EsPCEx · 1997 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Identifique primeiro o intervalo de tempo e o referencial adotado no enunciado. A posição informa onde o móvel está; a velocidade descreve como a posição varia; a aceleração descreve como a velocidade varia. Em um gráfico, a inclinação fornece uma taxa de variação, enquanto a área só representa deslocamento quando os eixos são velocidade e tempo.

No gráfico $v\times t$, a aceleração corresponde à inclinação da curva. Entre $t=8\text{ s}$ e $t=12\text{ s}$, a velocidade permanece constante em $20\text{ m/s}$. Portanto, no instante $t=10\text{ s}$, a inclinação é nula:\[a=0.\]

Confira se a relação escolhida utiliza as grandezas realmente fornecidas. Quando o movimento tem etapas, calcule cada intervalo separadamente antes de somar tempos ou deslocamentos. No fim, compare o sinal obtido com o sentido definido como positivo e faça a conversão de unidades apenas depois de manter a equação coerente.

Identifique primeiro o intervalo de tempo e o referencial adotado no enunciado. A posição informa onde o móvel está; a velocidade descreve como a posição varia; a aceleração descreve como a velocidade varia. Em um gráfico, a inclinação fornece uma taxa de variação, enquanto a área só representa deslocamento quando os eixos são velocidade e tempo.

Entre 2h29min55s e 2h30min25s decorrem 30 s, inclusive a passagem de um minuto ao outro. A velocidade aumenta 9 m/s nesse intervalo. Dividir essa variação pelo tempo fornece a aceleração média, que coincide com a aceleração constante do movimento uniformemente variado.

O intervalo de tempo é\[\Delta t=30\text{ s}.\]A variação da velocidade é\[\Delta v=10-1=9\text{ m/s}.\]Assim,\[a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{9}{30}=0{,}3\text{ m/s}^2.\]

Identifique primeiro o intervalo de tempo e o referencial adotado no enunciado. A posição informa onde o móvel está; a velocidade descreve como a posição varia; a aceleração descreve como a velocidade varia. Em um gráfico, a inclinação fornece uma taxa de variação, enquanto a área só representa deslocamento quando os eixos são velocidade e tempo.

A expressão da altura não tem parcela $v_0t$, porque a pedra foi solta sem velocidade inicial. O tempo entra ao quadrado: dobrar o tempo de queda quadruplicaria a distância percorrida, desde que se mantivesse a mesma aceleração gravitacional.

Como a pedra é abandonada, $v_0=0$. Na queda livre:\[h=\frac{gt^2}{2}=\frac{10(5)^2}{2}=125\text{ m}.\]

Faça um diagrama de forças para o corpo escolhido e defina os eixos mais convenientes para o movimento. A segunda lei de Newton relaciona a soma vetorial das forças à aceleração, por isso cada componente deve ser escrita com o sinal correspondente ao eixo adotado.

Para o primeiro corpo:\[a_1=\frac{4}{1}=4\text{ m/s}^2.\]Para o segundo:\[a_2=\frac{4}{0{,}5}=8\text{ m/s}^2.\]Como a força aplicada é a mesma e $F=ma$:\[m_1=\frac{F}{4},\qquad m_2=\frac{F}{8},\]portanto\[m_1=2m_2.\]Logo,

Quando há blocos ligados, compare a aceleração imposta pela ligação e analise as forças em cada corpo antes de somar equações. Se o movimento é uniforme ou o sistema permanece em repouso, a aceleração é zero, embora as forças individuais possam continuar atuando. Confira a unidade do resultado e seu sentido físico.

Faça um diagrama de forças para o corpo escolhido e defina os eixos mais convenientes para o movimento. A segunda lei de Newton relaciona a soma vetorial das forças à aceleração, por isso cada componente deve ser escrita com o sinal correspondente ao eixo adotado.

A balança indica $85\text{ kgf}$, valor superior ao peso $75\text{ kgf}$. Logo, a força normal é maior que o peso e a aceleração resultante é vertical para cima. Isso pode ocorrer quando o elevador sobe aumentando o módulo da velocidade ou quando desce diminuindo o módulo da velocidade. Logo,

Delimite o sistema físico e o intervalo analisado. A quantidade de movimento é vetorial, e sua variação é igual ao impulso da força externa resultante. Em interações rápidas, a conservação é apropriada quando o impulso externo durante a colisão ou separação pode ser desprezado.

Como não há força externa horizontal resultante, conserva-se a quantidade de movimento. Inicialmente, o sistema está em repouso:\[Q_i=0.\]Após o disparo:\[80V+(0{,}010)(800)=0.\]Assim,\[80V=-8,\]\[V=-0{,}100\text{ m/s}.\]O sinal negativo indica movimento em sentido oposto ao projétil. O módulo é $0{,}100\text{ m/s}$. Logo,

Defina a distância entre os centros dos corpos, pois é essa distância que entra nas relações gravitacionais. Em órbita circular, a força gravitacional fornece a aceleração centrípeta. Essa combinação permite relacionar raio orbital, velocidade e período sem supor que a gravidade seja uniforme em todas as altitudes.

