Exercício 1.1 - Movimentos e forças: leis de Newton, movime… · Exame Nacional Física e Química A Época especial 2026

1. Terá sido no final do século XV que o português Bartolomeu Crescêncio criou um instrumento para medir a velocidade de uma caravela. Na Figura 1, que não está à escala, está esquematizada a utilização desse instrumento, que está na origem do termo «nó» como unidade da velocidade de uma embarcação.

O instrumento era constituído por um cilindro rotativo, em torno do qual se enrolava uma corda com nós uniformemente espaçados. A corda terminava numa peça de madeira, o batel, que era atirado à água pela parte traseira da embarcação. As características do batel e o facto de a corda se desenrolar livremente permitiam que o batel permanecesse no local de queda à medida que a embarcação avançava.

A velocidade da embarcação, em nós, correspondia ao número de nós da corda que passavam pelas mãos de um marinheiro, em 30 segundos.

1.1. Considere que, durante os $30\text{ s}$ de medição da velocidade de uma embarcação, esta se desloca com velocidade constante e que o período de rotação do cilindro é $7{,}8 \times 10^{-2}\text{ s}$.

Admita que o espaçamento entre os nós é $14{,}5\text{ m}$, que o cilindro rotativo possui $6{,}0\text{ cm}$ de raio, $r$, e que a corda tem espessura desprezável.

Determine a velocidade da embarcação, em nós.

Apresente todos os cálculos efetuados.

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