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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO - UPE - ESCOLA DE ENGENHARIA l PROVA DE FÍSICA l - PROF. FERDBVAND LOPES Nome: Turma: * g = 9,8 m/s para todas as questões. 01 - Um bloco de m = 2,0 kg é solto de uma altura h = 40 cm sobre uma mola de constante elástica k = 1960 N/m, conforme a 01. Determine o comprimento máximo que a mola é comprimida. Data: pj / Já / 1^ . 02 - Na Fig. ao lado um bloco de massa m = 12 kg é liberado a partir do repouso em plano inclinado de ângulo O = 30°. Abaixo do bloco há uma mola que pode ser comprimida 2,0 cm por uma força de 270 N. O bloco pára momentaneamente após comprimir a mola de 5,5 cm. (a) Que distância õ bloco desce ao longo do plano da posição de repouso inicial até o ponto em que pára momentaneamente? (b) Qual é a velocidade do bloco no momento em que entra em coníato com a mola? 03 - Após uma colisão perfeitamente inelástica, dois objetos de mesma massa e mesma velocidade escalar deslocam-se juntos com metade da velocidade inicial. Determine o ângulo entre as velocidades iniciais dos objetos (Colisões em duas dimensões). YTV O^I+TO-^a, =X8,.YT-V-S-=,YYVC7- - " . = = / 04 - Na Fig. abaixo (letra a) mostra um disco que pode gerar em rorno de um eixo pèipêTlcncular à sua face a uma distância h do centro do disco. Na Fig. abaixo (letra b) mostra o momento de inércia I do disco em relação ao eixo em função da distância h, desde o centro até a borda do disco. A escala do eixo I é definida por la = 0,050 kg-m2 e Ib = 0, 150 kg-m2. Qual a massa do disco? Axís 0,l5r- .SP 0.10 0.05 (n) (*) i ^ ------ -C -C ."T UT íOSX '• VY7 z- = O fe-(~AÇ)eo) X 0,1 4 -^^ -0 ui-JQV-í- ÇVu^tefiTt^rf^ •m-vM • fj^ç, *ç-y- x UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO - UPE - ESCOLA DE ENGENHARIA 2° EXERCÍCIO DE FÍSICA l - PROF. FERDINAND LOPES -.A Turma: / f / _ . *Somente serão consideradas as respostas acompanhadas de seu desenvolvimento, se necessário faça g = 9,8 m/s2 para todas as questões. Todas as respostas deverão ser apresentadas com duas casas decimais e lembre-se que: A interpretação e organização fazem parte da avaliação. 01 -Na Fig. ao lado uma força constante Fa de módulo 82,0 N é aplicada a uma caixa de sapatos de 3,00 kg a um ângulo (j) = 53,0°, fazendo com que^a-caixa se mova para cima ao longo de uma rampa g&m atrito com velocidade constante. Qual é o trabalho reaíízã3o sobre a caixa por Fa após ela ter subido uma'distância vertical h = 0,150 m? Explique a sua resposta. (2,0 pontos). 02 - Na Fig. ao lado um bloco de massa m = 12 kg é liberado a partir do repouso em plano inclinado de ângulo 6 = 30°. Abaixo do bloco há uma mola que pode ser comprimida 2,0 cm por uma força de 270 N. O bloco pára momentaneamente após comprimir a mola de 5,5 cm. (a) Que distância o bloco desce ao longo do plano da posição de repouso inicial até o ponto em que pára momentaneamente? (1,0 ponto) (b) Qual é a velocidade do bloco no momento.em que entra em contato com a mola? (1,0 ponto) \3 - A Figura ao lado, mostra uma placa composta com dimensões d t = 11,0 cm, d2 = 2,80 cm e d3 = 13,0 cm. Metade da placa é Constituída de .