Prova de Física I - Cinemática e Colisão Elástica

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul
FÍSICA I C
Prova 1
13 de maio de 2016
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Fórmulas que podem ser úteis:
 1. (32 pts.) O gráfico da velocidade em função do tempo para uma partícula que parte da 
origem e se move ao longo do eixo x está representado na figura abaixo.
(a) (10 pts.) Trace o gráfico da aceleração em função do tempo, para 0≤t≤16 s . Seja 
quantitativo!
(b) (16 pts.) Trace o gráfico da posição em função do tempo, para 0≤t≤16 s .Seja 
quantitativo!
(c) (2 pts.) Qual a velocidade média da partícula em 0≤t≤16 s ?
(d) (4 pts) Qual a velocidade escalar média da partícula em 0≤t≤16 s ?
 2. (32 pts.) Um objeto de 4,00 kg está preso a uma barra vertical por dois fios, como mostrado 
na figura abaixo. O objeto gira em um círculo horizontal com velocidade constante de 6,00 
m/s. Quais as trações nos fios superior e inferior?
• Esta avaliação deve ser resolvida integralmente a caneta.
• A interpretação faz parte do processo de avaliação.
• Cada passo da sua resolução deve ser completamente justificado e explicado.
• Qualquer fórmula utilizada que não conste do formulário deve ser demonstrada a partir do 
formulário ou princípios físicos ou matemáticos bem conhecidos.
• Nas questões literais, as respostas devem ser expressas em termos das variáveis dadas no 
enunciado e constantes.
• Nas questões numéricas, mostre todo o cálculo, inclusive a equação usada e a substituição 
dos valores.
v≡
 x
 t
a≡d v
dt
v=v0at x= x0v0 t
1
2
a t 2 v2=v0
22a x ∑ F=ma p≡m v
v esc ,méd≡
distância percorrida
 t
ar=
v2
r
K≡mv
2
2
g=9,80 m/s2
4 8 12 16
-12
12
v (m/s)
t (s)
 3. (36 pts.) Duas partículas com massa m e 3m movem-se uma na direção da outra ao longo do 
eixo x com a mesma velocidade em módulo de 1,00 m/s. A partícula m está viajando para a 
esquerda, enquanto a partícula 3m está viajando para a direita. Elas sofrem uma colisão 
elástica rasante, tal que a partícula m move-se para baixo, após a colisão, em um ângulo reto 
com sua direção inicial.
(a) (30 pts.) Quais os módulos das velocidades finais das duas partículas?
(b) (6 pts.) Qual é o ângulo entre as direções inicial e final da partícula 3m?