P2 - Fisica I

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTADUAL PÁULISTA 
“JÚLIO DE MESQUITA FILHO” 
Campus de Ilha Solteira 
Departamento de Química e Física 
DISCIPLINA: Física I 
Prof. Dra. Vivian Delmute Rodrigues 
CURSO: Engenharia Mecânica 
DATA: 04/08/2021 
NOTA: 
ALUNO(A): 
2ª AVALIAÇÃO DE FÍSICA I 
OBSERVAÇÕES: 
I. Apresentar todos os cálculos envolvidos na resolução de cada questão e o raciocínio adotado. Os 
exercícios em que estiverem apresentadas apenas a resposta calculada final será desconsiderada. 
II. A PROVA DEVE SER MANUSCRITA, E ENVIADA EM UM ÚNICO ARQUIVO NO 
FORMATO PDF. 
III. Considere g = 9,8 m/s2, quando necessário. 
 
1) (1,50) Dada a situação da Figura 1, as esferas têm cada 
qual massa m e estão em equilíbrio mecânico. Supondo 
que não haja atrito entre as bolas e nem entre elas e a 
caixa, identifique todas as forças que atuam sobre as 
esferas e calcule o seu valor. 
 
2) (2,00) Dois blocos conectados por uma corda leve estão 
sendo puxados sobre o topo de uma mesa horizontal 
sem atrito por um peso pendurado de 10 N (bloco C) (Figura 2). O bloco A 
possui uma massa de 2 kg. A massa do bloco B é de apenas 1 kg. Os blocos 
ganham velocidade quando se movem para a direita, e a corda permanece 
tensa durante todo o tempo. Quais são os valores das trações T1 e T2? 
 
 
Figura 2 
 
 
Figura 1 
 
 
https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788521629276/epub/OEBPS/Text/chapter04.html#f4-53
3) Pedro (P) e Sérgio (S), possuem a mesma massa m, e estão deslizando em um 
escorregador, conforme mostra a Figura 3. Os coeficientes de atrito cinético 
entre as roupas das duas crianças e a superfície do escorregador são diferentes, 
com μP>μS. Pedro e Sérgio acelera escorregador abaixo e a corda entre as duas 
crianças permanece tensa. 
 
 
Figura 3 
 
(a) (0,50) Faça o diagrama do corpo livre para o Pedro e para o Sérgio. 
 
(b) (0,75) Mostre que o módulo a da aceleração do sistema é: 
 
𝑎 = 𝑔[𝑠𝑒𝑛𝜃 −
1
2
 (𝜇𝑃 + 𝜇𝑆) 𝑐𝑜𝑠𝜃] 
 
(c) (0,75) Mostre que a tensão na corda é: 
 
𝑇 =
1
2
 (𝜇𝑃 − 𝜇𝑆) 𝑚𝑔 𝑐𝑜𝑠𝜃 
 
(d) (0,50) Mostre que o sistema desce a rampa com velocidade constante 
quando 𝜃 = 𝜃𝑘, onde: 
 
𝜃𝑘 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 [
1
2
(𝜇𝑃 + 𝜇𝑆)] 
 
4) (1,00) O motor de uma lancha de esqui gera uma potência média de 7,50 × 104 
W quando a lancha está se movendo com uma velocidade constante de 12 m/s. 
Quando a lancha está puxando um esquiador com a mesma velocidade, o motor 
deve gerar uma potência média de 8,30 × 104 W. Qual a tração na corda de 
reboque que está puxando o esquiador? 
 
 
5) Três forças são aplicadas a uma caixa que se desloca 
3,00 m para a esquerda, como mostrado na Figura 4. 
Este movimento se realiza em um piso sem atrito, nos 
quais os módulos das forças aplicadas F1 = 5,00 N, F2 
= 9,00 N, e F3 = 3,00 N; o ângulo indicado é θ = 30°. 
No deslocamento, 
(a) (0,75) qual é o trabalho total realizado sobre o baú 
pelas três forças? 
(b) (0,75) A energia cinética do baú aumenta ou 
diminui? 
 
6) Caroline pesa 667 N. Ela está sentada, com as costas eretas, em uma roda-
gigante em movimento. No ponto mais alto da roda-gigante, o módulo da força 
normal FN exercida pelo assento sobre Caroline é 556 N. 
(a) (0,50) Nesse ponto, Caroline se sente mais “leve” ou mais “pesada”? 
(b) (0,50) Qual é o módulo da força normal FN no ponto mais baixo? Se a 
velocidade da roda-gigante é duplicada, qual é o módulo FN da força normal 
(c) (0,50) no ponto mais alto e (d) no ponto mais baixo? 
 
Figura 4