2014 1sem P2Noturno

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2a prova de F 128 – Diurno
19/05/2014
Nome:____________________________________RA:______________Turma:____
Esta prova contém 14 questões de múltipla escolha e 1 questão discursiva.
Não esqueça de passar as respostas das questões de múltipla escolha para o cartão de respostas.
Obs: Na solução desta prova, considere g = 10 m/s2 quando necessário.
1. Muitos automóveis têm os sacos do ar (air bags) 
instalados dentro dos painéis como uma medida de 
segurança. O impacto de uma colisão faz com que o saco 
de ar se infle, amortecendo a cabeça motorista quando ela 
ou ele é jogado contra o painel do carro. Suponha que tal 
saco possa aumentar por um fator de 100 o tempo da 
colisão entre a cabeça do passageiro e o painel. Qual é o 
efeito que isto teria sobre a força média exercida na 
cabeça do motorista pelo painel?
a) A força seria reduzida por um fator de 10.
b) A força não mudaria.
c) A força seria reduzida por um fator de 1000.
d) A força seria reduzida por um fator de 50.
e) A força seria reduzida por um fator de 100.
2. Na figura abaixo, várias massas (em quilogramas) estão 
localizadas nas posições mostradas no gráfico. O centro 
de massa deste sistema é:
a) xCM= 5/4 m, yCM=1/2 m
b) xCM=1 m, yCM=1/2 m
c) xCM=1/2 m, yCM =1/4 m
d) xCM=3/4m, yCM=1m
e) xCM=1/2m, yCM=1m
3. Um objeto em queda sujeito à ação da gravidade 
experimenta uma força de arrasto devido à resistência do 
ar. Qual afirmação é falsa? 
a) A força de arrasto depende da velocidade do objeto. 
b) Quanto mais rápido a bola cai, mais intensa será a 
resistência ao ar. 
c) A energia mecânica do objeto é conservada. 
d) A velocidade do objeto irá atingir um valor máximo e, 
em seguida, para de mudar.
e) A força resultante do objeto poderá atingir o valor nulo.
4. Um estudante empurra uma caixa de 16 kg sobre o 
chão a uma velocidade constante. Ele empurra com uma 
força de 50 N que faz um ângulo de 35 ° em relação à 
horizontal, como mostrado no diagrama abaixo, à 
esquerda. Se ao invés de empurrar a caixa, o estudante 
passa a puxá-la mantendo a força no mesmo ângulo e 
mesmo módulo, como indicado à direita da figura, o que 
acontecerá com a força de atrito ?
a) Ela deve aumentar.
b) Ela deve diminuir .
c) Ela deve permanecer a mesma.
d) Irá aumentar se a velocidade for maior do que 3,1 m/s.
e) Irá aumentar se a velocidade for inferior a 3,1 m/s .
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2a prova de F 128 – Diurno
5. Um carro está se movendo numa pista circular 
horizontal de raio 10 m, com uma velocidade constante de 
10 m/s. Um pêndulo simples está suspenso do teto do 
carro. Se o comprimento do pêndulo simples é pequeno 
comparado com as dimensões da pista, qual é o ângulo 
formado pela corda com a pista?
a) 15 °
b ) 30 °
c ) 45 °
d ) 60 °
e) 90 °
6. Uma bola de massa M está amarrada numa corda e gira 
descrevendo um círculo vertical com velocidade cujo 
módulo é constante e vale V, como mostrado no diagrama 
abaixo. Em que ponto a corda tem maior probabilidade de 
quebrar, porque tem a maior tensão?
a) posição A
b) posição B
c) posição C
d) posição D
e) Nenhuma das alternativas anteriores
7. Uma partícula parte do repouso em x = 0 e desloca-se 
para x = L , sob a ação de uma força variável F(x) 
mostrada na figura. Qual é a energia cinética das 
partículas em x = L/2 e em x = L ?
