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Marque um X em sua turma Professor T1 – 5 a = 16-18 Antonio Carlos Vieira T3 – 5 a = 14-16 T4 – 5 a = 08-10 T2 - 4 a = 08-10 Rober Velasquez T5 - 4 a = 10-12 T6 - 4 a = 14-16 Nome: ______________________________________________________ Matrícula: ___________ Equações Equilíbrio de corpo rígido ∑ ⃗⃗ ⃗⃗ { ∑ ∑ e ∑ ⃗ 2 mghU UW grav grav . .Peso 2 . ... 2 1 kxU UW elást elástElástF MecNC elástgravMec EW UUKE ... 1. Uma tábua uniforme de 3,0 m de comprimento é usada como gangorra por duas crianças com massas 25 kg e 54 kg. Elas sentam sobre as extremidades da tábua de modo que o sistema fica em equilíbrio quando apoiado em um suporte distante de 1m da criança mais pesada. Determine: (a) o peso da tábua e (b) a força que o suporte exerce sobre a tábua. UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA DEPARTAMENTO DE FÍSICA – CCE TERCEIRA PROVA DE FIS 191 – 15/07/2014 NOTA (100) Observações A prova contém 4 (quatro) questões; Todas as questões têm o mesmo valor; Caso necessário use o verso da folha; Quando necessário use 𝒈 𝟏𝟎𝒎/𝒔². Marque um X, no quadro ao lado, na turma em que você é matriculado. 2,0 m 1,0 m �⃗� 1 �⃗� 2 �⃗� 𝑇 O 𝑃1 5𝑥 5 𝑁 𝑃2 54𝑥 54 𝑁 𝑎 𝜏𝑜 𝑃1 , + 𝑃𝑇 ,5 − 𝑃2 , 5 + 𝑃𝑇 ,5 − 54 5 + 𝑃𝑇 ,5 54 𝑃𝑇 ,5 4 𝑏 𝐹𝑦 𝑁 𝑃1 + 𝑃𝑇 + 𝑃2 𝑁 5 + 8 + 54 1,0 m 2,0 m �⃗⃗� 0,5 m 2. Uma extremidade de uma barra uniforme que pesa 500 N está articulada em uma parede vertical e a outra extremidade está presa à parede amarrada por um cabo, de 3,0 m de comprimento, conforme ilustrado na figura abaixo. Um objeto pesando 200 N está suspenso por uma corda na extremidade direita. Determine: (a) a tensão no cabo e (b) as componentes horizontal e vertical da força que a articulação exerce sobre a barra. 3,0 m 4,0 m �⃗� 𝑂 �⃗� 𝐵 �⃗� 𝐹 𝑉 𝐹 𝐻 𝜃 𝐿 𝐿2 4, 2 + 3, 2 𝐿 5, 𝑚 cos 𝜃 3 5 sen𝜃 4 5 𝜃 O �⃗� 𝑂 �⃗� �⃗� 𝐵 𝐹 𝑉 𝐹 𝐻 Aplicando as condições de equilíbrio para a escora, temos: 3. Um bloco de massa M =2,0 kg é arremessado sobre uma superfície horizontal com velocidade de módulo 6,0 m/s, que desliza sem atrito até chegar ao ponto A. A partir daí desliza sobre uma superfície onde o coeficiente de atrito cinético vale 0,50 até o ponto B, percorrendo uma distância L = 3,8 m. Em B, o bloco colide com uma mola de constante elástica k = 100 N/m. A diferença de nível entre os dois trechos planos é H = 1,0 m. Determine a máxima compressão da mola, sabendo que a partir do ponto B não há atrito entre o bloco e a superfície. mx x k LggHvM x MgLMgHMvkx MvMgHkxMgL MvMgHkxMgL KUUW KUUW KWWW KW c c c c gravElástf gravElástf PesoElástFf Total c c c 6,0 100 )10.8,3.5,0.21.10.2²6(2 )22( 22 22 )2( 2 1 000 2 1 2 02 2 0 2 2 0 2 2 0 2 .. .. .. L M k A B H 𝑁𝑅 ℎ 4. Um pequeno bloco é arremessado para cima em um plano inclinado de 30o, com velocidade inicial v0 = 5 m/s. Não há atrito entre o bloco e o plano inclinado. Use o princípio de conservação da energia para determinar: (a) a distância que o bloco percorre ao longo do plano inclinado até parar momentaneamente e (b) a velocidade do bloco ao retornar à base do plano inclinado. (Os resultados independem da massa do bloco). 30 o 𝑣 0 d 𝑣 𝐻 A B Uma vez que não há atrito, neste caso, a única força a realizar trabalho é a força gravitacional (conservativa), a energia mecânica será conservada. − 𝑚𝑣0 2 + 𝑚𝑔𝐻 − 𝑔𝐻 𝑣0 2 𝐻 𝑣0 2 𝑔 𝑑 𝑣0 2 𝑔 𝑑 𝑣0 2 𝑔 52 ,5𝑚 (a) 𝐾 + 𝑈𝑔𝑟𝑎𝑣 𝑚𝑔𝐻 1 2 𝑚𝑣0 2 (× sen 3 𝑜 𝐻 𝑑 𝐻 𝑑 𝑠𝑒𝑛3 𝑜 𝐻 𝑑 𝑏 𝐾 + 𝑈𝑔𝑟𝑎𝑣 𝑚𝑣2 − + −𝑚𝑔𝐻 𝑣2 𝑔𝐻 𝑣2 𝑔𝑑𝑠𝑒𝑛3 𝑜 𝑣2 𝑔𝑑 ,5 𝑣2 𝑔𝑑 𝑣 𝑔𝑑 ,5 5𝑚/𝑠 1 2 𝑚𝑣2 − 𝑚𝑔𝐻 (× 𝑁𝑅 ℎ
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