Prova Física Geral 1 2016B - Aguinaldo Severino - UFSM

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FSC1024 - Física Geral e Experimental I (parte teórica) 
Prof. Dr. Aguinaldo M. Severino (Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos / Depto. de Física) 
Nome: _________________________________________________________ 
Prova1 [Movimento em uma dimensão, Movimento em duas dimensões] 
 
Refaça a prova1 e entregue até a aula do dia 09/09, sexta-feira. 
 
Para fazer a prova utilize os seguintes valores: 
αααα ==== 2222 ββββ ==== −2−2−2−2 γγγγ ==== −2−2−2−2 δδδδ ==== 3333 µµµµ ==== −1−1−1−1 σσσσ ==== 2222 
 
 
[1] (2,50) Considere o movimento unidimensional de uma partícula de massa m cuja posição em função do 
tempo é dada pela expressão x(t) = αααα - ββββ.t - γγγγ.t2 + δδδδ.t3, onde x está em metros e t em segundos. 
 
(a) (0,50) Obtenha uma expressão para a velocidade da partícula em função do tempo v(t). 
(b) (0,50) Obtenha uma expressão para a aceleração da partícula em função do tempo a(t). 
(c) (0,50) Faça uma tabela para x(t), v(t) e a(t) em função do tempo para o intervalo 0 ≤ t ≤ 3 s. 
(d) (0,75) Faça esboços de gráficos de x(t), v(t) e a(t) para o intervalo 0 ≤ t ≤ 3 s. 
(e) (0,25) Em qual instante de tempo a aceleração da partícula é nula? 
 
 
 
[2] (2,50) As coordenadas de um objeto que se move em duas dimensões são dadas por: x(t) = αααα.t2 + ββββ.t - γγγγ e 
y(t) = δδδδ.t2 - µµµµ.t + σσσσ, onde x e y é dado em metros e t em segundos. 
 
(a) (0,50) Escreva o vetor posição r(t). Calcule o módulo do vetor posição quando t = 1. 
(b) (0,50) Escreva o vetor velocidade v(t). Calcule o módulo do vetor velocidade quando t = 2. 
(c) (0,50) Escreva o vetor aceleração a(t). Calcule o módulo do vetor aceleração quando t = 3 
(d) (0,50) Faça uma tabela para as componentes de r(t), v(t) e a(t) para o intervalo 0 ≤ t ≤ 3 s. 
(e) (0,50) Coloque num mesmo esboço os vetores r(t), v(t) e a(t) para o caso t=0. 
 
 
 
[3] (1,50) Considere um caso onde o vetor velocidade é dado por v(t) = - αααα.t2 i + µµµµ.t3 j. Obtenha expressões para 
os vetores aceleração a(t) e posição r(t). Obtenha o ângulo entre os vetores r(t), v(t) e a(t) no instante t=1. 
Obtenha o módulo dos vetores r(t), v(t) e a(t) no instante t=2. 
 
 
 
[4] (2,00) Um sujeito lança uma pedra em direção ao topo de uma árvore que tem 20 metros de altura. Ela está a 
30 metros de distância do sujeito. Considere que o lançamento se dá de tal forma que o módulo da velocidade 
inicial é v=25m/s e que o ângulo de lançamento é igual a 600 em relação ao eixo horizontal. (a) O quê acontece 
com a componente horizontal da velocidade da pedra; (b) O quê acontece com a componente vertical da 
velocidade da pedra; (c) Qual é o valor da componente horizontal da aceleração durante a subida, no ponto mais 
alto da trajetória e na descida da pedra; (d) Qual é o valor da componente vertical da aceleração durante a subida, 
no ponto mais alto da trajetória e na descida da pedra. (e) O sujeito consegue atingir o topo da árvore? (f) Caso 
você entenda que não, qual deve ser o ângulo de lançamento para que ele consiga? 
 
 
 
[5] (1,50) Um avião faz uma manobra que resulta em um “looping” como o 
ilustrado na figura ao lado. A velocidade com que o avião faz o “looping” é 
aproximadamente v = 850 m/s. O avião foi projetado para suportar no 
máximo uma aceleração centrípeta de a = 130 m/s2. 
 
(a) Qual é o menor valor do raio do “looping” que o avião pode fazer? 
 
(b) Quanto tempo o avião demora para fazer o “looping” nesta condição? 
 
 
 
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