--alumínio (densidade = 2,70 g/cm)) e a "õuTrá metadedã~ Aplacade~(terro^ (densidade = 7,85 g/cmf)^-Quais são (a) a coordenada x e'(b) a coordenada y e (c) a coordenada z do centro de massa da placa? (2,0 pontos). -,, . /, »••». T A • * • 4- Na Fig. ao lado, a partícula projétil c uma partícula alfa e a partícula alvo c um núcleo de oxigénio. A partícula fa- é espalhada em um ângulo 9, = 1,0° e o núcleo de oxigénio recua com Mocidade 1,20 x IO5 m/s em um igulo G2 = 51,0°. Em unidades ômicas de massa, a massa da partícula fa é 4,Ou e a massa do núcleo de ugênio é l ó,Ou. Quais são as :locidades (a) final (1,0 ponto) e (b) icial da partícula alfa? (1,0 ponto). m, í r- O"/! )'f m y 5 _ ^a pjg ao lado a roda tem oito "raios de, 30 cm tualmçnte espaçados, está montada em um eixo fixo e era a ,2,5 rev7s. Você deseja atirar uma flecha de;;20^cm de nmpnmento paralelamente ao eixo da roda sem atingir m dos raios. Suponha que a flécha~~e os raios são muitos nos. (a) Qual é menor velocidade que a flecha deve ter? i) o ponto entre o eixo e a borda da roda por onde a flecha assa faz alguma diferença? Caso a resposta seja firrnativa, para que ponto você deve mirar. (2,0 pontos). './, T - -í J l f \ l/ / ,« ••' - - v ^ - > \ ! '/^ ' í r;,. - r-,'.' ; UNIVERSIDADE DE PERNj^ fBUCO - UPE - ESCOLA DE ENGENHARIA 2" EXERCÍCIO DE FÍSICA l - PROF. FERDJNÀND LOPES Nome: LtM*À L J. L *Somente serão consideradas as respostas acompanhadas Turma: AW Data: necessário faça g = 9,81 m/s para todas as questões. Todas as respostas deverão ser apresentadas com duas casas decimais e lembre-se organização fazem parte da avaliação. 01 - Um bloco de 250 g é deixado cair em uma mola vertical, inicialmente relaxada, com uma constante elástica k = 2,5 N/cm (Fig. ao lado). O bloco fica acoplado à mola, comprimindo^aem 12 cm até parar momentaneamente. ClNejía_cogipTessa^)que trabalho é realizado sobre o bloco (a) pela força gravitacional (0,5 ponto) e (b) pela força elástica? (0,5 ponto) (c) Qual é a velocidade do bloco imediatamente antes de se chocar com a mola? (0,5 ponto) (d) Se a velocidade no momento do impacto é duplicada, qual é a compressão máxima damola? (0,5 ponto). i í 0 ?• ** ""* 02 - Na Fig. ao lado um bloco de massa m = 12 kg é liberado a partir do repouso em plano inclinado de ângulo 9 = 30°. Abaixo do bloco há uma mola que pode ser comprimida 2,0 cm por uma força de 270 N. ô bloco pára momentaneamente após comprimir a mola de 5,5 cm. (a) Que distância o bloco desce ao longo do plano da posição de repouso inicial até o ponto em que pára momentaneamente? (1,0 pontos) (b) Qual é a velocidade do bloco no momento em que entra em contato com a mola? (1,0 pontos). de seu desenvolvimento, se que: A interpretação e • r. S, •' O -^ ' ' " •y 03 — Quais são (a) a coordenada x (1,0 ponto) e (b) a coordenada y (1,0 ponto) do centro de massa da placa uniforme mostrada na Figura ao lado. Se L - 5,0 cm? Jy-» S) -/í-A , JjíVí - j j . - . O 4- Na Fig.. ao lado; a partícula projétil -l é uma partícula alfa e afbartícula alvo " ' ' " : jèSsC.^ ' \ ' '2 é um núcleo de oxigêntorA; partícula alfa é espalhada em um ângulo Q\ = 64,0° e o núcleo de oxigrâiorecua_com velocidade 1$) x^ftí^m/s] em um ângulo 62 .%' 51,0°;: Em unidades atómicas de massa, a massa da partícula alfa é 4,0u e a massa do núcleo de oxigénio é ló^Ou. Quais j são as velocidades (a) final (1,0 ponto) e (b) inicial da partícula alfa? (1,0 ponto). 