AP1 FÍSICA 1B 2023 2

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Fundação Centro de Ciências e Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro 
Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro 
 
AP1 – Física 1B – 2/2023 
Código da disciplina EAD16059 
 
Nome: ____________________________________________________ Matrícula:_________________ 
Polo: __________________________________________ 
Atenção! 
 
 Para cada folha de respostas que utilizar, antes de começar a resolver as questões, preencha conforme modelo abaixo 
(pintando os respectivos espaços na parte superior da folha) o número do CPF ou o número da Matrícula, o código da disciplina 
(indicado acima em negrito) e o número da folha. 
 
PADRÃO DE PREENCHIMENTO NA FOLHA DE RESPOSTAS 
 
 
 Preencha o número total de folhas somente quando for entregar a prova! 
 
 Identifique a Prova e as Folhas de respostas, colocando 
Nome, Matrícula e Polo. 
 É expressamente proibido o uso de qualquer instrumento que 
sirva para cálculo como também qualquer material que sirva 
de consulta. 
 Devolver esta prova e as Folhas de Respostas ao aplicador. 
 
 
 Somente utilize caneta esferográfica com tinta azul ou preta 
para registro das resoluções nas Folhas de Respostas. 
 As Folhas de Respostas serão o único material considerado 
para correção. Quaisquer anotações feitas fora deste espaço, 
mesmo que em folha de rascunho, serão ignoradas. 
 Não amasse, dobre ou rasure as Folhas de Respostas, pois 
isto pode inviabilizar a digitalização e a correção. 
 
 
Obs: Respostas sem justificativa não serão aceitas. 
Quando necessário utilize o módulo da aceleração da gravidade igual a g=10 m/s2. 
Não é permitido o uso de nenhum aparelho eletrônico (celulares, calculadoras, ...) durante a prova. 
 
1a Questão) (2,5 pontos) Um projétil de 8,0 g disparado de um rifle penetra e fica retida em um bloco de 
massa 0,992 Kg ligado a uma mola e apoiado a uma superfície horizontal sem atrito, como mostrado na figura 
abaixo. O impacto produz uma compressão de 20,0 cm na mola. Sabe-se que a energia potencial elástica é 
dada por U = k x2/2, onde k é a constante da mola, e é igual a 400 N/m, e x o deslocamento da mola desde 
sua posição de equilíbrio. 
a) (1,5 pontos) Qual o módulo da velocidade do bloco imediatamente após o impacto? 
b) (1,0 ponto) Qual a velocidade inicial (vi) do projetil? 
 
 
 
 
 
2a Questão) (2,5 pontos) Dois pêndulos de mesmo comprimento L estão situados inicialmente como na figura 
abaixo. A massa m1 da esquerda é solta da altura d e colide na massa m2. Suponha que a colisão seja 
completamente inelástica e despreze a massa dos fios e quaisquer efeitos de atrito. A que altura se eleva o 
centro de massa do conjunto após o choque? 
 
 
3a Questão) (2,5 pontos) Um cilindro homogêneo de massa M e raio R rola sem deslizar descendo um plano 
inclinado de um ângulo θ, como mostra a figura abaixo. Sabendo que o momento de inércia de um cilindro 
relativo ao seu eixo de simetria longitudinal é MR2/2, responda os seguintes itens: 
 
a) (0,5 pontos) Em um diagrama represente todas as forças que atuam no cilindro. 
b) (1,5 pontos) Calcule o módulo da aceleração do centro de massa do cilindro. 
c) (0,5 pontos) Calcule o módulo da força de atrito estático entre a superfície do plano inclinado e o 
cilindro. 
 
4a Questão) 
 
(2,5 pontos) Dois cilindros homogêneos de raios R e r = R/2 são 
rigidamente ligados com seus eixos coincidentes formando 
uma única polia com momento de inércia I relativo ao eixo 
comum. Esse eixo comum está fixo em uma direção horizontal 
e a polia pode girar em torno dele livre de atritos. No cilindro 
interno da polia, de raio r, um cabo ideal é enrolado e nele é 
pendurado um bloco de massa m. No cilindro externo da polia, 
de raio R, outro fio ideal é enrolado e nele é aplicada uma força 
constante de módulo F vertical para baixo, que mantém o fio 
tenso na vertical; os cabos não deslizam sobre as periferias dos 
cilindros. A força F faz a polia girar em torno de seu eixo, que 
na figura é perpendicular à página, e faz o bloco ser erguido 
com aceleração constante. Considere como dados R, I, m, F e o 
módulo g da aceleração da gravidade. Calcule o módulo da 
aceleração com que o bloco é erguido.