Como Resolver Problemas de Física

Primeiro vamos começar com o óbvio: As indicações aqui terão mais chances de êxito se você vem estudando física com regularidade!

Dito isto, algumas dicas para a resolução de problemas:

1 – Leia com atenção o enunciado e identifique o que se pede. (massa, força, corrente, ordem de grandeza, etc).

2 – Fique atento se existe uma unidade obrigatória para a resposta (Kg, N, A, etc).

3 – Caso não haja uma unidade obrigatória, prefira sempre unidades do SI (Sistema Internacional de Unidades)

4 – Identifique quais as variáveis/grandezas que foram informadas no enunciado.

5 – Com base nas variáveis e no que é pedido na questão identifique os conceitos físicos e suas relações matemáticas (fórmulas).

6 – Verifique se basta uma aplicação direta dos valores ou se é necessário cálculos intermediários.

7 – Efetue as contas e avalie se o resultado faz sentido físico.

8 – Se for de múltipla escolha (que é o caso da UERJ), verifique se o seu resultado se encontra nas alternativas.

9 – Faça uma verificação completa da sua solução.

Um Exemplo

Questão 33 – UERJ – 2010

A figura a seguir representa um fio AB de comprimento igual a 100 cm, formado de duas partes homogêneas sucessivas: uma de alumínio e outra, mais densa, de cobre. Uma argola P que envolve o fio é deslocada de A para B.

barra

Durante esse deslocamento, a massa de cada pedaço de comprimento AP é medida. Os resultados estão representados no gráfico abaixo:

A razão entre a densidade do alumínio e a densidade do cobre é aproximadamente igual a:

(A) 0,1

(B) 0,2

(C) 0,3

(D) 0,4

Após a leitura do enunciado verificamos que se pede a razão entre duas densidades (Passo 1)

Não há unidade para uma razão (passo 2 e 3).

Foram informadas (no gráfico) massas e comprimentos. (passo 4)

Então podemos calcular as duas densidades pela expressão d = m/V onde: m = massa, V = Volume e d = densidade. (Passo 5)

Ainda da geometria da barra, o volume de um trecho é dado pela área da secção reta (A) vezes seu comprimento (L): V = A.L (passo 6)

Assim, lendo no gráfico temos que a densidade do alumínio é:

dal = m/A.L = 16/A. 40 = 4/A.10 (1)

De modo análogo, lendo no gráfico a densidade do cobre será:

dCu = m/A.L = 80/A. 60 = 4/A.3 (2) (96 – 16 = 80g & 100 – 40 = 60 cm)

OBS: Esta questão avalia se o candidato domina a habilidade de compreender/ler informações dispostas na forma de gráficos (cartesianos). Esta é uma característica marcante dos vestibulares atuais: Ênfase em habilidades e competências

E calculando-se a razão entre as densidades pedida: (1)/(2)

Teremos:

4/10 : 4/3 = 4/10 x 3/4 = 3/10 = 0,3 [passo 7 e 8]
Obs: A área “A” foi “cancelada” na divisão de (1) por (2)!

Verifico se não errei nenhuma conta e se os dados utilizados estão corretos. Verifico que a resposta 0,3 existe na opção c. Se tudo correu bem mais uma questão acertada de física. (passo 9)

Agora tente treinar com as outras questões de física! Começe aqui!

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Roteiro para atividade sobre Força Centrípeta

Objetivos

  • Sistematizar as grandezas físicas que impactam e/ou se relacionam com a força centrípeta;
  • Desenvolver autonomia intelectual na exploração de situações problema (fazer suas perguntas e tentar respondê-las);
  • Desenvolver literacia digital.

Recursos Utilizados

  • Navegador com suporte a Java (Firefox, Chrome, Internet Explorer, etc);
  • Formulário para as respostas do roteiro.

Instruções

  • Mantenha somente duas (02) abas ou janelas do navegador abertas.
  • Na primeira aba abra este endereço;
  • Na segunda aba deixe aberta apenas esta página do blogue.
  • OBS: Tudo que é pra fazer está escrito (em português) no roteiro!

 

Atividades (roteiro em si)

  • Por conta do número de computadores os alunos irão trabalhar em dupla (excepcionalmente em trio).
  • Após seguir as instruções acima, apenas responda com o máximo de rigor físico, as perguntas que são feitas abaixo. Somente após terminar todas as questões clique em enviar!

Carregando…

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Resolução da Folha de Cinemática Angular

Aqui estão os desenvolvimentos, alguns passos foram omitidos aqui (mas desenvolvidos em sala de aula). Dúvidas, usem os comentários.

