UEM 2011 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 5 de Física

Gabarito 15Dinâmica — movimento circular uniforme: período, aceleração e força centrípetaVestibular de Inverno · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 5 de Física do UEM 2011 (Inverno, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Um objeto de massa M descreve um movimento circular e uniforme, cujo raio da circunferência é R. Com base nessas informações, analise as alternativas e assinale o que for correto.

(01) O intervalo de tempo no qual o objeto completa uma volta completa é 2πRv\dfrac{2\pi R}{v}, sendo v o módulo da velocidade instantânea do objeto.

(02) O módulo da aceleração centrípeta é proporcional ao quadrado do módulo da velocidade instantânea do objeto.

(04) Se esse objeto for um carro que descreve uma trajetória curva em uma superfície plana, a força centrípeta será a força de atrito entre os pneus do carro e a superfície.

(08) Em qualquer ponto da circunferência, o ângulo entre a força centrípeta e o vetor velocidade instantânea é reto.

(16) Mantendo-se o módulo da velocidade instantânea e a massa do corpo inalterados, a força centrípeta será tanto maior quanto maior for o raio da trajetória do corpo.

(Enunciado: Vestibular UEM 2011 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre o MCU.

(01) Verdadeira. Em uma volta o objeto percorre o perímetro 2πR2\pi R com rapidez constante v:

T=2πRvT = \frac{2\pi R}{v}

(02) Verdadeira. ac=v2/Ra_c = v^2/R: com o raio fixo, aca_c é proporcional a v2v^2.

(04) Verdadeira. Numa pista plana, as forças verticais (peso e normal) se anulam; a única força horizontal que aponta para o centro da curva é o atrito lateral dos pneus com o chão. É ele que faz o papel de resultante centrípeta.

(08) Verdadeira. A velocidade é tangente à circunferência e a força centrípeta aponta para o centro, ao longo do raio: tangente e raio são perpendiculares.

(16) Falsa. Com M e v fixos,

Fc=M v2RF_c = \frac{M\,v^2}{R}

é inversamente proporcional a R: raio maior, força centrípeta menor (curva mais aberta exige menos força).

⚠️ A armadilha: confundir com a forma Fc=Mω2RF_c = M\omega^2 R, em que F cresce com R. Ela vale com ω\omega fixo; aqui o que se mantém fixo é v.

A ideia em uma frase: no MCU, a resultante aponta para o centro, é perpendicular à velocidade e vale Mv²/R.

Resposta: soma 15 (01 + 02 + 04 + 08).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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