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1 a prova de F 128 – Diurno 1 13/04/2015 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 Questão 1: Um objeto descreve um movimento unidimensional durante um certo intervalo de tempo. A velocidade deste objeto em função do tempo é dada pelo gráfico abaixo. Identifique neste gráfico, respectivamente, os pontos de máxima aceleração e maior distância da origem. a) pontos A e B b) pontos A e C c) pontos B e C d) pontos C e D e) pontos B e D Questão 2: A posição de uma partícula (em metros) é dada em função do tempo (em segundos) pela seguinte equação . A velocidade média entre os instantes t=1 s e t=2 s é: a) -35 m/s b) +35 m/s c) -27 m/s d) +27 m/s e) 0 m/s Questão 3: Um atleta de saltos ornamentais pula de um trampolim que se encontra a 2 metros de altura da água de uma piscina. O trampolim o impulsiona a 4 m/s para cima. Com que velocidade aproximadamente o atleta atinge a água? a) 7,5 m/s b) 6,3 m/s c) 5,8 m/s d) 10 m/s e) 8,2 m/s Questão 4: Uma bola desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito com uma velocidade �⃗�1até chegar a borda de uma mesa e cair em queda livre. No exato momento em que atinge o solo a velocidade da bola é �⃗�2. Quanto vale a componente vertical da velocidade da bola neste instante? a) 𝑣1 b) 𝑣1 + 𝑣2 c) 𝑣2 − 𝑣1 d) √𝑣12 + 𝑣22 e) √𝑣22 − 𝑣12 Questão 5: Uma partícula descreve a seguinte trajetória: 𝑟(𝑡) = (3𝑡)𝑖̂ + (1 − 𝑡4)𝑗̂ + 2�̂�. O ângulo formado entre a posição e a velocidade da partícula no instante t=1s é: a) 45 o b) arc cos(9/15) c) arc cos(9/(5√13)) d) arc sen(9/(5√13)) e) arc sen(9/15) 1 a prova de F 128 – Diurno 2 Questão 6: Um trecho de um trilho de montanha-russa, quando o carrinho está andando com velocidade de módulo constante, é representado pela figura abaixo. Em quais dos pontos representados o carrinho tem aceleração aproximadamente nula? a) pontos I e III b) ponto II e IV c) ponto IV d) ponto II e) nenhum Questão 7: Um pedreiro tem que lançar um tijolo para um colega localizado no segundo andar de um prédio em construção. O pedreiro que lança o tijolo encontra-se no solo a 1 metro do prédio, e seu colega encontra-se a 2 metros de altura em relação ao ponto de lançamento. A velocidade impressa ao projétil é tal que este atinge o segundo andar no ponto de maior altura de sua trajetória. A que ângulo com a horizontal o projétil foi lançado? a) 30 o b) 45 o c) 60 o d) arc tan(2,0) e) arc tan(4,0) Questão 8: Uma esteira rolante elétrica tem extensão de 20 metros e se move a 0,5 m/s. Duas crianças, Odilon e Kellen, resolvem apostar uma corrida de ida e volta no trajeto da esteira, sendo que o Odilon vai e volta por fora da esteira e a Kellen vai e volta em cima dela. Se ambas as crianças conseguem correr a uma mesma velocidade de 2 m/s, é correto afirmar que: a) O Odilon vence a corrida com uma vantagem de 1,3 s. b) A Kellen vence a corrida com uma vantagem de 1,3 s. c) Os dois chegam ao mesmo tempo d) O Odilon vence a corrida com uma vantagem de 0,5 s. e) A Kellen vence a corrida com uma vantagem de 0,5 s. Questão 9: Uma partícula descreve um movimento circular uniforme de raio R em um plano horizontal, em um sistema de coordenadas onde a origem se encontra no centro da circunferência. Qual destas afirmações é falsa: a) a velocidade média depois de um período completo é nula. b) a velocidade escalar média depois de um período T completo é igual a 