FIS 121 - PROVA ANGELO MARCONI

Prévia do material em texto

Universidade Federal da Bahia
Instituto de F´ısica
Primeira Prova de F´ısica Geral e Experimental I - E − T11 − 2/2013
Prof. Angelo Marconi Maniero
Data: 22 de novembro de 2013
Nome: Matr´ıcula:
Observac¸o˜es:
• LEIA AS QUESTO˜ES ATENTAMENTE
• e´ proibido usar telefone celular, calculadora e/ou similares e desgrampear as folhas da prova;
• respostas sem justificativas ou que na˜o incluam os ca´lculos necessa´rios na˜o sera˜o consideradas;
• prova individual e sem consulta;
• os ca´lculos devem ser explicitados;
• A prova pode ser respondida a la´pis.
• Dados:
β(◦) 2, 87 5, 74 8, 73 11, 79 15, 00 17, 46 22, 22 23, 58 26, 57 30, 00 32, 58 36, 87 44, 43 45, 00 53, 13 64, 16 90, 00
sen (β) 0, 05 0, 10 0, 15 0, 20 0, 26 0, 30 0, 38 0, 40 0, 45 0, 50 0, 54 0, 60 0, 70 0, 71 0, 80 0, 90 1, 00
sen (α± β) = senα cosβ ± senβ cosα
cos(α± β) = cosα cosβ ∓ senαsenβ
Questa˜o n0 01 − Quando os jogadores de beisebol lanc¸am a bola do campo externo para a parte interna do campo,
eles geralmente deixam que ela quique uma vez antes de chegar no campo interno, com a teoria de que a bola chega
mais ra´pido dessa forma. Suponha que o aˆngulo com o qual uma bola que saltou deixa o cha˜o seja o mesmo aˆngulo
com que o arremessador a lanc¸ou, conforme a figura abaixo, mas que o mo´dulo da velocidade apo´s o pulo seja a
metade do mo´dulo da velocidade inicial que a bola tinha antes do pulo. Despreze a resisteˆncia do ar e as alturas dos
jogadores.
(A) (2,5 pontos) Imaginando que a bola seja sempre lanc¸ada com o mesmo mo´dulo da velocidade inicial, determine
em graus, aproximadamente com duas casas decimais, o aˆngulo θ que o arremessador deva lanc¸ar a bola para
fazer com que ela percorra a mesma distaˆncia D com um salto (linha inferior) da mesma forma que uma bola e´
lanc¸ada para cima a 45◦ sem saltar (linha superior). Justifique as suas respostas.
(B) (1,0 ponto) Mostre que a raza˜o dos tempos entre os arremessos com um salto e sem salto e´ aproximadamente
igual a` 0, 9. O que mostra que a bola chega mais ra´pido com o arremesso com salto. Justifique as suas
respostas.
Questa˜o n0 02 − Perguntas.
(A) (1,0 ponto) Em qual dessas situac¸o˜es o vetor velocidade me´dia em dado intervalo de tempo seria igual ao vetor
velocidade instantaˆnea no final do intervalo? (i) um corpo se movendo ao longo de uma trajeto´ria curva com
o mo´dulo da velocidade constante; (ii) um corpo se movendo ao longo de uma trajeto´ria curva com mo´dulo da
velocidade crescente; (iii) um corpo se movendo ao longo de uma linha reta com mo´dulo da velocidade constante;
(iv) um corpo se movendo ao longo de uma linha reta com mo´dulo da velocidade crescente. Justifique as suas
respostas.
(B) (1,0 ponto) Se sa˜o conhecidos os vetores posic¸a˜o de uma part´ıcula em dois pontos ao longo de uma trajeto´ria
e tambe´m o tempo necessa´rio para ir de um ponto a outro, e´ poss´ıvel determinar as velocidades instantaˆnea e
me´dia da part´ıcula? Justifique as suas respostas.
(C) (1,0 ponto) Um corpo pode exercer uma forc¸a sobre si mesmo? Justifique as suas respostas.
Questa˜o n0 03 − Um bloco de massa m esta´ apoiado sobre o lado esquerdo de um bloco de massa M . O coeficiente
de atrito cine´tico entre os dois blocos e´ µ, e a superf´ıcie sobre a qual o bloco de massa M esta´ apoiado e´ sem atrito.
Uma forc¸a horizontal constante ~F e´ aplicada ao bloco de massa m, colocando-o em movimento como mostrado na
parte (a) da figura abaixo. Se a distaˆncia que a superf´ıcie frontal do bloco de massa m percorre sobre o bloco de
massa M e´ L, determine:
(A) (2,5 pontos) o tempo, em func¸a˜o de F e/ou µ e/ou m e/ou M e/ou L e/ou g (acelerac¸a˜o da gravidade), que
o bloco de massa m levara´ para chegar ao lado direito do bloco de massa M , como mostrado na parte (b) da
figura; Justifique as suas respostas.
(B) (1,0 ponto) a distaˆncia percorrida pelo bloco de massa M nesse processo, em func¸a˜o de F e/ou µ e/ou m e/ou
M e/ou L e/ou g . Justifique as suas respostas.