P3_FISICA_I_2010_NOTURNO_2S

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INSTITUTO DE FÍSICA GLEB WATAGHIN – UNICAMP
Prova 3 - F 128 Noturno - 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. O centro de massa do sistema Terra, Sol e Marte é: 
a) no centro geométrico do triângulo formado pelos três corpos celestes
b) mais perto da Terra do que de qualquer dos outros dois corpos celestes
c) mais perto do Sol do que de qualquer dos outros dois corpos celestes
d) no centro da linha que une a Terra a Marte
e) mais perto de Marte do que de qualquer dos outros dois corpos celestes
f) no centro da linha que une a Terra e o Sol
2. A figura mostra um sistema de três partículas sobre as quais atuam forças externas. 
Os módulos e as orientações das forças que agem sobre duas das partículas estão 
indicados. Quais é a força, em newtons, que age sobre a partícula 3 se o centro de 
massa do sistema de três partículas está se movendo com velocidade constante na 
direção positiva de y?
a) ˆ2i−
b) ˆ ˆ2 1i j+
c) ˆ ˆ2 1i j−
d) ˆ5i
e) ˆ2i
f) nenhuma das anteriores.
3. Uma pedra de 2,5 kg é solta do repouso e cai em direção à Terra. Depois de 4,0 s, o 
módulo do seu momento linear é (g = 9,8 m/s2): 
a) zero 
b) 24 kg · m/s
c) 78 kg · m/s
d) 98 kg · m/s
e) 39 kg · m/s
f) nenhuma das anteriores
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
4. Três partículas de massa 5 kg movem-se em uma dimensão sem atrito. A partícula 
A tem velocidade inicial +5 m/s e colide elasticamente com a partícula B, cuja 
velocidade inicial é -2 m/s. Em seguida, a partícula B colide a partícula C, 
inicialmente em repouso, grudando-se nela. Após a segunda colisão, a velocidade do 
centro de massa do sistema, em m/s, é:
a) 1,5
b) 2,5
c) 1
d) 0,5
e) 2
f) nenhuma das anteriores.
5. Um disco de raio 0,60 m tem aceleração angular constante de 5,0 rad/s2. As 
componentes tangencial e radial da aceleração de um ponto na sua borda são, 
respectivamente, em m/s2:
a) 5,0 e 3,0
b) 3,0 e 15
c) 5,0 e 0,0
d) 3,0 e 0,0
e) 3,0 e 3,0
f) não podem ser determinadas sem o conhecimento da massa do disco
6. Dois discos uniformes co-planares, cada um de massa m e raio R, estão colados por 
um ponto de suas bordas, como na figura. Se o momento de inércia de cada disco em 
relação a um eixo que passa pelo seu centro e é normal ao seu plano é 2 / 2mR , então 
o momento de inércia dos dois discos em relação a um eixo que passa pelo seu ponto 
comum e é normal aos seus planos é:
a) 2 / 2mR
b) 2mR
c) 24mR
d) 23 / 2mR
e) 22mR
f) nenhuma das anteriores
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
7. A régua mostrada abaixo gira em torno de um eixo normal ao plano do papel que 
passa pelo ponto marcado •, a 20 cm de uma extremidade. Cinco forças atuam na 
régua, como mostrado. Os módulos das forças são todos iguais. Ordene as forças na 
ordem crescente do módulo dos seus torques em relação ao eixo:
a) 2 5 e F F
ur ur
 empatam, depois 4 1 3, , F F F
ur ur ur
b) 2 5 1 3, , , e F F F F
ur ur ur ur
 empatam, depois 4F
ur
c) 1 2 e F F
ur ur
 empatam, depois 3 4 5, , F F F
ur ur ur
d) 2 5 e F F
ur ur
 empatam, depois 4 ,F
ur
e depois 1 3 e F F
ur ur
 empatam
e) 1 2 3 4 5, , , , F F F F F
ur ur ur ur ur
f) nenhuma das anteriores
8. Uma roda tem momento de inércia de 12 kg ⋅ m2. Em 6,0 s, sua velocidade angular 
aumenta de 5,0 rad/s para 6,0 rad/s. Se o torque total é constante, seu módulo é: 
a) 2,0 N ⋅ m 
b) 1,0 N ⋅ m 
c) 3,0 N ⋅ m 
d) 12 N ⋅ m 
e) 6,0 N ⋅ m 
f) nenhuma das anteriores
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
Answer Key
1. c
2. e
3. d
4. c
5. d
6. f
7. d
8. a
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
QUESTÃO 1
Em uma batida de trânsito, o carro A (mA = 3000 kg) vinha no sentido leste e bateu no carro B (mB = 
2000 kg), que vinha no sentido norte a uma velodidade de 15 m/s. Após a colisão, os carros saíram 
grudados, com uma velocidade comum que fazia um ângulo de 45o com a direção leste. Determine:
a) o módulo da velocidade do carro A antes da colisão;
b) o módulo da velocidade comum dos carros após a colisão;
c) a perda de energia na colisão.
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
QUESTÃO 2
Uma estrela de massa m entra em colapso sob a ação de sua força gravitacional interna e seu raio 
diminui para 1/3 do seu raio inicial. Considere que a estrela é, durante todo o processo, uma esfera 
homogênea. O momento de inércia de uma esfera homogênea de massa m e raio r é 2
2 .
5esfera
I mr=
Antes do colapso, sua velocidade angular de rotação é ωi. Determine:
a) a velocidade angular da estrela após o colapso;
b) a razão entre as energias cinéticas final e a inicial da estrela;
c) o trabalho total realizado pelas forças gravitacionais durante o colapso.
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____
FOLHA DE R ASCUNHO 
RA:_______________ Nome:_______________________________________________ Turma:_____