prova1 modelo3

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EETI - Escola de Engenharia e TI
Disciplina: F´ısica Ondas e Calor
Professor: Danilo Sande Santos
Valor da avaliac¸a˜o: 8,0 pontos
1a Avaliac¸a˜o - 2016.2
Aluno (a):
Matr´ıcula:
Curso:
LEIA COM ATENC¸A˜O AS SEGUINTES INSTRUC¸O˜ES
1. Apo´s receber a avaliac¸a˜o, se o aluno desistir da mesma, na˜o tera´ direito a` se-
gunda chamada.
2. Assim que receber a folha de questo˜es, o aluno deve preencher o cabec¸alho com
seu nome completo. Tambe´m deve colocar seu nome completo na folha de respostas.
Na˜o e´ permitido utilizar outras folhas de papel ale´m das fornecidas pelo professor,
devidamente assinadas.
3. As soluc¸o˜es e respostas das questo˜es devem ser feitas na folha de respostas.
Na˜o sera˜o aceitas respostas na folha de questo˜es. Rasuras nas questo˜es de mu´ltipla
escolha anulam a questa˜o.
4. A folha de questo˜es deve ser devolvida com a folha de respostas.
5. A avaliac¸a˜o deve ser feita utilizando caneta azul ou preta. Respostas a la´pis na˜o
sera˜o consideradas.
6. Todas as questo˜es discursivas sera˜o corrigidas levando em conta: coereˆncia das
ideias, capacidade de argumentac¸a˜o, ana´lise e s´ıntese.
7. A avaliac¸a˜o e´ sem consulta e individual. Consultas a material escrito (caderno,
apontamentos, livros, pape´is, etc.), equipamento eletroˆnico (PDA’s, agendas, arqui-
vos em calculadoras, celulares, notebooks, etc.) e/ou a colegas, na˜o sa˜o permitidas.
8. Os celulares e equipamentos diversos de telefonia mo´vel ou eletroˆnicos, com ou
sem acesso a internet, devem permanecer desligados e guardados dentro de bolsas
ou na mesa do professor.
9. Na˜o e´ permitido utilizar estojos e colocar objetos no colo. As bolsas devem
ser guardadas embaixo da carteira. O aluno deve ter em ma˜os apenas o material
necessa´rio (la´pis, caneta e borracha).
10. Caso o aluno seja flagrado portando qualquer aparelho eletroˆnico (exceto calcu-
ladora quando permitida pelo professor), ou descumprindo as regras estabelecidas,
sua avaliac¸a˜o sera´ recolhida e atribu´ıda nota zero.
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(1,0) 1 - A amplitude e a constante de fase de um oscilador sa˜o determinadas
a) pela frequeˆncia e pela velocidade inicial.
b) pela frequeˆncia e pelo deslocamento inicial.
c) apenas pelo deslocamento inicial.
d) apenas pela velocidade inicial.
e) pelo deslocamento inicial e pela velocidade inicial.
(1,0) 2 - A tabela a seguir mostra as equac¸o˜es de treˆs ondas que se propagam em
cordas separadas. Escolha a opc¸a˜o em que as ondas esta˜o em ordem crescente da
ma´xima velocidade transversal.
onda 1: y(x, t) = (2, 0 mm) sin[(4, 0 m−1)x− (3, 0 s−1)t]
onda 2: y(x, t) = (1, 0 mm) sin[(8, 0 m−1)x− (4, 0 s−1)t]
onda 3: y(x, t) = (1, 0 mm) sin[(4, 0 m−1)x− (8, 0 s−1)t]
a) 1,2,3
b) 1,3,2
c) 2,1,3
d) 2,3,1
e) 3,1,2
(2,0) 3 - Uma part´ıcula executa um MHS linear com uma frequeˆncia de 0, 25 Hz
em torno do ponto x = 0. Em t = 0, o deslocamento da part´ıcula e´ x = 0, 37 cm e
a velocidade e´ v = 0. Determine os seguintes paraˆmetros do MHS:
(0,5) a) per´ıodo, frequeˆncia angular e amplitude;
(0,5) b) deslocamento x(t) e velocidade v(t);
(0,5) c) velocidade ma´xima e mo´dulo da acelerac¸a˜o ma´xima;
(0,5) d) deslocamento e velocidade em t = 3, 0 s.
(2,0) 4 - Um fio de 100 g e´ mantido sob uma trac¸a˜o de 250 N com uma extremidade
em x = 0 e a outra em x = 10, 0 m. No instante t = 0, o pulso 1 comec¸a a se
propagar no fio a partir do ponto x = 10, 0 m. No instante t = 30, 0 ms, o pulso 2
comec¸a a se propagar a partir do ponto x = 0. Em que ponto x os pulsos comec¸am
a se superpor?
(1,0) 5 - Um peˆndulo e´ formado suspendendo por um ponto uma barra longa e fina.
Em uma se´rie de experimentos, o per´ıodo e´ medido em func¸a˜o da distaˆncia x entre
o ponto de suspensa˜o e o centro de massa da barra. Se o comprimento da barra e´
L = 3, 20 m e a massa m = 22, 1 g, qual e´ o menor per´ıodo?
(1,0) 6 - Fac¸a um comparativo entre os gra´ficos da Figura 1, destacando no ponto
de equil´ıbrio e nos pontos extremos o comportamento de cada uma das grandezas.
Comente sobre os valores ma´ximos e a forma dos gra´ficos.
2
Figura 1: Gra´ficos referentes a` questa˜o 6.
Expresso˜es u´teis:
x = (n+ 12 )
λ
2 x = n
λ
2
f =
nv
2L
λ = 2Ln
P = mv k =
2pi
λ
u =
dy′
dt
ω = 2piT
ω = 2pif T = 2pi
√
I
κ
E =
1
2
kx2m vm = ωxm
T =
1
f
am = ω
2xm
ω =
√
k
m F = −kx
I = ICM +mh
2 v =
√
τ
µ
ICM =
1
12
mL2 v = λf =
ω
k
T = 2pi
√
I
mgh
T = 2pi
√
m
k
v =
dx
dt
a =
dv
dt
x = xm cos(ωt+ φ) y = ym sin(kx− ωt+ φ)
v = −ωxm sin(ωt+ φ) y′ = 2ym sin kx cosωt
a = −ω2xm cos(ωt+ φ)
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