ICF1 AD2 2018 2

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IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
2o Semestre de 2018 
AD2 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud
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Instruções
Faça a AD2 à medida que você for estudando.
Não dispense a ajuda da tutoria presencial, nem da tutoria à 
distância para fazer a sua AD2. Você pode entrar em contado com 
os tutores à distância pelo telefone 0800-2823939 e diretamente 
pela ferramenta da plataforma denominada “Sala de Conferência” 
ou Chat”, nos horários disponíveis. Ou ainda pelas ferramentas da 
plataforma denominadas “Fórum” e “Sala de Tutoria”, onde você 
pode colocar a sua dúvida e ter uma resposta da nossa equipe em 
até 24h durante a semana. Quando a dúvida é colocada de sexta à 
noite até domingo, respondemos até a segunda-feira seguinte.
Esta AD contém três (03) questões. Ela deve ser entregue conforme 
as instruções de seu tutor presencial!
AD2 de ICF1 – 2018.2
1
Polo:______________________
Data:______________________
Curso:_____________________
Questão
1ª
2ª
3ª
4ª 
Nota Rubrica
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RESPONDA AS QUESTÕES NOS ESPAÇOS RESERVADOS, 
LOGO ABAIXO DE CADA ITEM.
Questão 1 (4,0 pontos) 
Só ganham pontos na questão os alunos que fizeram o 
Laboratório 4, portanto, espere para começar a resolver a 
questão depois de ir ao polo para fazer os experimentos desse 
laboratório. 
 
Os cientistas utilizam o método científico para descobrir as Leis da 
Natureza. Na Prática 1 do Módulo 2 você realizou um experimento 
para encontrar um modelo que pudesse ser utilizado para somar 
forças. Com esta finalidade, a força resultante foi obtida de duas 
formas diferentes.
a) Escreva as fórmulas do modelo que permitem calcular as 
componentes da força resultante a partir de duas forças 
conhecidas.
b) Escreva as fórmulas utilizadas para se obter a incerteza 
experimental das componentes da força resultante obtidas com 
o modelo (item a).
c) Complete a Tabela 1 com as medidas experimentais que você 
realizou para obter, com a fórmula do item (a), as componentes 
da força resultante. Não esqueça de colocar as incertezas 
destas medidas (coloque as incertezas dos ângulos em graus). 
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Tabela 1
d) Calcule com as fórmulas do item (a) as componentes das 
forças que você vai utilizar para calcular a força resultante com 
o modelo. Transfira as componentes destas forças para a 
Tabela 2.
e) Na determinação das incertezas das componentes das forças 
é necessário que os valores das incertezas dos ângulos 
medidos seja em radianos e não em graus. Transforme as 
incertezas dos ângulos de graus para radianos.
f) Calcule as incertezas experimentais que estão associadas às 
componentes obtidas em (d) e transfira para a Tabela 2. 
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Tabela 2
g) Calcule as componentes da força resultante obtida com os 
dados da Tabela 2 e transfira para a Tabela 3. Não esqueça de 
calcular as incertezas destas componentes. Transfira as 
incertezas para a Tabela 3.
Tabela 3
h) Para comprovar o modelo proposto para somar forças, foi 
utilizada outra maneira para se obter a força resultante. Qual a 
outra maneira utilizada para se obter a força resultante?
i) Coloque na Tabela 4 os valores das medidas que você realizou 
para calcular a força resultante desta outra maneira, bem 
como as incertezas destas medidas.
Tabela 4
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j) Calcule os valores das componentes da força resultante obtida 
a partir dos dados experimentais da Tabela 4, assim como 
suas incertezas. Transfira os resultados para a Tabela 5.
k) Escreva o intervalo I1 associado à faixa de valores da medida da componente x da força resultante obtida com as fórmulas 
do modelo (Tabela 3). Escreva o intervalo I2 associado à faixa de valores da medida da componente x da força resultante 
obtida da outra forma (Tabela 5). Represente esses intervalos 
na semirreta a seguir. TRABALHE COM UMA ESCALA 
RAZOÁVEL
l) Qual é a interseção entre os intervalos I1 e I2 obtidos no item (k)?
Tabela 5
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m) Escreva o intervalo I3 associado à faixa de valores da medida da componente y da força resultante obtida com as fórmulas 
do modelo (Tabela 3). Escreva o intervalo I4 associado à faixa de valores da medida da componente y da força resultante 
obtida da outra forma (Tabela 5). Represente esses intervalos 
na semirreta a seguir. TRABALHE COM UMA ESCALA 
RAZOÁVEL.
n) Qual é a interseção entre os intervalos I3 e I4 obtidos no item m?
o) Interprete os resultados experimentais, comparando os 
r e s u l t a d o s d o s i t e n s a n t e r i o r e s e v e r i f i c a n d o s u a 
compatibilidade dentro dos modelos estudados.
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Considere um bloco de madeira A , de massa m1 = 5,0 kg, descendo um plano inclinado (rampa) que faça um ângulo de 30 
graus com o solo. Existe atrito entre o bloco e a rampa. Sobre este 
bloco há um segundo bloco, B, que possui massa m2 = 4,0 kg. Não há movimento relativo entre os blocos A e B . Considere a 
aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2.
a) Desenhe o sistema descrito acima. 
b) Existe atrito entre os blocos A e B? Justifique sua resposta.
c) Desenhe isoladamente os dois blocos, identificando todas as 
forças que atuam sobre cada um.
Questão 2 (3,0 pontos)
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d) Qual o coeficiente de atrito estático mínimo entre os blocos A 
e B para que a situação descrita acima seja possível?
e) Qual a aceleração do bloco A? E do bloco B?
f) Qual o coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e a rampa?
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Uma partícula se move sobre uma calha horizontal lisa com 
velocidade constante de módulo desconhecida. A calha horizontal 
transforma-se, suavemente, a partir do ponto A, em uma calha 
semicircular de raio R, tal como indicado na figura. Após percorrer 
toda a calha semicircular, a partícula deixa a calha no ponto B, que 
se encontra exatamente acima do ponto A, com velocidade 
horizontal de módulo v0 e cai de volta na calha horizontal em um ponto P. As calhas estão or ientadas de modo que todo o 
movimento da partícula se passa num mesmo plano vertical. 
Considere desprezível o atrito entre a partícula e as calha em 
todos os momentos(entre os pontos A e B). Considere como dados 
do problema R = 30 cm, |v0 | = 15 cm/s e a aceleração da gravidade g = 10 m/s2.
a) Faça um desenho das forças que atuam na partícula de 
massa m quando ela passa pelo ponto Q, indicado na figura, 
localizado na calha semicircular. 
b) Faça um desenho das forças que atuam na partícula de 
massa m quando ela passa pelo ponto Q', indicado na figura, 
localizado na calha semicircular. 
c) Escreva o vetor velocidade instantânea inicial da partícula , v0, ​ 
​em relação ao eixo xy desenhado na figura em termos dos 
unitários i e j. 
Questão 3 (3,0 pontos)
R
v0
P A
Q
x
y
^ ^
Q'
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d) Escreva ​x(t), y(t), v ​x ​(t) e v ​y ​(t) ​ (componentes da velocidade instantânea na direção x e y, respectivamente) para a partícula 
como funções do tempo.
e) Determine o tempo que a partícula leva para atingir o ponto P. 
Apresente seu resultado com dois algarismos significativos.
f) Determine a distância entre os pontos A (origem do eixo xy) e 
P. Apresente seu resultado com dois algarismos significativos.
g) A partícula possui velocidade de módulo igual, maior ou menor 
que v0 ao passar pelo ponto Q? Justifique sua resposta.