Exame diurno

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Exame F128 – Diurno 
13/07/2015 
 
Nome:____________________________________RA:_____________Turma:____ 
 
Esta prova contém 14 questões de múltipla escolha e 1 questão discursiva. 
Coloque nome, registro acadêmico (RA) e turma nesta página e na folha de respostas. 
-Não se esqueça de passar as respostas das questões de múltipla escolha para a folha de respostas. 
Todo o seu material, incluindo celular desligado, deve ser colocado na frente da sala de aula. 
NÃO É PERMITIDO O USO DE CALCULADORA 
Obs: Na solução desta prova, considere g = 10 m/s
2 
quando necessário. 
 
QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA 
 
Momentos de inércia úteis 
Anel uniforme (massa M, 
raio R) em relação ao eixo 
que passa pelo centro de 
massa e é perpendicular ao 
plano do anel. 
𝐼𝐶𝑀 = 𝑀𝑅
2 
Disco uniforme (massa M, 
raio R) em relação ao eixo 
que passa pelo centro de 
massa e é perpendicular ao 
plano do disco. 
𝐼𝐶𝑀 =
1
2
𝑀𝑅2 
Barra uniforme (massa M, 
comprimento L) em 
relação ao eixo que passa 
pelo centro de massa e é 
perpendicular ao 
comprimento da barra. 
𝐼𝐶𝑀 =
1
12
𝑀𝐿2 
Esfera uniforme (massa M, 
raio R) 
𝐼𝐶𝑀 =
2
5
𝑀𝑅2 
Casca esférica uniforme 
(massa M, raio R) 
𝐼𝐶𝑀 =
2
3
𝑀𝑅2 
Cilindro oco uniforme 
(massa M, raio externo R, 
raio interno r) 
𝐼𝐶𝑀 =
1
2
𝑀(𝑅2 + 𝑟2) 
 
_____________________________________ 
 
Questão 1: A aceleração de um corpo que se move ao 
longo de uma reta varia em função do tempo conforme 
a função a(t) = 2,0 t. Considerando que no instante 
inicial, t0 = 0 s, a velocidade inicial é de 1,0 m/s, 
quanto vale o deslocamento do corpo entre os instantes 
t0 = 0 s e t = 3,0 s? 
 
a) 2,0 m 
b) 9,0 m 
c) 12,0 m 
d) 27,0 m 
e) 30,0 m 
_____________________________________ 
 
 
 
 
Questão 2: Você está de pé em uma balança de mola, 
dentro de um elevador. O peso indicado pela balança é 
maior quando o elevador 
 
a) está descendo com velocidade crescente. 
b) está descendo com velocidade decrescente. 
c) está parado. 
d) está subindo com velocidade decrescente. 
e) está subindo com velocidade constante. 
_____________________________________ 
Questão 3: Dois objetos, de massa m1 e m2, estão se 
movendo para a direita com a mesma energia cinética. 
A mesma força constante F para a esquerda é aplicada 
às duas massas. Se m1=4m2, a razão entre a distância 
que m1 leva para parar e a distância que m2 leva para 
parar é 
 
a) 1 
b) 4 
c) 1/4 
d) 2 
e) 1/8 
_____________________________________ 
Questão 4: Um corpo puntiforme de massa m e 
velocidade inicial vi se desloca sobre uma superfície 
horizontal sem atrito. Ao final dessa superfície existe 
um “loop” circular de diâmetro H. Assumindo que não 
há atrito durante o “loop”, para que o corpo o 
complete, o módulo da velocidade vi deve ser tal que: 
 
 
a) vi > (2gH)
1/2
 
b) vi > (3gH)
1/2
 
c) vi > (3gH/2)
1/2
 
d) vi > (3gH/4)
1/2
 
e) vi > (5gH/2)
1/2
 
____________________________________ 
 
Exame F128 – Diurno 
13/07/2015 
 
Questão 5: Uma massa de pizza perfeitamente circular 
e homogênea tem raio R e massa M. Se retirarmos dela 
um pedaço perfeitamente circular com diâmetro R de 
modo que a massa que resta tem a forma da figura, 
podemos afirmar que o centro de massa do que restou: 
 
a) se deslocou uma distância R/6 para a esquerda do 
centro de massa original. 
b) se deslocou uma distância R/6 para a direita do 
centro de massa original. 
c) se deslocou uma distância R/2 para a esquerda do 
centro de massa original. 
d) se deslocou uma distância R/2 para a direita do 
centro de massa original. 
e) está na mesma posição do centro de massa original. 
 