Questão 1:
ômega = fracao
ômega = fracao
ômega = resultado

O. G.  de   ômega = resultado

 

Questão 2

v = omega.R
v = omega
v = 414 m/s

Questão 3

Lembrando que ômega = produto e frequencia = produto, vemos que

theta (0)

Quando os móveis giram no mesmo sentido eles se encontram depois que o mais ráṕido deu uma volta completa e alcançou o mais lento, assim a diferença entres seus espaços angulares será:

eq1 (1)

Quando os móveis giram em sentidos opostos eles se encontram de tal forma que a soma dos ângulos percorridos é igual a uma volta completa:
eq2 (2)

Substituindo (0) em (1) e (2)  e usando t = 10 e t = 2, respectivamente, teremos:

eq1 (3)

eq1 (4)

Simplificando teremos:

eq1 (5)

eq1 (6)

Resolvendo o sistema teremos:

eq1 e eq1

 

Questão 4

a)
espaços = s2 – s1 = 16 – 4 = 12m

espaço angular
espaço = 1,2 rad

b)
omega
omega = 0,3 rad/s

 

Questão 5

Analogamente a questão 3, no instante do segundo encontro (considerando o primeiro na partida) o móvel mais rápido percorreu uma volta completa a mais que o mais lento:

S2 – S1 = 2.pi.R

3.V.t – V.t = 2.pi.R

2.V.t = 2.pi.R

 

t = fracao

 

Questão 6

a)

omega

 

b) v= omega.R =resultado

Questão 7

fracao = 0,05s

 

Questão 8

fracao s.

Questão 9

Tempo de queda é dado por h = 10/2 . t²

Substituindo os valores temos que t = 1s.

Como o disco gira 5 vezs por segundo ele terá dado 5 voltas.

Questão 10

a)

freq Hz

omegarad/s

b)

v = omega.R = 5.3,15.0,25  = 3,9m/s

OBS: A lista com as questões se encontra aqui (clique para baixar).

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Mini Roteiro experimental

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Turma:2104 -1°ano.
☻Alunos: n°:
☺Jéssica. 19.
☺Kenne Priscilla. 22.
☺Lauani. 24.
☺Vinicius. 35.
☻Instrumentos e materiais que serão necessários no experimento:
☺1 Mesa
☺2 Blocos de massas diferentes
☺1 Roldana
☺…Barbante.
☺1 Trena.
☺1 Cronômetro
☺1 Balança
☺1 Calculadora (cientifica ou normal)
☻Preparando o experimento:
☺Pesar os blocos e suas devidas massas.
☺Prender um bloco em cada ponta do barbante (tamanho a ser verificado “B”).
☺Prender a roldana nem uma das pontas da mesa.
☺Anexar o barbante na roldana, observando se o bloco mais leve (bloco “L”) está apoiado na mesa e o mais pesado(bloco”P”)esteja pendurado pelo barbante.
☺Com a trena medir a distância entre o bloco e a roldana (distancia “A”)medir também a distância do bloco pendurado ate o chão(distancia “T”).
☻Procedimentos do experimento:
☺ Cronômetrar o tempo que o bloco mais pesado leva para encostar no chão e quanto tempo o bloco “L” ainda fica em movimento, depois do bloco “P” ter parado.
☺ Medir a distância que o bloco mais leve percorreu a partir do movimento do sistema ate o repouso.
☻Medindo, pesando, e avaliando os instrumentos:
☺Com a trena medir as distancias “A” e “T” ,medir também o tamanho do barbante “B”.
☺Com o cronômetro medir o tempo.
☺Com a balança medir o peso dos blocos “P”e “L”.
☻Calculando as incertezas:
☺Do tempo: o tempo tem incerteza porque quando apertamos o botão do cronômetro para iniciar ou parar é possível que apertemos um pouco antes ou um pouco depois do momento exato.
☺A incerteza da distancia pode ser causada tanto por um defeito no instrumento quanto o mal uso de tal.
►Levando em consideração a incerteza tanto da distância quanto do tempo quanto da massa :
☻Fórmulas que serão usadas durante o experimento:
☺Formula para o calculo da aceleração ~> a= (ma – µ.mb/ma+mb).g
☺formula para o calculo da força de atrito ~> µ=(ma.h)/((ma+mb)x+mb.h
☺Formula para o calculo da velocidade do sistema ~> v²= 2(ma – µ.mb/ma+mb).gh
☺Formula para o calculo da incerteza da massa e do tempo
~> d(A:B) = [dA/A + dB/B].[A/B]
☻Procedimentos para se efetuar as medidas:
☺ Usar a fita métrica para saber as distâncias que cada bloco irá percorrer.
☺ Usar o cronômetro para saber o tempo que cada um dos blocos leva até parar.

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