Física 1 - 2º E.E. - Ferdinand Lopes

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO - UPE - ESCOLA DE ENGENHARIA
l PROVA DE FÍSICA l - PROF. FERDBVAND LOPES
Nome: Turma:
* g = 9,8 m/s para todas as questões.
01 - Um bloco de m = 2,0 kg é solto de uma altura h = 40 cm sobre uma
mola de constante elástica k = 1960 N/m, conforme a 01. Determine o
comprimento máximo que a mola é comprimida.
Data: pj / Já / 1^ .
02 - Na Fig. ao lado um bloco de massa m = 12 kg é liberado a partir
do repouso em plano inclinado de ângulo O = 30°. Abaixo do bloco
há uma mola que pode ser comprimida 2,0 cm por uma força de 270
N. O bloco pára momentaneamente após comprimir a mola de 5,5
cm. (a) Que distância õ bloco desce ao longo do plano da posição de
repouso inicial até o ponto em que pára momentaneamente? (b) Qual
é a velocidade do bloco no momento em que entra em coníato com a
mola?
03 - Após uma colisão perfeitamente inelástica, dois objetos de mesma massa e mesma velocidade escalar
deslocam-se juntos com metade da velocidade inicial. Determine o ângulo entre as velocidades iniciais
dos objetos (Colisões em duas dimensões).
YTV O^I+TO-^a, =X8,.YT-V-S-=,YYVC7- -
"
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04 - Na Fig. abaixo (letra a) mostra um disco que pode gerar em rorno de um eixo pèipêTlcncular à sua
face a uma distância h do centro do disco. Na Fig. abaixo (letra b) mostra o momento de inércia I do disco
em relação ao eixo em função da distância h, desde o centro até a borda do disco. A escala do eixo I é
definida por la = 0,050 kg-m2 e Ib = 0, 150 kg-m2. Qual a massa do disco?
Axís 0,l5r-
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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO - UPE - ESCOLA DE ENGENHARIA
2° EXERCÍCIO DE FÍSICA l - PROF. FERDINAND LOPES
-.A Turma: / f / _ .
*Somente serão consideradas as respostas acompanhadas de seu desenvolvimento, se
necessário faça g = 9,8 m/s2 para todas as questões. Todas as respostas deverão ser
apresentadas com duas casas decimais e lembre-se que: A interpretação e
organização fazem parte da avaliação.
01 -Na Fig. ao lado uma força constante Fa de módulo
82,0 N é aplicada a uma caixa de sapatos de 3,00 kg a um
ângulo (j) = 53,0°, fazendo com que^a-caixa se mova para
cima ao longo de uma rampa g&m atrito com velocidade
constante. Qual é o trabalho reaíízã3o sobre a caixa por Fa
após ela ter subido uma'distância vertical h = 0,150 m?
Explique a sua resposta. (2,0 pontos).
02 - Na Fig. ao lado um bloco de massa m = 12
kg é liberado a partir do repouso em plano
inclinado de ângulo 6 = 30°. Abaixo do bloco há
uma mola que pode ser comprimida 2,0 cm por
uma força de 270 N. O bloco pára
momentaneamente após comprimir a mola de 5,5
cm. (a) Que distância o bloco desce ao longo do
plano da posição de repouso inicial até o ponto
em que pára momentaneamente? (1,0 ponto) (b)
Qual é a velocidade do bloco no momento.em
que entra em contato com a mola? (1,0 ponto)
\3 - A Figura ao lado, mostra uma
placa composta com dimensões d t =
11,0 cm, d2 = 2,80 cm e d3 = 13,0 cm.
Metade da placa é Constituída de
.--alumínio (densidade = 2,70 g/cm)) e a
"õuTrá metadedã~ Aplacade~(terro^
(densidade = 7,85 g/cmf)^-Quais são
(a) a coordenada x e'(b) a coordenada
y e (c) a coordenada z do centro de
massa da placa? (2,0 pontos). -,, . /,
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4- Na Fig. ao lado, a partícula projétil
c uma partícula alfa e a partícula alvo
c um núcleo de oxigénio. A partícula
fa- é espalhada em um ângulo 9, =
1,0° e o núcleo de oxigénio recua com
Mocidade 1,20 x IO5 m/s em um
igulo G2 = 51,0°. Em unidades
ômicas de massa, a massa da partícula
fa é 4,Ou e a massa do núcleo de
ugênio é l ó,Ou. Quais são as
:locidades (a) final (1,0 ponto) e (b)
icial da partícula alfa? (1,0 ponto).
m,
í r-
O"/! )'f
m
y
5 _ ^a pjg ao lado a roda tem oito "raios de, 30 cm
tualmçnte espaçados, está montada em um eixo fixo e
era a ,2,5 rev7s. Você deseja atirar uma flecha de;;20^cm de
nmpnmento paralelamente ao eixo da roda sem atingir
m dos raios. Suponha que a flécha~~e os raios são muitos
nos. (a) Qual é menor velocidade que a flecha deve ter?
i) o ponto entre o eixo e a borda da roda por onde a flecha
assa faz alguma diferença? Caso a resposta seja
firrnativa, para que ponto você deve mirar. (2,0 pontos).
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2" EXERCÍCIO DE FÍSICA l - PROF. FERDJNÀND LOPES
Nome: LtM*À L J. L
*Somente serão consideradas as respostas acompanhadas
Turma: AW Data:
necessário faça g = 9,81 m/s para todas as questões. Todas as respostas deverão ser
apresentadas com duas casas decimais e lembre-se
organização fazem parte da avaliação.