_____________________________________ 
 
Questão 6: Um homem a bordo de um bote a remo 
quer atravessar o canal entre São Sebastião e Ilha Bela 
no litoral norte de São Paulo de modo que a menor 
distância, que é de 3,0 km, seja percorrida. O homem 
consegue imprimir uma velocidade de módulo 2,0 m/s 
em relação à água. Considerando que no dia da 
travessia a correnteza no canal tem velocidade de 1,0 
m/s na direção perpendicular à direção da menor 
distância, a travessia demora: 
 
a) 103𝑠 
b) √2 × 103𝑠 
c) √3 × 103𝑠 
d) 1,5 × 103𝑠 
e) 3 × 103𝑠 
_____________________________________ 
 
Questão 7: Um homem de 80 kg se desloca no interior 
de um barco de 320 kg com uma velocidade de 1 m/s 
em relação ao barco. O barco se encontra na superfície 
de um lago calmo e o atrito entre o barco e a água é 
desprezível. Admitindo que, após 5 s, o homem pára e 
ainda se encontra no interior do barco, o deslocamento 
do barco medido em relação à margem vale 
 
a) 5 m 
b) 4 m 
c) 3,5 m 
d) 1 m 
e) nenhuma das outras alternativas. 
_____________________________________ 
 
 
 
Questão 8: Uma bola de 25g é liberada a partir do 
repouso 80m acima da superfície da Terra. Durante a 
queda, a energia térmica total da bola e do ar aumenta 
de 15J. A velocidade da bola pouco antes de atingir a 
superfície é: 
 
a) 45m/s 
b) 40m/s 
c) 25m/s 
d) 20m/s 
e) 15m/s 
_____________________________________ 
 
Questão 9: Um disco está livre para girar em torno de 
um eixo fixo que passa pelo CM. Uma força de módulo 
conhecido, F, deve ser aplicada no plano do disco. 
Entre as opções abaixo, a aceleração angular será maior 
se a força for aplicada: 
 
a) tangencialmente, em um ponto a meio caminho entre 
o eixo e a borda. 
b) radialmente, em um ponto a meio caminho entre o 
eixo e a borda. 
c) radialmente, em um ponto da borda. 
d) em um ponto da borda, mas nem radialmente nem 
tangencialmente. 
e) tangencialmente, em um ponto da borda. 
_____________________________________ 
 
Questão 10: Em uma gangorra de parque, uma criança 
de 20 kg se senta em uma extremidade da gangorra, 
enquanto uma criança maior, de 30 kg, se senta na 
outra extremidade. Quando a criança menor tira o pé 
do chão, calcule a intensidade da força Normal do chão 
no pé da criança maior. Considere que a gangorra se 
mantem sempre na horizontal. 
 
a) 300 N 
b) 200 N 
c) 100 N 
d) 50 N 
e) zero 
_____________________________________ 
 
 
Questão 11: Um homem de 75 kg está em uma carroça 
de 30 kg que se move a 2,0 m/s. O homem pula da 
carroça e chega ao chão sem velocidade horizontal. A 
variação da velocidade da carroça é 
 
a) 3,0 m/s 
b) 5,0 m/s 
c) zero 
d) 2,0 m/s 
e) 8,0 m/s 
_____________________________________ 
 
 
 
Exame F128 – Diurno 
13/07/2015 
 
Questão 12: Um bloco A, com massa de 2,0kg, que 
estava se movendo com uma velocidade de 5,0m/s no 
sentido positivo de eixo x, sofre uma colisão elástica 
com um bloco B, inicialmente em repouso. Se a massa 
do bloco B é muito maior que a do bloco A, a 
velocidade do bloco A após a colisão é: 
 
a) zero 
b) +10m/s 
c) -10m/s 
d) +5m/s 
e) -5m/s 
 
_____________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 13: Um ioiô é formado por dois discos de 
massa M e raio R conectados por um eixo de raio R/4 
de momento de inércia desprezível. Enrolado ao eixo 
está um fio inextensível de massa desprezível que, ao 
se desenrolar, não desliza sobre o eixo. O módulo da 
aceleração do centro de massa do ioiô vale: 
 
a) g/17 
b) g/9 
c) g/8 
d) g 
e) 2g 
_____________________________________ 
 
 
Questão 14: Um CD de massa M=10 g e raio R=5,0cmestá parado e livre para rodar em torno de um eixo que 
passa pelo seu centro de massa. Na borda do CD um 
besouro, de massa M/2, começa a se movimentar com 
uma velocidade que é tangencial à borda. Se o módulo 
da velocidade do besouro, medida em relação a um 
ponto fixo na Terra, é de 0,25 cm/s, a velocidade 
angular do CD vale: 
 
a) 0,01 rad/s 
b) 0,02 rad/s 
c) 0,05 rad/s 
d) 0,25 rad/s 
e) 0,1 rad/s 
_____________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exame F128 – Diurno 
13/07/2015 
 
Questão discursiva 
Uma haste metálica fina e homogênea, de comprimento d e massa M, pode girar livremente em 
torno de um eixo horizontal que a atravessa perpendicularmente em um ponto O distante d/4 de uma 
suas das extremidades, conforme mostrado na figura. A haste é solta a partir do repouso de uma 
posição horizontal, portanto, estando com sua dimensão maior paralela ao chão. 
 
a) Calcule o momento de inércia da haste com respeito ao eixo em torno do qual ela gira; 
b) Calcule a velocidade angular  adquirida pela haste após ela ter caído de um ângulo , conforme 
indicado na figura. 
c) Calcule a aceleração angular  da haste após ela ter caído do mesmo ângulo θ.