Prova Fisica II

Prévia do material em texto

1. Carlos dirige seu carro numa estrada plana com uma velocidade de 90km/h. De repente, ele avista um cavalo na estrada e instantaneamente pisa no freio. Se o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a estrada vale 0,5 e o cavalo estava a 50m de distância do carro. Carlos atropela o cavalo? 
Primeira coisa a fazermos é a conversão de unidades: 
90 km/h = 25 m/s 
Aplicamos a fórmula da energia cinética: 
Ec = mv²/2 
Ec = m . 625 / 2 
Ec = 312,5 m 
Agora, aplicamos a fórmula para descobrir qual a energia dissipada no atrito: 
Ea = Fa . d (Energia de atrito é igual a força vezes distancia)
Ea = 10. 0,5 . 50 
Ea = 250 m 
312,5 - 250 = 62,5m <~~~ 
R =. Analisando o resultado das duas fórmulas, concluímos que sim, Carlos atropela o cavalo pois a energia que foi dissipada no atrito não suficiente para anular a energia cinética do veículo, só conseguindo para o veículo após alcançar a distância de 62,5 m.
2. Dois carrinhos de supermercado podem ser acoplados um ao outro por meio de uma pequena corrente, de modo que uma única pessoa, ao invés de empurrar dois carrinhos separadamente, possa puxar o conjunto pelo interior do supermercado. Um cliente aplica uma força horizontal de intensidade F, sobre o carrinho da frente, dando ao conjunto uma aceleração de intensidade 0,5 m/s2. 
Sendo o piso plano e as forças de atrito desprezíveis, o módulo da força F e o da força de tração na corrente são, em N, respectivamente: 
a) 70 e 20. b) 70 e 40. c) 70 e 50. d) 60 e 20. e) 60 e 50.
F-T=ma.a 		T=mb.a 
F=ma.a+mb.a 
F=ma.a+mb.a 
F=40.0,5+100.0,5 
F=20+50 
F=70N 
F-T=ma.a 
70-T=40.0,5 
70-T=20 
-T=-50
T=50N 
Letra= C
Video explicativo: https://www.youtube.com/watch?v=Tsc2kSnOVAI
3. A Inércia de uma partícula de massa m se caracteriza:
I) Pela incapacidade de essa partícula, por si mesma, modificar seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme.
II) Pela incapacidade de essa partícula permanecer em repouso quando uma força resultante é exercida sobre ela.
III) Pela capacidade de essa partícula exercer forças sobre outras partículas.
Das afirmativas acima, quais estão corretas? 
a)Apenas II
b) Apenas III
c) Apenas I e II
d) Apenas I e III
e) I, II e III
4. Estima-se que, em alguns bilhões de anos, o raio médio da órbita da lua estará 50% maior do que é atualmente. Naquela época, seu período, que hoje é de 27,3 dias seria:
Lei de kepler~~~~~~> T²/R³ = constante 
27,5² / R³ = T² / (1,5R)³ ....eliminando R³... 
T² = 27,5² x 1,5³ 
T = 27,5 x 1,5^(3/2) 
T = 50,52 dias <~~~~ (E)
5. Numa partida de futebol, o goleiro bate o tiro de meta e a bola de massa igual a 
0,5kg, sai do solo com velocidade de módulo igual a 10 m/s, conforme mostra a figura. No ponto P, a 
2 metros do solo, um jogador da defesa adversária cabeceia a bola. Considerando g=10m/s2, a 
energia cinética da bola no ponto P vale, em joules: 
(A) 0 			(B) 5  			(C) 10 					(D) 15
Basta você aplicar a conservação da energia mecânica. 
Em = Ep + Ec { Em = energia mecânica; Ep = energia potencial; Ec = energia cinética} 
Quando o goleiro chuta a bola : 
Ec = mv ²/2 = 0,5.10 ²/2 = 50/2 = 25 J 
Ep = mgh = 0,5.10.h = 0 {h = 0 pois a bola está no solo} 
No ponto P, 
(Ec)p = ? { valor a calcular} 
(Ep)p = m.g.h = 0,5.10.2 = 10 J { h = 2, pois a bola está a 2m acima do solo} 
Agora iguale as energias, 
Ec + Ep = (Ec)p + (Ec)p 
25 + 0 = 10 + (Ec)p 
(Ec)p = 25 - 10 = 15 J => alternativa (D)
6. uma partícula da massa 50 g realiza um movimento circular uniforme guando presa a um fio ideal de comprimento 30 cm. o trabalho total realizado pela tração no fio, sobre a partícula, durante o percurso de uma volta e meia é.
A) 0 																 B) 2pJ 			C) 4pJ			D)6pJ 			E) 9pJ
A tração do fio é sempre perpendicular ao percurso da partícula. Sabe-se que o trabalho de uma força perpendicular ao deslocamento é nulo. Logo, o trabalho realizado pela tração do fio é zero. m=50g=0,050kg L=30cm=0,3m 
como a tração é igual força centrípeta: T=mv²/L  		e o trabalho é dado por: W=F.d.cos θ 
e como T=F W=mv²/L.d.cos θ 
como a força age perpendicularmente, logo o ângulo é de 90º 
W=mv²/L.d.cos 90º 
como cos 90º=0 W=mv²/L.d.0 W=0 
8. Em uma roda-gigante que gira com velocidade angular constante em torno do eixo horizontal fixo que passa por seu centro C. 
Numa das cadeiras há um passageiro, de 60kg de massa, sentado sobre uma balança de mola (dinamômetro), cuja indicação varia de acordo com a posição do passageiro. No ponto mais alto da trajetória, o dinamômetro indica 234N e, no ponto mais baixo, indica 954N. Considere a variação do comprimento da mola desprezível quando comparada ao raio da roda. Calcule o valor da aceleração local da gravidade. D) 10
Do enunciado, temos: 
m = 60kg 				R: resultante das forças. 			P: força peso 
N1(normal 1 no ponto mais alto) = 234N 			N2 (normal 2 no ponto mais baixo) = 954N 
No ponto mais alto, temos: P - N1 = R 			No ponto mais baixo, temos: N2 - P = R 
Substituindo, temos: 
P - N1 = N2 - P 
2P = N1 + N2 
2.m.g = N1 + N2 
2.60.g = 234 + 954 
g = 1188/120 
g = 9,9 m/s² 
R: O valor da aceleração local da gravidade é 9,9 m/s²
9. A figura abaixo mostra um corpo I de massa ml = 2 kg apoiado em um plano inclinado e amarrado a uma corda, que passa por uma roldana e sustenta um outro corpo II de massa mII = 3 kg.
Despreze a massa da corda e atritos de qualquer natureza. Se o corpo II se move para baixo com aceleração a = 4 m/s², determine a tração T na corda. D) 18N
Fr =m.a 
T-P = 3.4
3.10 – T = 12
T=18 N
10. Uma força F de 70N, paralela à superfície de um plano inclinado conforme mostra a figura, empurra para cima um bloco de 50N com velocidade constante. A força que empurra esse bloco para baixo, com velocidade constante, no mesmo plano inclinado, tem intensidade de:
Dados:
cos37º=0,8; sen37º=0,6
a) 40N
b) 30N
c) 20N
d) 15N
e) 10N