01 - Um bloco de 250 g é deixado cair em uma mola
vertical, inicialmente relaxada, com uma constante elástica k
= 2,5 N/cm (Fig. ao lado). O bloco fica acoplado à mola,
comprimindo^aem 12 cm até parar momentaneamente.
ClNejía_cogipTessa^)que trabalho é realizado sobre o bloco (a)
pela força gravitacional (0,5 ponto) e (b) pela força elástica?
(0,5 ponto) (c) Qual é a velocidade do bloco imediatamente
antes de se chocar com a mola? (0,5 ponto) (d) Se a
velocidade no momento do impacto é duplicada, qual é a
compressão máxima damola? (0,5 ponto). i
í 0 ?• ** ""*
02 - Na Fig. ao lado um bloco de massa m = 12 kg é
liberado a partir do repouso em plano inclinado de ângulo 9
= 30°. Abaixo do bloco há uma mola que pode ser
comprimida 2,0 cm por uma força de 270 N. ô bloco pára
momentaneamente após comprimir a mola de 5,5 cm. (a)
Que distância o bloco desce ao longo do plano da posição de
repouso inicial até o ponto em que pára momentaneamente?
(1,0 pontos) (b) Qual é a velocidade do bloco no momento
em que entra em contato com a mola? (1,0 pontos).
de seu desenvolvimento, se
que: A interpretação e
• r. S, •' O -^ ' ' " •y
03 — Quais são (a) a coordenada x (1,0
ponto) e (b) a coordenada y (1,0 ponto) do
centro de massa da placa uniforme mostrada
na Figura ao lado. Se L - 5,0 cm?
Jy-»
S)
-/í-A , JjíVí - j j . - .
O 4- Na Fig.. ao lado; a partícula projétil
-l é uma partícula alfa e afbartícula alvo
" ' ' " : jèSsC.^ ' \ ' '2 é um núcleo de oxigêntorA; partícula
alfa é espalhada em um ângulo Q\ =
64,0° e o núcleo de oxigrâiorecua_com
velocidade 1$) x^ftí^m/s] em um
ângulo 62 .%' 51,0°;: Em unidades
atómicas de massa, a massa da partícula
alfa é 4,0u e a massa do núcleo de
oxigénio é ló^Ou. Quais j são as
velocidades (a) final (1,0 ponto) e (b)
inicial da partícula alfa? (1,0 ponto).
05 - Na Rg. .abaixo (letra a) mostra um disco que pode gdrar em tomo de um eixo
perpendicular à sua face a uma distância h 'do centro do disco.: Na Fig. abaixo- (letra b)
mostra o momento de inércia I do disco em relação ao eixo em função da distância h, desde
o centro até a borda do discoj A escala do eixo I é definida por I, = 0,Í^ Ò kg-m2 e ly =
^ Qual a massa do disco? (2,0 pontos). ' ^ V ?;; / : ; i
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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO - ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO
2° EXERCÍCIO DE FÍSICA I - TIPO l - Professor: Ferdinand Lopes
Aluno . Turma: Data:
Observações:
Quando necessário faça a gravidade igual g = 9,8 m/s2. Apresente seus resultados de cálculos com duas
casas decimais. Pode-se fazer o uso de calculadora, mas não de calculadora de celular. E lembre-se a
interpretação e organização fazem parte da avaliação.
CADA QUESTÃO VALE 2,0 PONTOS
01 - Um bloco de 250 g é deixado cair em uma mola vertical, inicialmente
relaxada, com uma constante elástica k = 2,5 N/cm (Fig. ao lado). O bloco
fica acoplado à mola, comprimindo-a em 12 cmaté parar
momentaneamente. Nesta compressão, que trabalho é realizado sobre o
bloco (a) pela força gravitacional e (b) pela força elástica? (c) Qual é a
velocidade do bloco imediatamente antes de se chocar com a mola? (d) Se a
velocidade no momento do impacto é duplicada, qual é a compressão
máxima da mola?
02 - Um garoto está inicialmente sentado sobre o topo de um
monte hemisférico de gelo de raio R = 13,8 m. Ele começa a
deslizar para baixo com uma velocidade inicial de desprezível (Fig.
ao lado). Suponha que o atrito é desprezível. Em que altura o
garoto perde contato com o gelo?
03 - O próton l, com uma velocidade de 500 m/s, colide elasticamente com o próton 2, inicialmente em
repouso. Depois do choque os dois prótons se movem em trajetórias perpendiculares, com a trajetória do
próton l fazendo 60° com a direção inicial. Após a colisão, quais são as velocidades escalares (a) do próton l
e (b) do próton 2? (Colisões em duas dimensões).
04 - Uma polia com um momento de inércia de 1,0 x IO"3 kgm2 em torno de seu eixo e um raio de 10 cm é
submetida a uma forca aplicada tangencialmente em sua borda. O módulo da força varia no tempo de acordo
com F = 0,5t + 0,30t, com F em newton e t em segundos. A polia está inicialmente em repouso. Em t = 3,0
s, quais são (a) sua aceleração angular e (b) sua velocidade angular? (I = 0/2)M2).
05 - Na Fig. ao lado, uma bola de bronze sólida de massa 0,280 g
rolará suavemente ao longo do trilho em loop quando solta do
repouso ao longo de trecho retilíneo inclinado. O loop circular tem
raio R = 14,0 cm e a bola tem raio r « R. (a) Quanto vale h se a
bola deve estar na iminência de perder contato com o trilho quando
ela alcança o topo do loop] Se a bola for solta da altura h = 6,OOR,
quais são (b) o módulo e (c) o sentido da componente horizontal da
força atuante sobre a bola no ponto Q? j - â_ ,, -;;
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