A massa é uma propriedade do corpo e não se altera quando ele é transportado da superfície do mar para o topo de uma montanha. Já o peso depende do campo gravitacional local.

Distingua o raio do planeta da distância do satélite ao centro: a segunda inclui a altitude. Quando comparar duas órbitas, escreva a mesma relação para ambas e divida as equações para eliminar constantes comuns. Confira se a tendência obtida faz sentido ao aumentar o raio orbital.

Identifique os pontos fixos das escalas e suponha uma relação linear apenas quando a calibração descrita permitir. A temperatura Celsius e a temperatura absoluta têm a mesma variação numérica para um mesmo aquecimento, mas origens diferentes. Relacione as leituras correspondentes antes de substituir a temperatura pedida.

As escalas têm origens diferentes: $0\,{}^\circ\mathrm C$ corresponde a $32\,{}^\circ\mathrm F$. O intervalo de $100\,{}^\circ\mathrm C$ equivale a $180\,{}^\circ\mathrm F$; portanto, $F=32+\frac95 C=32+\frac95(38)=100{,}4\,{}^\circ\mathrm F$.

A relação entre as escalas é\[\frac{C}{5}=\frac{F-32}{9}.\]Para $C=38$:\[F=\frac{9}{5}(38)+32=68{,}4+32=100{,}4{}^\circ\text{F}.\]

Comece isolando o corpo ou o conjunto que está em equilíbrio. Sobre ele, marque as forças externas com direção, sentido e ponto de aplicação. O equilíbrio exige resultante de forças nula; para um corpo extenso, também exige soma dos momentos nula em relação a qualquer eixo escolhido.

O momento de um binário é dado pelo produto entre o módulo de uma das forças e o braço do binário:\[M=F d.\]Dois binários equivalentes produzem o mesmo momento. Portanto, os produtos força × braço são iguais. Logo,

Identifique primeiro o intervalo de tempo e o referencial adotado no enunciado. A posição informa onde o móvel está; a velocidade descreve como a posição varia; a aceleração descreve como a velocidade varia. Em um gráfico, a inclinação fornece uma taxa de variação, enquanto a área só representa deslocamento quando os eixos são velocidade e tempo.

As forças não podem ser somadas como números escalares, pois fazem $120^\circ$ entre si. Pela lei dos cossenos, $R^2=3^2+3^2+2(3)(3)\cos120^\circ=9$ e $R=3\,\mathrm N$. O ângulo obtuso reduz a resultante.

Pela lei dos cossenos para a soma vetorial:\[R^2=F_1^2+F_2^2+2F_1F_2\cos120^\circ.\]Como $F_1=F_2=3\text{ N}$ e $\cos120^\circ=-\frac12$:\[R^2=9+9+18\left(-\frac12\right)=9,\]\[R=3\text{ N}.\]

Represente a trajetória dos raios e identifique se o meio pode ser tratado como homogêneo. A propagação retilínea e a independência dos raios ajudam a construir a geometria da situação. Quando há sombra ou imagem, use triângulos semelhantes apenas depois de localizar corretamente fonte, obstáculo e anteparo.

Uma imagem virtual é determinada pelo encontro dos prolongamentos dos raios luminosos emergentes do sistema óptico. No caso de reflexão, ela é formada pelos prolongamentos dos raios refletidos. Logo,

Marque os pontos extremos que definem os raios limites e confira a correspondência entre lados dos triângulos. Essa construção mostra quais comprimentos pertencem ao objeto e quais pertencem à imagem. Use uma mesma unidade em todas as medidas antes de fazer proporções.

Identifique se o problema pede uma propriedade da onda no meio ou a frequência percebida por um observador. A velocidade do som depende do meio e das condições físicas; período e frequência descrevem a fonte. Quando há movimento relativo, estabeleça claramente quem se aproxima de quem.

No mesmo meio, a velocidade do som é a mesma para as duas frequências. Como $\lambda=v/f$, a razão pedida é inversa à razão das frequências: $\lambda_{20\,\mathrm{kHz}}/\lambda_{20\,\mathrm{Hz}}=20/20000=10^{-3}$. Converta kHz para Hz antes de dividir.

No mesmo meio, a velocidade de propagação é a mesma e\[\lambda=\frac{v}{f}.\]Assim,\[\frac{\lambda_{\text{maior frequência}}}{\lambda_{\text{menor frequência}}}=\frac{f_{\text{menor}}}{f_{\text{maior}}}=\frac{20}{20000}=10^{-3}.\]