05 - Na Rg. .abaixo (letra a) mostra um disco que pode gdrar em tomo de um eixo perpendicular à sua face a uma distância h 'do centro do disco.: Na Fig. abaixo- (letra b) mostra o momento de inércia I do disco em relação ao eixo em função da distância h, desde o centro até a borda do discoj A escala do eixo I é definida por I, = 0,Í^ Ò kg-m2 e ly = ^ Qual a massa do disco? (2,0 pontos). ' ^ V ?;; / : ; i ' " ' ' ' ' " Axis ,0.05 à rv rrfFr^rFFFr 07WJ TsnVT 1 l QfolTfr- foyn > v mnn1 4-mn.íof- Mv?'.» ^Nl^ Z K.- «35 = 0IXVvr\ d X^y / Mí l i 27 Gi ^M_ T/jql\ K^ - mi v/\ã-- Um, , "iV*V €íta x^' ^ i n.ouo^. '-' V= liJS.lO^VYt ^. •v Io b' II ? v fr - i p. í • s- a U :r 5 5" p o í ^ . . O l 5 0 \\ \\ 0 a . t ip b $ 3 o S *0 \ o • 50 ' a ae r i M - O J- M s - b í 17 - o u Q AO O Io Ss a eu UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO - ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO 2° EXERCÍCIO DE FÍSICA I - TIPO l - Professor: Ferdinand Lopes Aluno . Turma: Data: Observações: Quando necessário faça a gravidade igual g = 9,8 m/s2. Apresente seus resultados de cálculos com duas casas decimais. Pode-se fazer o uso de calculadora, mas não de calculadora de celular. E lembre-se a interpretação e organização fazem parte da avaliação. CADA QUESTÃO VALE 2,0 PONTOS 01 - Um bloco de 250 g é deixado cair em uma mola vertical, inicialmente relaxada, com uma constante elástica k = 2,5 N/cm (Fig. ao lado). O bloco fica acoplado à mola, comprimindo-a em 12 cmaté parar momentaneamente. Nesta compressão, que trabalho é realizado sobre o bloco (a) pela força gravitacional e (b) pela força elástica? (c) Qual é a velocidade do bloco imediatamente antes de se chocar com a mola? (d) Se a velocidade no momento do impacto é duplicada, qual é a compressão máxima da mola? 02 - Um garoto está inicialmente sentado sobre o topo de um monte hemisférico de gelo de raio R = 13,8 m. Ele começa a deslizar para baixo com uma velocidade inicial de desprezível (Fig. ao lado). Suponha que o atrito é desprezível. Em que altura o garoto perde contato com o gelo? 03 - O próton l, com uma velocidade de 500 m/s, colide elasticamente com o próton 2, inicialmente em repouso. Depois do choque os dois prótons se movem em trajetórias perpendiculares, com a trajetória do próton l fazendo 60° com a direção inicial. Após a colisão, quais são as velocidades escalares (a) do próton l e (b) do próton 2? (Colisões em duas dimensões). 04 - Uma polia com um momento de inércia de 1,0 x IO"3 kgm2 em torno de seu eixo e um raio de 10 cm é submetida a uma forca aplicada tangencialmente em sua borda. O módulo da força varia no tempo de acordo com F = 0,5t + 0,30t, com F em newton e t em segundos. A polia está inicialmente em repouso. Em t = 3,0 s, quais são (a) sua aceleração angular e (b) sua velocidade angular? (I = 0/2)M2). 05 - Na Fig. ao lado, uma bola de bronze sólida de massa 0,280 g rolará suavemente ao longo do trilho em loop quando solta do repouso ao longo de trecho retilíneo inclinado. O loop circular tem raio R = 14,0 cm e a bola tem raio r « R. (a) Quanto vale h se a bola deve estar na iminência de perder contato com o trilho quando ela alcança o topo do loop] Se a bola for solta da altura h = 6,OOR, quais são (b) o módulo e (c) o sentido da componente horizontal da força atuante sobre a bola no ponto Q? j - â_ ,, -;; 5 '"' ' '•
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