2R/T c) o produto escalar entre o vetor velocidade e o vetor posição da partícula é sempre nulo. d) o produto escalar entre o vetor velocidade e o vetor aceleração da partícula é sempre nulo. e) o produto escalar entre o vetor aceleração e o vetor posição da partícula é sempre nulo. Questão 10: Uma pessoa pula para cima do modo tradicional, flexionando os joelhos e os esticando rapidamente. Durante o pulo, enquanto ainda há contato entre os pés da pessoa e o chão, podemos afirmar que: a) A 3 a lei de Newton momentaneamente perde a validade, uma vez que a força Normal exercida pelo chão é maior que a força Peso. b) A 3 a lei de Newton não se aplica a este caso, uma vez que o movimento da pessoa é acelerado. c) A força Peso e a força Normal exercida pelo chão formam um par de ação e reação. d) Não há uma reação à força Normal exercida pelo chão, por isso a pessoa consegue saltar. e) nenhuma das anteriores. Questão 11: Uma pessoa de 70 kg está de pé sobre uma balança de mola presa ao chão de um elevador. Quando o elevador inicia a subida, ele acelera para cima a 1.5 m/s 2 durante 1 s, e ao chegar ao andar desejado ele desacelera à mesma taxa. A escala da balança mostra os seguintes valores na partida, durante a viagem, e na chegada, respectivamente: a) 550 N, 700 N e 850 N b) 850 N, 700 N e 550 N c) 700 N, 700 N e 700 N d) 595 N, 700 N e 805 N e) 805 N, 700 N e 595 N 1 a prova de F 128 – Diurno 3 O seguinte enunciado refere-se às questões 12 e 13 Dois blocos ligados entre si por uma corda estão pendurados em um plano inclinado, de acordo com a figura abaixo. Não há atrito entre os blocos e o plano inclinado Questão 12: A tração medida na corda que liga o bloco de massa m1 à parede é três vezes maior que a tração que liga o bloco m2 ao bloco m1. É correto afirmar que a razão entre as massas r = m1/m2 vale: a) r = 3 b) r = 2 c) r = 1 d) r = 1/2 e) r = 1/3 Questão 13: Para qual inclinação do plano em relação à horizontal a força de tração exercida no bloco 2 é igual à força normal exercida pelo plano neste bloco? a) 30 o b) 45 o c) 60 o d) arc cos(1/3) e) arc cos(2/3) Questão 14: Um bloco de 10 kg é puxado por uma corda que faz 30 o com a horizontal. Quando a tração na corda é de 20 N, o bloco desliza a uma velocidade constante. O coeficiente de atrito entre o bloco e o chão vale aproximadamente (utilize se necessário √3 ≈ 1,73): a) 0,10 b) 0,19 c) 0,31 d) 0,43 e) 0,57 1 a prova de F 128 – Diurno 4 QUESTÃO DISCURSIVA Um disco de metal de massa m1=1,2 kg está ligado a um cubo de massa m2=2,4 kg através de um fio que passa por um furo no centro de uma mesa, conforme mostrado na figura. A superfície da mesa é perfeitamente lisa. O fio não tem massa e é inextensível. Considere g=10 m/s 2 . Você pode dar o resultado aproximado com uma casa decimal. LEMBRETE: Todos os seus passos devem ser explicitados de forma clara. a) Suponha inicialmente que o movimento do disco é apenas radial, ou seja,na direção do fio. Qual será a aceleração do cubo? Você deve dar o módulo, a direção e o sentido do vetor aceleração. b) Ainda na situação de movimento apenas radial, determine a tração na extremidade do fio presa ao cubo? c) Suponha agora que o disco esteja descrevendo um movimento circular sobre a mesa ao longo de uma circunferência de raio R=20 cm. Qual deverá ser a velocidade do disco para que o cubo permaneça em repouso?
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