a) Fmax L/2 , Fmax L
b) Fmax L/4 , 0
c) Fmax L , 0
d) Fmax L/4 , Fmax L/2
e) Fmax L/2 , Fmax L/4
8. Um bloco de massa m é solto a partir do repouso de 
uma altura R e escorrega ao longo de um aro circular sem 
atrito de raio R, como mostrado na figura abaixo. O 
módulo da aceleração da gravidade é g. Qual das 
seguintes expressões dá a velocidade da massa na parte 
inferior do aro?
a) g2 v2 = R
b) zero
c) v2 = 2gR
d) v = mgR
e) mgv = 2R
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9. Uma partícula desloca-se ao longo do eixo x sob a ação 
de uma força conservativa correspondente a um potencial 
U(x), dado pela figura abaixo. Para este potencial, entre as 
opções abaixo, a única incorreta é:
a) na posição xB a força sobre a partícula é nula;
b) na posição xD, tem-se a condição de equilíbrio estável;
c) no deslocamento do corpo de xA para xC a variação de 
energia cinética do corpo é positiva;
d) o sentido da força na posição xE é negativo;
e) na posição xC a força é nula.
10. Um corpo de dimensões desprezíveis e de massa m é 
liberado a partir do repouso da borda de um poço semi-
esférico de raio R. Ele desliza pela parede do poço e, após 
algumas oscilações em torno do fundo do poço, 
permanece em repouso nesta posição. Para as forças 
presentes desde o início até o fim do movimento do corpo 
é correta a opção:
a) o trabalho da força peso é –mgR;
b) o trabalho da força normal que a superfície do poço 
exerce sobre o corpo não é nulo;
c) o trabalho total das forças dissipativas é nulo;
d) o trabalho total das forças dissipativas é –mgR;
e) o trabalho total das forças dissipativas é mgR.
11. Uma particula move-se sob a ação de uma única força 
conservativa, passando por três pontos, denominado A, B 
e C, em um percurso fechado A-B, B-C e C-A. Afirma-se 
que para o trabalho desta força nos trechos A-B, B-C e C-
A: 
I) W(A-B) + W(B-C) + W(C-A) = 0, 
II) W(A-C) = -W(C-A), 
III) W(A-C) = W(A-B) + W(B-C), 
IV) como a força é conservativa, o trabalho desta é 
sempre positivo em qualquer trecho e sentido do percurso. 
Assinale a alternativa correta.
a) somente I) e II) estão corretas;
b) somente II) e IV) estão corretas;
c) somente I) e III) estão corretas;
d) somente I), II) e III) estão corretas;
e) todas estão corretas.
As duas questões a seguir se referem ao diagrama :
12. Uma força externa constante igual a F = 120 N é 
aplicada a uma caixa de 20 quilogramas que está sobre 
uma superfície horizontal áspera. A força empurra a caixa 
a uma distância de 8,0 m e, em um intervalo do tempo de 
4,0 s a velocidade escalar vai de v1= 0,5 m/s para
v2 = 3,5 m/s. Utilize se necessário . O trabalho 
realizado pela força externa F é próximo a:
a) 570 J 
b) 830 J
c) 660 J
d) 740 J
e) 480 J
13. O trabalho feito pela força de atrito é próximo a:
a) +710 J
b) -120 J
c) +830 J
d) +120 J
e) -710 J
14. Um bloco de massa 3,0 kg é pendurado em uma mola, 
fazendo com que o seu ponto de equilíbrio se desloque 12 
centímetros, como mostrado na Figura. O bloco de 3,0 kg 
é então substituído por um bloco de 4,0 kg, e o novo 
bloco é solto partir da posição representada, na qual a 
mola não está esticada nem comprimida (ponto de 
equilíbrio). Até aonde o bloco de 4,0 kg vai cair antes que 
se inverta o sentido do movimento?
a) 9 cm 
b) 18 cm 
c) 24 cm 
d) 32 cm
e) 48 cm
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2a prova de F 128 – Noturno
Questão discursiva (3 pontos): 
A energia potencial de um sistema é dado pela função U(x) = -x3 + 2x2 +4x.
a) Determina a força Fx como uma função de x;
b) Para quais valores de x a força é nula?
c) Faça o gráfico de Fx versus x;
d) Faça o gráfico de U(x) versus x e indique os pontos de equilíbrio estável e instável.
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RASCUNHO
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