P3_FISICA_I_2010_I_DIURNO_2S

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INSTITUTO DE FÍSICA GLEB WATAGHIN – UNICAMP
Prova 3 - F 128 Diurno - 01/12/2010
 
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____ 
 
Para uso dos professores:
Testes
Questão 1
Questão 2
Nota final
 
ATENÇÃO: 
Esta prova é composta de 6 páginas (incluindo uma página de rascunho).
Escreva seu nome em todas as folhas desta prova assim que a receber.
É proibido destacar folhas da prova.
É proibido usar calculadora e fazer consultas. 
 
As respostas devem ser indicadas claramente, mostrando de forma inequívoca a alternativa que você 
considera correta, no próprio teste. 
1. As coordenadas x e y, em metros, do centro de massa do sistema de três partículas 
mostrado abaixo são:
a) 1,4 m e1,9 m 
b) 1,9 m e 2,5 m 
c) 1,3 m e 1,7 m 
d) nenhuma das anteriores
e) 1,4 m e 2,5 m 
f) 0 e 0 
2. Dois corpos em queda livre têm, num dado instante, velocidades ao longo do eixo y 
(vertical para cima) dadas por +20 m/s e -10 m/s. Desprezando a resistência do ar, 
qual é a componente y da aceleração do centro de massa do sistema nesse instante (g 
= 10 m/s2)?
a) - 20 m/s2
b) + 10 m/s2
c) + 20 m/s2
d) - 10 m/s2
e) não pode ser determinada sem o conhecimento das massas das partículas.
f) não pode ser determinada sem o conhecimento das posições das partículas.
3. Uma partícula move-se ao longo do eixo x. Seu momento linear é representado 
abaixo como função do tempo. Ordene em ordem crescente as regiões numeradas de 
acordo com o módulo da força que atua na partícula.
a) 1, 2, 4, 3
b) 2, 3, 4, 1
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
c) 1, 4, 3, 2
d) 2, 4, 3, 1
e) 1, 3, 4, 2
f) 1, 2, 3, 4
4. Três partículas movem-se em uma dimensão sem atrito. A partícula A, de massa 100 
kg e velocidade inicial +5 m/s, colide elasticamente com a partícula B, de massa 2 g 
e inicialmente em repouso. Em seguida, a partícula B colide elasticamente com a 
partícula C, de massa 2 g e velocidade inicial -2 m/s. Após a segunda colisão, as 
velocidades de A, B e C são, em m/s, respectivamente:
a) +5, -2, +5
b) +10, -2, +5
c) +5, +10, -2
d) +10, +5, -2
e) +5, -2, +10
f) nenhuma das anteriores.
5. O gráfico abaixo representa a velocidade angular em função do tempo para um disco 
que gira em torno do seu eixo central. Para um ponto na borda do disco, se 
ordenarmos os pontos a, b, c e d segundo os valores crescentes dos módulos de suas 
acelerações tangencial e radial, respectivamente, teremos:
a) (b, d, a, c) e (d, b, a, c)
b) (b, d, a, c) e (d, a, c, b)
c) (b, d, a, c) e (b, d, a, c)
d) (b, d, c, a) e (d, a, c, b)
e) (a, c, b, d) e (d, a, c, b)
f) nenhuma das anteriores
6. O momento de inércia de um disco em torno do seu eixo é 0,70 kg ⋅ m2. Quando uma 
partícula de massa 2,0 kg é grudada ao disco, a 0,40 m de seu centro, o momento de 
inércia em torno do mesmo eixo passa a ser: 
a) 0,38 kg ⋅ m2
b) 0,86 kg ⋅ m2
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
c) 0,70 kg ⋅ m2
d) 1,5 kg ⋅ m2
e) 0,54 kg ⋅ m2
f) nenhuma das anteriores.
7. Uma régua pode girar em uma mesa horizontal sem atrito em torno do ponto 
marcado com • a 80 cm de uma extremidade (ver figura abaixo). Uma força 
horizontal 1F
ur
 é aplicada perpendicularmente à extremidade em 0 cm, como 
mostrado. Uma segunda força horizontal 2F
ur
 (não mostrada) é aplicada na outra 
extremidade em 100 cm. Se a régua não gira:
a) 2 1F F<
ur ur
 para todas as orientações de 2F
ur
b) 2 1F F>
ur ur
 para todas as orientações de 2 2 1 e F F F=
ur ur ur
 para outras
c) 2 1F F=
ur ur
 para todas as orientações de 2F
ur
d) 2 1F F>
ur ur
 para todas as orientações de 2 2 1 e F F F<
ur ur ur
 para outras
e) 2 1F F>
ur ur
 para todas as orientações de 2F
ur
f) nenhuma das anteriores
8. Um cilindtro tem raio de 0,10 m e comprimento de 0,20 m. Ele pode girar em torno 
do seu eixo e o momento de inérica em torno dele é 0,020 kg ⋅ m2. Uma corda é 
enrolada em volta do cilindro e puxada com uma força de 1,0 N. A aceleração 
angular do cilindro é: 
a) 2,5 rad/s2 
b) 20 rad/s2 
c) 10 rad/s2 
d) 5,0 rad/s2 
e) 15 rad/s2 
f) nenhuma das anteriores
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
Answer Key
1. a
2. a
3. b
4. e
5. b
6. f
7. e
8. d
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
QUESTÃO 1
Um veículo A de massa mA = 2000 kg colide com um outro veículo B de massa mB = 1000 kg, 
inicialmente parado em um semáforo. Após a colisão, os veículos ficam grudados e se arrastam por 
12 metros ao longo da estrada até pararem. O coeficiente de atrito cinético entre os carros e a estrada 
é 0,60. Considere g = 10 m/s2. Determine:
a) o módulo da velocidade comum dos veículos imediatamente após a colisão;
b) o módulo da velocidade de A imediatamente antes da colisão;
c) a perda de energia na colisão (antes dos veículos começarem a se arrastar).
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
QUESTÃO 2
Um trilho de um trem de brinquedo é montado em uma roda de massa M e raio R, que pode girar 
livremente, com atrito desprezível, em torno de um eixo vertical, como na figura. O trem de massa m 
é colocado na pista e, com o sistema inicialmente em repouso, é ligada a alimentação elétrica. O trem 
atinge uma velocidade de módulo v em relação ao trilho. Trate a roda como um aro e despreze as 
massas dos raios e de sua porção central ( 2I MR= ). Determine:
a) momento angular total do sistema roda + trem em relação ao eixo;
b) a velocidade angular de rotação da roda em relação ao eixo; 
c) a energia cinética final do sistema roda + trem. 
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
FOLHA DE R ASCUNHO 
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____