Física I - P2

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2014.1 
 UNIDADE CENTRO 
 
Professor (a): Sane Simone 
Disciplina: Física 1 Turno: Manhã 
Tipo de Prova: ���� P1 ���� P2 ���� P3 ���� E.E Data: 27/05/2014 
 
FOLHA DE PROVA 
Observações: 
1. A prova deverá ser desenvolvida na folha de respostas, apenas a caneta (azul / preta); 
2. É desaconselhável a utilização de corretivos; 
3. Exceto nas questões discursivas, as respostas com rasuras serão desconsideradas; 
4. São passíveis de punição todos os envolvidos na utilização de artifícios fraudulentos (cola). 
5. O aluno (a) que não estiver na pauta NÃO poderá fazer a prova. 
 
IDENTIFICAÇÃO 
Nome: Matrícula: 
 
GABARITO 
 
1° Questão: (2,5 pontos) As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para prevenir 
lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. A função do cinto está relacionada com que lei 
física? Explique sua resposta. 
A função do cinto está relacionada com a Primeira lei de Newton porque pela primeira lei Todo corpo persiste em seu estado de 
repouso, ou de movimento retilíneo uniforme, a menos que seja compelido a modificar esse estado pela ação de forças 
impressas sobre ele. Logo, uma pessoa dentro de um carro tende a permanecer em movimento quando o carro para 
bruscamente e o cinto tem a função dessa força que muda o estado de movimento do corpo. 
2° Questão: (1,25 pontos) Quando você aumenta a velocidade de um objeto aplicando a ele uma força, a energia cinética 
K do objeto aumenta. Da mesma forma, quando você diminui a velocidade do objeto aplicando a ele uma força, a energia 
cinética do objeto diminui. Como podemos explicar essas variações da energia cinética? 
 
Explicamos essas variações da energia cinética dizendo que a força que você aplicou transferiu energia de você para o objeto ou 
do objeto para você. 
 
 
3° Questão: (1,25 pontos) Uma maçaneta fica o mais longe possível do eixo das dobradiças por uma boa razão. Para 
abrir uma porta pesada você certamente deve aplicar uma força; apenas isso, contudo, não é o suficiente. Por quê? 
Explique. 
 
O lugar onde você aplica a força e a direção em que você empurra a porta também são parâmetros importantes. Se você aplica a 
força mais perto do eixo das dobradiças que a maçaneta, ou com um ângulo diferente de 90° em relação ao plano da porta, 
precisa usar uma força maior para abrir a porta do que se aplicar a força da maçaneta, perpendicularmente ao plano de porta. 
 
 
4° Questão: (1,25 pontos) Determine as componentes ���, ��� e ��� do vetor posição do centro de massa ����� para n 
partículas. 
 
	�
� = 1� � ��	��
�
���
= 1� � ��(���̂ + ���̂ + �����) =
1
� �(�����̂ + �����̂ + �������) =
�
���
�
���
 
1
� � �����̂� +
1
� � ������̂ +
1
� � ������� =
�
���
�
���
�
���
!
��̂ + "
��̂ + #
��� 
 
$%&%, 
 2
!
� = 1� � 
�
���
���� 
"
� = 1� � 
�
���
���� 
#
�. = 1� � 
�
���
���� 
 
 
5° Questão: (1,25 pontos) Uma caminhonete de 2650 kg que se desloca a 16,0 km/h possui uma certa quantidade de 
movimento. Que velocidade um caminhão de 9080 kg deve ter para possuir a mesma quantidade de movimento. 
 
