Questões sobre força centripeta

A força centrípeta é a força que mantém um corpo em movimento circular, direcionada para o centro da trajetória. Para calcular essa força, é comum usar a fórmula F = m * v² / r. O estudo da força centrípeta é fundamental em várias situações do nosso dia a dia, como na movimentação de carros em curvas. Resolver questões sobre esse tema ajuda a compreender melhor os conceitos envolvidos no movimento circular.

[quiz] 01) Um carro faz uma curva em um caminho circular com raio de 50 metros. Se a velocidade do carro é de 20 m/s, determine a força centrípeta atuante sobre o veículo, considerando sua massa igual a 800 kg. Assinale a alternativa que apresenta o valor correto.

a) 320 N. b) 320 N. c) 640 N. d) 80 N. e) 400 N. [/quiz] Resolução Detalhada: A força centrípeta é calculada utilizando a fórmula F = m * v² / r. Substituindo os valores, temos: F = 800 kg * (20 m/s)² / 50 m = 320 N.

[quiz] 02) Um ciclista realiza uma volta em uma pista circular com raio de 30 metros a uma velocidade contínua de 10 m/s. Levando em consideração a massa do ciclista de 70 kg, calcule a força centrípeta que atua sobre ele. Assinale a alternativa que contém a resposta correta.

a) 140 N. b) 70 N. c) 100 N. d) 90 N. e) 200 N. [/quiz] Resolução Detalhada: Aplicando a fórmula F = m * v² / r, obtemos: F = 70 kg * (10 m/s)² / 30 m = 140 N.

[quiz] 03) Em um parque de diversões, uma montanha-russa com um loop circular tem um raio de 15 metros. Se o carro da montanha-russa viaja a uma velocidade de 12 m/s e possui uma massa total de 500 kg, qual é a força centrípeta que atua no carro? Assinale a alternativa correta.

a) 300 N. b) 500 N. c) 400 N. d) 600 N. e) 200 N. [/quiz] Resolução Detalhada: A força centrípeta é encontrada através: F = m * v² / r. Assim: F = 500 kg * (12 m/s)² / 15 m = 400 N.

[quiz] 04) Um carro de corrida está completo em uma pista circular com raio de 100 metros e velocidade de 30 m/s. Se a massa do carro é 1.200 kg, determine a força centrípeta atuante sobre ele. Escolha a alternativa que possui o valor correto.

a) 1.200 N. b) 600 N. c) 1.200 N. d) 1.000 N. e) 720 N. [/quiz] Resolução Detalhada: Usando a relação F = m * v² / r: F = 1200 kg * (30 m/s)² / 100 m = 1.200 N.

[quiz] 05) Um aluno está em um parque que contém um carrossel giratório em movimento circular. Se o carrossel tem um raio de 10 metros e o aluno consegue girar a uma velocidade de 8 m/s, qual é a força centrípeta se o aluno tem uma massa de 60 kg? Assinale a alternativa correta.

a) 100 N. b) 24 N. c) 36 N. d) 48 N. e) 60 N. [/quiz] Resolução Detalhada: Calculando a força centrípeta: F = m * v² / r, temos: F = 60 kg * (8 m/s)² / 10 m = 24 N.

[quiz] 06) No experimento, uma esfera é presa a um fio que gira em um movimento circular horizontal com um raio de 4 metros. Se a esfera pesa 1 kg e se move a uma velocidade de 5 m/s, qual é a força centrípeta que atua sobre ela? Assinale a alternativa correta.

a) 1,25 N. b) 1,25 N. c) 3,12 N. d) 0,25 N. e) 2,50 N. [/quiz] Resolução Detalhada: F = m * v² / r: ao calcular, temos: F = 1 kg * (5 m/s)² / 4 m = 1,25 N.

[quiz] 07) Um estudante realiza um experimento em que um corpo de 2 kg está preso a um fio e gira em movimento circular com um raio de 5 metros e velocidade de 6 m/s. Calcule a força centrípeta que atua sobre esse corpo. Assinale a alternativa correta.

a) 18 N. b) 12 N. c) 9 N. d) 6 N. e) 36 N. [/quiz] Resolução Detalhada: Utilizando a fórmula F = m * v² / r, temos: F = 2 kg * (6 m/s)² / 5 m = 18 N.

[quiz] 08) Durante um experimento, um corpo de 3 kg gira em torno de um ponto fixo com uma velocidade de 4 m/s em um círculo de raio 2 metros. Qual é a força centrípeta atuante neste corpo? Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.

a) 24 N. b) 24 N. c) 18 N. d) 12 N. e) 30 N. [/quiz] Resolução Detalhada: Força centrípeta é calculada por F = m * v² / r, assim: F = 3 kg * (4 m/s)² / 2 m = 24 N.

[quiz] 09) Um artista de circo executa uma apresentação girando um objeto com massa de 5 kg em um movimento circular de raio 6 metros a uma velocidade de 3 m/s. Qual é a força centrípeta que atua sobre esse objeto? Assinale a alternativa correta.

a) 2,5 N. b) 2,5 N. c) 5 N. d) 7,5 N. e) 4,5 N. [/quiz] Resolução Detalhada: A força centrípeta é encontrada através da fórmula F = m * v² / r, portanto: F = 5 kg * (3 m/s)² / 6 m = 2,5 N.

[quiz] 10) Um corpo girando em um círculo com um raio de 8 metros é submetido a uma força centrípeta de 16 N. Se a velocidade do corpo é de 4 m/s, qual é a massa do corpo? Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.

a) 4 kg. b) 8 kg. c) 12 kg. d) 5 kg. e) 6 kg. [/quiz] Resolução Detalhada: Para encontrar a massa, rearranjamos a fórmula da força centrípeta: m = F * r / v². Portanto: m = 16 N * 8 m / (4 m/s)² = 8 kg.