Exercícios de Aceleração Centrípeta - Física com o BFFísica com o BF

Tente resolver cada exercício antes de abrir a resposta. As resoluções ficam disponíveis logo abaixo de cada questão.

Questões desta lista

Questão 1

Acafe 2021

Um carrinho de brinquedo descreve um círculo, no sentido anti-horário, com velocidade de módulo constante.

Imagem da questão 1 sobre teoria

A figura que representa corretamente os vetores velocidade e aceleração é a:

A.Figura (c)
B.Figura (b)
C.Figura (a)
D.Figura (d)

Ver resposta e resolução da questão 1

Resposta: A

Como se trata de um movimento circular uniforme, o carrinho possui apenas a aceleração centrípeta, e esta aponta para o centro da trajetória circular. Já a velocidade é tangencial ao movimento. Sendo assim, a alternativa [A] é a que melhor representa os vetores pedidos.

Questão 2

Enem digital 2020

No Autódromo de Interlagos, um carro de Fórmula 1 realiza a curva S do Senna numa trajetória curvilínea. Enquanto percorre esse trecho, o velocímetro do carro indica velocidade constante.

Quais são a direção e o sentido da aceleração do carro?

A.Radial, apontada para fora da curva.
B.Radial, apontada para dentro da curva.
C.Aceleração nula, portanto, sem direção nem sentido.
D.Tangencial, apontada no sentido da velocidade do carro.
E.Tangencial, apontada no sentido contrário à velocidade do carro.

Ver resposta e resolução da questão 2

Resposta: B

Como a velocidade do carro se mantém constante, não há aceleração tangencial. Sendo assim, ele possui apenas a aceleração centrípeta, que é radial e está apontada para dentro da curva.

Questão 3

Efomm 2020

Um bloco de massa m é colocado sobre um disco que começa girar a partir do repouso em torno de seu centro geométrico com aceleração angular constante igual a α Se o bloco está a uma distância d do centro, e o coeficiente de atrito estático entre o objeto e a superfície vale μ, considerando a aceleração da gravidade igual a g, quanto tempo levará até que o bloco comece a deslizar sobre o disco?

A. $\frac{μ g}{α^{2} d}$
B. $\sqrt{\frac{μg}{α^{2} d}}$
C. $\sqrt{\frac{μg}{αd}}$
D. ${[{(\frac{μg}{α^{2} d})}^{2} - \frac{1}{α^{2}}]}^{1 / 4}$
E. ${[\frac{1}{α^{2}} + {(\frac{μg}{α^{2} d})}^{2}]}^{1 / 4}$

Ver resposta e resolução da questão 3

Resposta: D

A força de atrito é a resultante das forças, portanto:

$F_{a t} = F_{R} \Rightarrow μ N = m a$

Mas $a = \sqrt{a_{t}^{2} + a_{cp}^{2}},$ com $a_{t} = α d$ e $a_{c p} = ω^{2} d = (α t)^{2} d$ Logo:

$μmg = m \sqrt{(αd)^{2} + {(α^{2} t^{2} d)}^{2}} \Rightarrow μ^{2} g^{2} = α^{2} d^{2} + α^{4} t^{4} d^{2} \Rightarrow$
$\Rightarrow t^{4} = \frac{μ^{2} g^{2} - α^{2} d^{2}}{α^{4} d^{2}} \Rightarrow t^{4} = \frac{μ^{2} g^{2}}{α^{4} d^{2}} - \frac{1}{α^{2}}$
$t = {[{(\frac{μg}{α^{2} d})}^{2} - \frac{1}{α^{2}}]}^{1 / 4}$

Questão 4

Uece 2016

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.ambas sofrem acelerações de módulos constantes.
D.a aceleração em ambas é zero.

Ver resposta e resolução da questão 4

Resposta: C

A pedra sofre aceleração tangencial $(a_{T})$ de módulo igual a aceleração da gravidade.

Se o raio da trajetória é $r$ e o movimento é uniforme com velocidade angular constante, a criança sofre aceleração centrípeta $(a_{C})$ de módulo constante.

$\{\begin{cases} Pedra: | {\vec{a}}_{T} | = g . \\ Criança: | {\vec{a}}_{C} | = ω^{2} r . \end{cases}$

Questão 5

Ufjf-pism 1 2015

A Lua está situada a uma distância de 3,8×10⁸ m da Terra e completa uma volta a cada 27,3 dias. Com essas informações e admitindo a órbita da Lua como circular, calcule a sua aceleração centrípeta e, depois, marque a opção CORRETA.

A.3,75×10⁻⁴ m / s²
B.5,82×10⁻³ m / s²
C.2,45×10⁻³ m / s²
D.3,70×10⁻³ m / s²
E.4,80×10⁻³ m / s²

Ver resposta e resolução da questão 5

Resposta: C

$a_{c} = \frac{v^{2}}{r} \Rightarrow a_{c} = \frac{(2 πr)^{2}}{T^{2} r}$
$T = 27, 3 dias \times 24 horas \times 60 \min \times 60 s = 2, 36 \cdot 10^{6} s$

Considerando $π = 3,$ vem:

$a_{c} = \frac{{(2 \cdot 3 \cdot 3, 8 \cdot 10^{8})}^{2}}{{(2, 36 \cdot 10^{6})}^{2} \cdot 3, 8 \cdot 10^{8}} \Rightarrow a_{c} = 2, 45 \cdot 10^{- 3} m / s^{2}$

Questão 6

Ufrgs 2012

A figura a seguir apresenta, em dois instantes, as velocidades v₁ e v₂ de um automóvel que, em um plano horizontal, se desloca numa pista circular.

Imagem da questão 6 sobre teoria

Com base nos dados da figura, e sabendo-se que os módulos dessas velocidades são tais que v₁>v₂ é correto afirmar que

A.a componente centrípeta da aceleração é diferente de zero.
B.a componente tangencial da aceleração apresenta a mesma direção e o mesmo sentido da velocidade.
C.o movimento do automóvel é circular uniforme.
D.o movimento do automóvel é uniformemente acelerado.
E.os vetores velocidade e aceleração são perpendiculares entre si.

Ver resposta e resolução da questão 6

Resposta: A

Todo movimento circular contém uma componente centrípeta voltada para o centro da circunferência de módulo não nulo.