)*+,% - ./-+01,-,* ,* �%21�*+0% ,- 3-�1+ℎ%+*0* 1&/-$ - 
56 = �626 = (2650 �&)(16,0 �� ℎ⁄ ) = 2650�16��&� 10
<�
ℎ �
1ℎ
3600 > =
42400�10< �&�
3600 >= 11,77777�10< �& � >⁄ 
 
 
26AB��CãE = 11,77777�10
< �& � >⁄
9080 �& = 1,29 � >⁄ 
 
 
6° Questão: (1,25 pontos) Uma criança empurra um brinquedo de massa total m = 1 kg sobre um piso de concreto com 
uma força horizontal constante H��� de módulo 15 N. Em um deslocamento retilíneo de módulo I = J, KJ L, a velocidade do 
brinquedo diminui de MN = J, OJ L/Q para M = J, RJ L/Q. (a) Qual foi o trabalho realizado pela força H��� ? (b) Qual é o 
aumento ∆TU da energia térmica do brinquedo e do piso? 
 
(-)V%�% - W%	ç- Y�-Z$13-,- é 3%+>0-+0*, Z%,*�%> 3-$3/$-	 % 0	-\-$ℎ% 	*-$1�-,% 
Z%	 *$- />-+,% - *./-çã% ,% 0	-\-$ℎ% 	*-$1�-,% Z%	 /�- W%	ç- 3%+>0-+0*, $%&% 
 
] = Y, cos a = (15 b)( 0,5 �) cos 0° = 7,5 d 
 
(\)e>-+,%- *./-çã% Z-	- % 0	-\-$ℎ% 	*-$1�-,% >%\	* /� >1>0*�- 3%� -0	10% 
(*.. 6.15 ,-> +%0-> ,* -/$-) 0*�%>, 
 
] = ∆fBg6 + ∆fh 
 
%+,* % 0	-\-$ℎ% ] iá W%1 3-$3/$-,% +% 10*� -+0*	1%	 * 3%�% - *+*	&1- Z%0*+31-$ +ã% 
2-	1-, ∆fBg6 2-1 >*	 ,-,- -Z*+-> Z*$- 2-	1-çã% ,- *+*	&1- 31+é013-, 3%� 1>>% 0*�%> 
 
∆fBg6 = ∆k + ∆e = ∆k = 12 �2
l − 12 �2E
l = 12 �(2
l − 2El) 
n%&%, 
 
] = o12 �(2
l − 2El)p + ∆fh 
∆fh = ] − 12 �(2
l − 2El) = 7,5 d − 12 ( 1 �&)q(0,2 � >)⁄
l − (0,6 � >)⁄ lr
= 7,5 d − 12 (1 �&)s0,04 �
l >l − 0,36⁄ �l >l⁄ t = 7,5 d − 12 (1 �&)(−0,32 �
l >l⁄ )
= 7,5 d − (− 0,16 �& �l >l⁄ ) = 7,5 d + 0,16 d = 7,66 d. 
 
7° Questão: (1,25 pontos) Um operário empurra uma caixa com certa massa total impondo-lhe uma aceleração de 12,0 
m/s2. O mesmo empurrão é dado à outra caixa de massa total diferente impondo-lhe uma aceleração de 3,3 m/s2. Qual é a 
aceleração que este empurrão impõe a uma caixa cuja massa total é (a) a diferença entre as massas das caixas e (b) a 
soma entre as massas das caixas? 
 Y
�� = -� ⇒ �� = 
Y
-� =
Y
12,0 � >l⁄ 
Y
�l = -l ⇒ �l = 
Y
-l =
Y
3,3 � >l⁄ 
 3
 
(-) - = Y�� − �l =
Y
Y 12,0 � >l⁄v − Y 3,3 � >l⁄v
= 11 12,0 � >l⁄v − 1 3,3 � >l⁄v
= 10,08333 � >l⁄ − 0,30303 � >l⁄ =
1
−0,2197 � >l⁄ = −4,55 � >
l⁄
 
 
(\) - = Y�� + �l =
Y
Y 12,0 � >l⁄v + Y 3,3 � >l⁄v
= 11 12,0 � >l⁄v + 1 3,3 � >l⁄v
= 10,08333 � >l⁄ + 0,30303 � >l⁄ =
1
0,38636 � >l⁄ = 2,59 � >
l⁄