Prova de Física 1 - Movimentos e Grandezas

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UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS, ENGENHARIAS E TECNOLOGIA –
UNACET
PROGRAMA DE DISCIPLINAS DO NÚCLEO BÁSICO – 2016/2
DISCIPLINA: FÍSICA 1 ATIVIDADE AVALIATIVA 1 PROFESSOR: ESTEVAN
NOME: __________________________________ CURSO: _________________________________ DATA:___/___/___
Instruções para a realização da prova: O celular deve ser mantido desligado durante a avaliação e guardado em algum container
(bolsa, mochila, etc). O container com o celular deve ser mantido no chão e fechado. É expressamente proibido guardar o celular
nos bolsos. É permitido o uso de uma calculadora, porém o uso de calculadoras programáveis (HP) é proibido. O desenvolvimento
das questões deve ser apresentado. A resposta final das questões deve ser apresentado à caneta e circulado. Todas as folhas
devem ser assinadas. A interpretação das questões faz parte da avaliação. Questões com resposta sem unidade de medida serão
descontadas de 0,1. Questões com erro transformação de unidades terão nota ZERO (exceto questões do capítulo 1). Questões
com resolução inadequada, incompleta, mal resolvidas ou sem demonstração do raciocínio terão nota ZERO.
1 - (1,5) - O oleoduto canadense de Norman Wells
estende-se de Norman Wells, nos Territórios do
Noroeste, até Zama, em Alberta. O oleoduto, de
8,68×105m de extensão, tem um raio interno de 8
in (in = polegada) e pode ser abastecido com óleo a 40
L/s. (a) Qual é o volume de óleo no oleoduto quando ele
está cheio? (b) Quanto tempo levaria para encher o
oleoduto de óleo com ele inicialmente vazio? Lembre-se
que 1 in = 2,54 cm, 1.000 L = 1 m³ e que o volume de
um cilindro é dado por V cilindro=π r
2h , onde r é o
raio e h é a altura do mesmo.
2 – (1,5) - Um objeto é largado do topo de um edifício
de altura h desconhecida. Sabe-se que o mesmo chega
ao chão 3,5 s após a pessoa tê-lo abandonado. Um
curioso supõe que o objeto colidiu com o chão com uma
velocidade de, aproximadamente 120 km/h.
Desprezando a resistência do ar: (a) Verifique se a
afirmação do curioso é verdadeira aceitando um erro de
5 km/h para mais ou para menos. (b) Qual é a altura h
do prédio?
3 – (1,5) - Você um projetista de foguetes na empresa
multinacional Rockets Tabajara S/A, foi designado para
projetar um foguete para coletar amostras de ar
poluído. Ele é disparado verticalmente com uma
aceleração constante, para cima, de 20 m/s². Depois de
25s, o motor é descartado e o foguete continua subindo
por um tempo. (A resistência do ar é desprezível.)
Finalmente, o foguete pára de subir e passa a cair de
volta para o solo. Você deseja coletar uma amostra de
ar que está 20 km acima do solo. (a) O foguete
conseguiu atingir a altura desejada? Caso negativo, o
que você deverá modificar para o foguete atingir os 20
km? (b) Determine o tempo total de vôo do foguete. (c)
Encontre a rapidez do foguete justo antes de
atingir o solo.
4 – (1,5) - Uma bola de beisebol sai da mão de um
arremessador na horizontal com uma velocidade de
161 km/h. O batedor está distante 18,3 m (Ignore o
efeito da resistência do ar). (a) Em quanto tempo a bola
percorre a primeira metade dessa distância? (b) E a
segunda metade? (c) Que distância vertical a bola
percorre em queda livre durante a primeira metade? (d)
E durante a segunda metade?
5 – (1,5) - Você está projetando um eixo para rodar uma
roda de uma determinada máquina. O projeto admite
no máximo uma roda acoplada ao eixo de 22 cm de
diâmetro. O motor utilizado consegue realizar no
máximo 22000 rotações por minuto. (a) Qual é a
aceleração centrípeta gerada na borda da roda? (b)
Qual é a velocidade tangencial? (c) Qual é o período do
movimento circular?
6 – (2,5) - Um objeto se move ao longo do eixo x
segundo a seguinte função: x(t)=2t³-6t²+4t onde
[x]=m e [t]=s. O cronômetro é acionado em t=0s e
neste instante o objeto já estava se movendo. (a)
Determine em que instante este objeto para. (b)
Determine a posição deste objeto quando está parado.
(c) Determine a função aceleração a(t) deste móvel e
(d) em que instante esta aceleração é nula.
Tema 1 – Grandezas Física
Tema 2 – Movimentos de uma dimensão
Δ x=x f − xi Dp=∑|Δ x|
vmed=
Δ x
Δt
Δt=t f −t i
smed=
D p
Δt
amed=
Δ v
Δt
=
v f −v i
Δt
v (t )=dx
dt
a (t )=dv
dt
=d
2 x
d t2
x=x0+v0 t+
a t 2
2
v=v0+at
v2=v0
2+2a Δ x
y= y0+v0 y t −
g t 2
2
v y=v0 y−gt
v y
2=v0 y
2 −2g Δ y Δ y= y− y0
Tema 3 – Movimentos compostos
r⃗=x i^+ y j^+z k^ Δ r⃗=r⃗ f − r⃗ i
v⃗med=
Δr⃗
Δt a⃗med=
Δ v⃗
Δt
=
v⃗ f − v⃗ i
Δt
v⃗ (t )=d r⃗
dt
=dx
dt
i^+ dy
dt
j^+ dz
dt
k^=vx i^+v y j^+v z k^
a⃗ (t )=d v⃗
dt
=
d vx
dt
i^+
d v y
dt
j^+
d vz
dt
k^=ax i^+ay j^+az k^
x=x0+v0 x t y= y0+v0 y t −
g t 2
2
v y=v0 y−gt
v y
2=v0 y
2 −2g Δ y
Δ y= y− y0 v=
2 πr
T
ac=
v2
r
|g|=9.8 m
s2