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Universidade Federal do Rio Grande do Sul F´ısica 1C (Turma I) - fis01181 Nome: Prova 1 Semestre: 2016/1 Carta˜o Data: 16/05/2016 Prof.: Ricardo Melo Ferreira Nota As respostas devem estar a caneta e conter as unidades sempre que for o caso. 1. Considere que em um certo ponto A de uma montanha russa um carrinho de 200 kg esta´ a uma altura de 10 m em relac¸a˜o ao ponto de chegada e partida se movendo com uma velocidade v0. Neste ponto do trajeto o carrinho desce um vale de 5, 0 m e depois sobe ate´ o topo de uma elevac¸a˜o 4, 5 m acima do ponto A, ou seja, 14, 5 m acima da partida. Desconsiderando o atrito e a resisteˆncia do ar calcule: (a) Qual a menor velocidade v0 necessa´ria para que o carrinho ultrapasse o topo da elevac¸a˜o? (b) Esta velocidade mı´nima v0 pode ser alterada modificando-se a profundidade do vale para que o carrinho adquira mais velocidade la´ em baixo? Explique. (c) Ao passar pelo ponto de chegada o carrinho aciona os freios e precisa parar em 10 m. Qual deve ser o coeficiente de atrito cine´tico do sistema de frenagem? F´ısica 1C (Turma I) - fis01181 Prova 1 - Pa´gina 2 de 4 16/05/2016 2. Uma cunha de massa M repousa sobre o topo de uma mesa sem atrito. Um bloco de massa m e´ colocado sobre a cunha, conforme a figura. O sistema e´ libertado a partir do repouso. (a) Escreva os vetores de acelerac¸a˜o da cunha e do bloco. (b) Suas respostas ao item (a) se reduzem ao valor esperado quando M for muito grande? M m θ F´ısica 1C (Turma I) - fis01181 Prova 1 - Pa´gina 3 de 4 16/05/2016 3. Dois cubos de gelo ideˆnticos de massa m sa˜o liberados do repouso em um recipiente hemisfe´rico liso e de raio R, a partir das posic¸o˜es indicadas na figura. Despreze o atrito entre os cubos e o recipiente. Se eles colarem ao colidirem, que altura acima da parte inferior do recipiente os cubos atingira˜o apo´s a colisa˜o R F´ısica 1C (Turma I) - fis01181 Prova 1 - Pa´gina 4 de 4 16/05/2016 4. Um rio de 1 km de largura tem uma correnteza de velocidade 1, 5 km/h. Um homem atravessa o rio de barco, remando a` uma velocidade de 2, 5 km em relac¸a˜o a` a´gua. (a) Qual o tempo mı´nimo que leva para atravessar o rio? Onde desembarca nesse caso? (b) Suponha agora que o homem quer chegar a um ponto diametralmente oposto na outra margem, e tem duas opc¸o˜es: remar de forma a atingi-lo diretamente, ou remar numa direc¸a˜o perpendicular a` margem, sendo arrastado pela correnteza ate´ ale´m de onde quer chegar, e depois caminhar de volta ate´ la´. Se ele caminha a 6 km/h qual das duas opc¸o˜es e´ mais vantajosa e quanto tempo leva?
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