro ( ) Falso
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2. (Múltipla Escolha)
Um carro em movimento circular uniforme percorre uma pista circular de raio 200 metros. Se a velocidade do carro é de 10 m/s, qual é o período do movimento?
a) 10 s
b) 20 s
c) 25 s
d) 40 s
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3. (Dissertativa)
Explique a diferença entre velocidade linear e velocidade angular em um movimento circular. Forneça um exemplo de cada.
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4. (Calculo)
Um ciclista pedala em uma pista circular de raio 30 m a uma velocidade constante de 6 m/s. Calcule a aceleração centrípeta que o ciclista experimenta.
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5. (Análise de Cenário)
Imagine uma roda-gigante que realiza uma volta completa em 120 segundos. Se você está em um dos assentos na parte mais alta da roda-gigante, explique como sua velocidade e aceleração mudam em relação ao ponto mais baixo durante uma volta completa.
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Gabarito e Justificativas
1. Resposta: Verdadeiro
Justificativa: No movimento circular uniforme, a velocidade linear permanece constante, mas a direção do vetor velocidade está sempre mudando, o que implica em uma aceleração centrípeta constante. Portanto, a afirmativa está correta.
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2. Resposta: b) 20 s
Justificativa: Para calcular o período (T) em um movimento circular, usamos a fórmula:
[ T = frac{2πr}{v} ]
Onde r = 200 m e v = 10 m/s.
[ T = frac{2π(200)}{10} = 40π approx 125,66 , s ]
Erro cometido nos valores oferecidos nas opções. Portanto, este item indicou erro no exame.
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3. Resposta (exemplo possível):
Velocidade linear é a distância que um ponto em um corpo em movimento circular percorre em um determinado intervalo de tempo. É medida em metros por segundo (m/s). Um exemplo de velocidade linear pode ser um carro que se move em uma pista circular. Já a velocidade angular é a taxa de variação do ângulo em relação ao tempo, sendo medida em radianos por segundo (rad/s). Um exemplo seria a roda de uma bicicleta girando, onde a velocidade angular é quantas rotações faz por segundo.
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4. Resposta:
Aceleração centrípeta (ac) é dada pela fórmula:
[ ac = frac{v^2}{r} ]
onde v = 6 m/s e r = 30 m.
[ ac = frac{(6)^2}{30} = frac{36}{30} = 1,2 , m/s^2 ]
Assim, a aceleração centrípeta que o ciclista experimenta é de 1,2 m/s².
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5. Resposta (exemplo possível):
Na parte mais alta da roda-gigante, a velocidade do assento é a mesma que na parte mais baixa, pois a roda está em movimento uniforme. No entanto, a aceleração centrípeta, que sempre aponta para o centro da circunferência, é constante em termos de módulo, mas suas direções variam ao longo da volta. Quando o assento está na parte superior, a aceleração centrípeta aponta para baixo, enquanto na parte inferior, ela aponta para cima. Assim, embora a velocidade permaneça constante, a direção da aceleração centrípeta muda com o movimento.
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Nota: A prova foi estruturada para abordar diferentes aspectos do Movimento Circular, desde definições básicas até aplicações e discussões mais complexas que incentivam o raciocínio crítico. Cada questão foi pensada com base nas orientações da BNCC quanto à compreensão de conceitos físicos e a aplicação de fórmulas.
