f128-2016 -P2D discursiva.gabarito

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2a prova de F 128 – Diurno
QUESTÃO DISCURSIVA 1:
Um bloco de massa m = 20 kg é empurrado ao longo de um plano inclinado por uma força F=165 N,
representado na figura abaixo. A força desloca o bloco por uma distância de 5 m ao longo do plano
inclinado. Assuma que não há atrito entre o bloco e plano. 
a) Qual o trabalho realizado pela força F?
b) Qual o trabalho realizado pela força gravitacional ao longo deste deslocamento? 
c) Qual o trabalho realizado pela força normal?
d) Qual é a velocidade do bloco (que parte do repouso) após este deslocamento? 
Assuma cos 30º = 0,8. Para os itens (a) a (c), desenhe um diagrama mostrando claramente o ângulo (e 
seu valor) entre o vetor deslocamento e os vetores das forças.
a) 
b) 
c) 
d) → → 
 
Justifique todas as suas respostas explicitando seus passos de forma clara.
F
m
30o
F
30o
d
120o
d
P
90o
d
N
2a prova de F 128 – Diurno
QUESTÃO DISCURSIVA 2:
Um corpo de massa M‭ = 4.0 kg se move livremente, isto é, sem ação de forças externas, da esquerda
para a direita com velocidade inicial igual a 1.0 m/s. Dentro do corpo, há um material explosivo (de
massa desprezível) que é ativado num determinado instante causando a ruptura do corpo em duas
partes de massas iguais que passam a se mover com velocidades diferentes. A explosão leva à um
aumento da energia cinética total em 200 J. Considere que todo o movimento ocorre somente em uma
direção.
a) Calcule o momento linear total do sistema antes e depois da explosão;
b) Calcule o aumento da energia cinética no referencial do Centro de M‭assa;
c) Determine os sentidos (para direita ou para esquerda) e os valores das velocidades de cada parte do
corpo após a explosão;
a) Pi = Pf = Mv = 4.0 x 1.0 = 4.0 kg m/s
b) K' = Kcm + Mv2/2 → K' = Kcm = 200 J
c)
opção A: no CM‭, 
 → → → → ; 
opção B:
substituindo v2 da segunda equação na primeira:
 → 
 
Justifique todas as suas respostas explicitando seus passos de forma clara.