Prova NP1 complementos de Física UNIP

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Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia - ICET
Campus Brasília
	Curso: Engenharia Civil
Disciplina: COMPLEMENTO DE FÍSICA
Professor: EDWIN SILVA
Tipo de prova (NP1)
	Data da Prova:
09/10/2017
	Nome do aluno:
	RA:
	Turma:
	Assinatura do aluno:
	Nota da prova:
	Nota dos relatórios/ atividades de laboratório:
	Nota final:
INSTRUÇÕES
Desligue o celular. 
Essa avaliação é composta por 01 questões de múltipla escolha e 06 questões discursivas, cujos valores estão apresentados nas questões, totalizando 8,0 pontos. As notas dos relatórios de laboratório totalizam 2,0 pontos. A nota final será composta pela soma da nota da prova e da nota dos relatórios/atividades de laboratório.
Leia as questões antes de respondê-las e observe o tempo disponível para resolução da prova. A interpretação dos enunciados faz parte da prova.
Indique, com caneta azul ou preta, apenas uma resposta para cada teste na tabela de respostas, sem quaisquer rasuras. Caso ocorra rasura, a questão será considerada errada.
As questões discursivas deverão ser respondidas com caneta azul ou preta, exclusivamente no espaço destinado às respostas (respostas a lápis ou fora do espaço destinado às respostas serão consideradas nulas).
Não é permitido utilizar qualquer material extra (folha adicional, eletrônicos, etc) para cálculo ou rascunho.
É proibida a utilização de quaisquer materiais para consulta, sejam eles impressos, eletrônicos, gráficos, sonoros, etc., assim como não pode haver qualquer tipo de comunicação (verbal ou não verbal) entre os alunos, durante a avaliação.
Todo o seu material pessoal deverá situar-se sob a sua cadeira.
O(A) aluno(a) que se utilizar de meios ilícitos ou não autorizados pelo professor na realização de qualquer atividade que resulte na avaliação do conhecimento, terá a nota zero atribuída à referida avaliação, assim como poderá sofrer as sanções previstas no Regimento Geral da UNIP.
Tempo de prova: 1:30 minutos (tempo mínimo de permanência na sala 30 minutos).
Questões
1ª Questão (múltipla escolha) (1,0) Sabe-se que em um Movimento Harmônico Simples (MHS), a aceleração relaciona-se com o tempo, de acordo com a seguinte função: 
onde: a é aceleração, A é a amplitude, ω é a frequência angular ou pulsação, φ0 é a fase inicial e t é o tempo. Um bloco, considerado como um ponto material, preso em uma mola, descreve um MHS sobre uma mesa horizontal sem atrito, seguindo a trajetória BAC indicada na figura.
Se o bloco, no instante inicial desse movimento, estava no ponto B, e sabendo que ele completa um ciclo a cada 1 segundo, pode-se afirmar que a função da aceleração (a) em relação ao tempo (t) desse movimento é: 
2ª Questão (Discursiva) (1,0) Uma mola tem o comprimento de 8 cm quando esta está na situação de repouso. Coloca-se em sua extremidade um corpo de massa igual a 0,1 kg e o comprimento da mola passa a ser 12 cm. Por meio de uma ação externa puxa-se o corpo até que o comprimento da mola atinja 14 cm, abandonando-se em seguida o conjunto, que passa a efetuar um MHS. Despreze as forças dissipativas. Determine: a) A constante elástica da mola; b) O período e a frequência do MHS; c) A amplitude do MHS.
3ª Questão (Discursiva) (1,0) A extremidade esquerda de uma mola horizontal é mantida fixa. Ligamos um dinamômetro na extremidade livre da mola e puxamos para direita; verificamos que a força que estica a mola é proporcional ao deslocamento e que uma força de 6,0 N produz um deslocamento igual a 0,030 m. A seguir removemos o dinamômetro e amarramos a extremidade livre a um corpo de 0,50 kg, puxamos o corpo até uma distância de 0,020 m.
a) Calcule a constante da mola?
b) Calcule a frequência, a frequência angular e o período da oscilação? 
4ª Questão (Discursiva) (1,0) A figura mostra uma astronauta em um dispositivo de medida de massa corporal (BMMD "body mass measuring device"). Projetado para uso em veículos espaciais em órbita, sua finalidade é permitir que os astronautas possam medir suas massas nas condições de ausência de "peso aparente" do fato de estar em órbira. O BMMD consiste em uma cadeira dotada de molas. O astronauta mede o período de suas oscilações na cadeira; sua massa é obtida da expressão do período em um sistema massa-mola oscilante. (a) Sendo M a massa do astronauta e m a massa efetiva da parte do BMMD, que também oscila, mostre que M = (k/4π2)T2 – m onde T é o período de oscilação e k é a constante elástica. (b) A constante elástica do BMMD é k = 605,6 N/m e o período de oscilação da cadeira vazia é 0,90149 s. Calcule a massa efetiva da cadeira. (c) Com um astronauta na cadeira, o período de oscilação passa para 2,08832 s. Calcule a massa do astronauta.
5ª Questão (Discursiva) (2,0) Uma barra retangular, fina, de alumínio (densidade 2,700 kg/m3, é projetada para girar em torno de um pino, que desliza suavemente dentro de um pequeno orifício, observar figura. Onde esse orifício deve ser feito para minimizar o período do movimento harmônico? A barra de alumínio mede 2 cm x 40 cm x 0,1 cm. 
6ª Questão (Discursiva) (1,0) Quando a massa de uma mola () é considerável grande, o período de oscilação de um objeto de massa é dado por:
Calcule a razão entre o período corrigido e o período padrão quando a massa da mola é igual a 50g, a massa do objeto vinculado à mola é 375g, e a constante de rigidez da mola é igual a 44 N/m. 
7ª Questão (Discursiva) (1,0) Grandes peças de máquinas que serão submetidas a rotações prolongadas em alta velocidade costumam ser testadas em sistemas de ensaios de rotação. Nesse sistema, a peça é posta para girar rapidamente no interior de uma montagem cilíndrica de tijolos de chumbo com revestimento de contenção, tudo isso dentro de uma câmara de aço fechada por uma tampa lacrada. Se a rotação faz a peça se estilhaçar, os tijolos de chumbo, sendo maciços, capturam os fragmentos para serem posteriormente analisados. Em 1985, a empresa Test Devices, Inc. (www.testedevices.com) estava testando um rotor de aço maciço, em forma de disco, com uma massa M = 272 kg e um raio R = 38,0 cm. Quando a peça atingiu uma velocidade angular ω de 14 000 rev/mim, os engenheiros que realizam o ensaio ouviram um ruído seco na câmara, que ficava um andar abaixo e a uma sala de distância. Na investigação, descobriram que tijolos de chumbo haviam sido lançados no corredor que levava a sala de testes, uma das portas da sala havia sido arremessada no estacionamento do lado de fora do prédio, um tijolo de chumbo havia atravessado a parede e invadido a cozinha de um vizinho, as vigas estruturais do edifício do teste tinham sido danificadas, o chão de concreto abaixo da câmara de ensaio havia afundado cerca de 0,5 cm e a tampa de 900 kg tinha sido lançado para cima, atravessara o teto e caíra de volta, destruindo o equipamento de ensaio. Os fragmentos da explosão só não penetraram na sala dos engenheiros por pura sorte. Qual foi a energia liberada na explosão do rotor?