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 prova de F 128 – Noturno 
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20/05/2015 
 
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
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quando necessário. 
 
QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA 
 
Questão 1. O Trabalho realizado por uma força constante 
�⃗� é positivo se: 
 
a) a componente da força na direção e sentido do 
deslocamento é positiva. 
b) o ângulo entre a força e o deslocamento é maior que 
180. 
c) o produto escalar entre a força e o deslocamento é 
negativo. 
d) o ângulo entre a força e o deslocamento é maior que 
90. 
e) a componente da força na direção e sentido do 
deslocamento é negativa. 
 
 
Questão 2: Uma partícula de massa m realiza um 
movimento circular. Se a sua energia cinética variou ao 
longo desse movimento então podemos afirmar que: 
 
a) isso era esperado já que a força resultante é não-nula. 
b) a variação da energia cinética é igual ao trabalho 
realizado pela força centrípeta. 
c) isso era esperado já que a velocidade muda de direção 
ao longo do movimento. 
d) a força resultante deve ter uma componente 
tangencial. 
e) nenhuma das outras alternativas. 
 
 
 
Questão 3: No instante t = 0, uma partícula de 2 kg tem 
uma velocidade de (4𝑚/𝑠)𝑖̂ − (3𝑚/𝑠)𝑗̂. No instante t = 
3 s, a velocidade da partícula é (2𝑚/𝑠)𝑖̂ + (3𝑚/𝑠)𝑗̂. 
Durante esse intervalo de tempo, o trabalho executado 
sobre a partícula é 
 
a) 4 J 
b) -4 J 
c) -12 J 
d) -40 J 
e) (4𝑖̂ + 36𝑗)̂J 
 
 
Questão 4: Uma mola exerce uma força restauradora em 
um bloco de massa m = 0.4 kg, da forma 𝐹 = −𝑘𝑥3, 
onde k = 0.8 N/m
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e x é a distância ao ponto de equilíbrio 
da mola. Se a mola for comprimida em 0.2 m, a 
velocidade com que o bloco passa pelo ponto de 
equilíbrio é: 
 
a) 1 cm/s 
b) 2 cm/s 
c) 4 cm/s 
d) 10 cm/s 
e) 16 cm/s 
 
 
 
Questão 5: Um corpo de massa m desliza ao longo de 
uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito 
cinético é μ. Verifica-se que o trabalho realizado pela 
força de atrito cinético é igual a −∆𝑈 = −𝜇𝑁(𝑥2 − 𝑥1), 
onde 𝑈(𝑥) = 𝜇𝑁𝑥, N é o módulo da força normal 
aplicada pela superfície e x1 e x2 são as posições inicial e 
final, respectivamente, ao longo do deslocamento. Nessa 
situação, é correto então afirmar que: 
 
a) A força de atrito é conservativa já que podemos 
associar a ela uma energia potencial 𝑈(𝑥) = 𝜇𝑁𝑥. 
b) A força de atrito não é conservativa mas podemos 
definir uma energia potencial 𝑈(𝑥) = 𝜇𝑁𝑥 nesse caso. 
c) A força de atrito é conservativa nesse caso porque o 
trabalho realizado por ela é igual ao negativo da variação 
da energia cinética. 
d) A força de atrito não é conservativa porque o trabalho 
realizado por ela no deslocamento de x2 para x1 tem o 
mesmo sinal do trabalho realizado no deslocamento de x1 
para x2. 
e) Nenhuma das outras alternativas. 
 
 
 
 
 
 
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Questão 6: Se investigarmos o movimento dos átomos de 
uma molécula diatômica como o N2, veremos que eles 
executam um movimento vibracional. Porém, esse 
movimento não acontece para qualquer valor da energia 
mecânica, Emec, dos átomos já que é possível dissociar a 
molécula. Levando em conta essas informações, 
podemos dizer que o movimento desses átomos pode ser 
descrito muito bem por uma energia potencial 𝑈(𝑟) 
(sendo r distância relativa entre os átomos), onde 
𝑈(𝑟) → 0 para 𝑟 → ∞ e 𝑈(𝑟) → ∞ para 𝑟 → 0, como a 
mostrada na figura abaixo. Sobre a energia mecânica 
podemos afirmar que: 
 
 
 
a) para Emec > 0 existem dois valores de r para os quais 
U(r) = Emec. 
b) para Emec = U(ro) os átomos estão vibrando. 
c) para Emec > 0 os átomos vibram e para Emec = 0 a 
molécula se dissocia. 
d) quando Eo < Emec < 0 existem dois valores de r para os 
quais U(r) = Emec e, portanto, os átomos vibram só para 
Eo < Emec < 0. 
e) quando Eo < Emec < 0 existem dois valores de r para os 
quais U(r) = Emec e, portanto, a molécula se dissocia 
nessa situação. 
 
Questão 7: Considerando ainda a energia potencial da 
questão anterior, podemos dizer que a força entre os 
átomos da molécula de N2 é 
 
a) Negativa quando r > ro e positiva para r < ro. 
b) Positiva para r < ro e negativa quando r ≥ ro. 
c) Negativa para r < ro e positiva para r > ro. 
d) Positiva sempre que U(r) < 0. 
e) Negativa sempre que U(r) < 0. 
 
Questão 8: Um jogador de vôlei salta, a partir do 
repouso, para executar uma ação de bloqueio. Se a 
variação máxima da altura do seu centro de massa foi de 
0,8 m no salto e o tempo de contato com o solo antes do 
salto foi de 1,0 s, podemos afirmar que o módulo da 
força média exercida pelo chão sobre ele (utilize g = 10 
m/s
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) 
 
a) é igual a 1/5 do seu peso. 
b) é igual a 7/5 do seu peso. 
c) é igual ao dobro do seu peso. 
d) é igual ao seu peso. 
e) é igual a 3/5 do seu peso. 
 
 
 
Questão 9: Três massas puntiformes estão localizadas 
nos vértices de um triângulo equilátero de lado L 
conforme mostra a figura abaixo. Considere as seguintes 
situações: 
 
(1) as três massas são idênticas e 
(2) m1 = 2m e m2 = m3 = m. 
 
Sejam (xCM1, yCM1) e (xCM2, yCM2) as coordenadas do 
centro de massa desse sistema nas situações (1) e (2), 
respectivamente, no referencial da figura. Sobre as 
coordenadas do centro de massa, podemos então afirmar 
que: 
 
a) xCM1/xCM2 = 1 e yCM1/yCM2 = 3/4. 
b) xCM1/xCM2 = 1 e yCM1/yCM2 = 4/3. 
c) xCM1/xCM2 = 2 e yCM1/yCM2 = 4/3. 
d) xCM1/xCM2 = 2 e yCM1/yCM2 = 1. 
e) xCM1/xCM2 = 1 e yCM1/yCM2 = 5/3. 
 
 
Dois blocos de massas iguais deslizam sobre uma 
superfície horizontal de maneira que o atrito entre eles e 
a superfície é desprezível. O movimento acontece na 
presença do campo gravitacional terrestre. Os módulos 
das velocidades iniciais dos blocos são tais que 𝑣1𝑖 =
2𝑣2𝑖. O bloco 2 carrega consigo uma mola (ver figura 
abaixo) de constante elástica k cuja massa é desprezível. 
 
Baseando-se nesse enunciado responda às questões 10 a 
12. 
 
 
 
Questão 10: No instante em que a compressão da mola é 
máxima, podemos afirmar que 
 
a) o momento linear total é idêntico ao da situação inicial 
mas a energia cinética não. 
b) o momento linear total é idêntico ao da situação inicial 
e a energia cinética também. 
c) o momento linear total não é idêntico ao da situação 
inicial mas a energia mecânica sim. 
d) o momento linear total não é idêntico ao da situação 
inicial e a energia potencial elástica aumentou. 
e) nenhuma das outras alternativas. 
 
 
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Questão 11: No referencial em que o centro de massa 
está em repouso, é incorreto afirmar que: 
 
a) a energia mecânica é menor que no referencial 
original 
b) os dois blocos estão em repouso no instante da 
compressão máxima 
c) a energia potencial é menor que no referencial original 
d) o momento linear total é zero 
e) o momento linear dos blocos tem o mesmo módulo 
mas sentido contrário 
 
 
Questão 12: A compressão máxima da mola vale 
 
a) √𝑚𝑣1𝑖
2 /2𝑘 
b) √2𝑚𝑣1𝑖
2 /𝑘 
c) √5𝑚𝑣1𝑖
2 /𝑘 
d) √𝑚𝑣1𝑖
2 /4𝑘e) √5𝑚𝑣1𝑖
2 /2𝑘 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 13: Um disco de massa m colide com um bloco 
de massa M na ausência de forças externas. Após a 
colisão, o bloco adquire momento linear na direção x e a 
componente y do momento linear do disco é conservada 
(veja a figura abaixo). Admitindo que a colisão é 
elástica, podemos afirmar que: 
 
 
 
a) o ângulo de incidência  do disco é igual ao ângulo de 
reflexão . 
b) o ângulo de reflexão  não depende da relação das 
massas do disco e do bloco. 
c) o ângulo de reflexão  é menor que o ângulo de 
incidência . 
d) o ângulo de reflexão  é maior que o ângulo de 
incidência . 
e) o ângulo de reflexão  é zero. 
 
 
Questão 14: Considerando ainda a situação da questão 
anterior, se M = 2m, a componente x da velocidade final 
do disco pode ser escrita em termos da componente x da 
sua velocidade inicial como: 
 
a) −𝑣𝑖𝑥/3 
b) −𝑣𝑖𝑥/2 
c) 2𝑣𝑖𝑥 
d) 𝑣𝑖𝑥 
e) nenhuma das outras alternativas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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QUESTÃO DISCURSIVA 
 
Um caminhoneiro distraído dirige seu caminhão de M = 9000kg em uma rua e não vê um carro de 
massa m = 1000kg à sua frente que está parado no semáforo. Ele acaba colidindo com a traseira do 
carro. O caminhão e o carro ficam enroscados um no outro e deslizam juntos em linha reta por uma 
distância de d = 10m antes de ambos pararem. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a 
superfície da rua e os dois veículos é 0,72, encontre: 
 
a) a velocidade do conjunto (caminhão + carro) imediatamente após a colisão. 
b) a velocidade do caminhão antes da colisão. 
 
Justifique todas as suas respostas explicitando seus passos de forma clara.