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PRIMEIRA PROVA DE FÍSICA - Mecânica Professor: Eduardo Nery Duarte de Araújo Valor: 15 pontos Data: 27/03/2014 As três questões de múltipla escolha (1 a 3) devem ser marcadas em apenas uma das alternativas (a, b, c ou d), sem a necessidade de justificativa. As três questões discursivas (4 a 6) devem conter os cálculos, justificativas e raciocínios necessários para sua resolução. Caso necessite de mais espaço para a resolução dos problemas, podem ser usadas somente folhas de papel A4 fornecidas pelo professor. Equações Necessárias ⃗⃗ ⃗⃗ (Segunda Lei de Newton) (Movimento retilíneo com aceleração constante) √ √ ⃗⃗ ∑ ⃗⃗ 1) De acordo com a Terceira Lei de Newton é correto afirmar que a força que impulsiona uma pessoa para frente durante uma caminhada sobre o chão é: a) A gravidade que puxa o corpo da pessoa para o centro da Terra, impulsionando-a no sentido da caminhada. b) A força normal à superfície em resposta ao peso da pessoa que empurra a pessoa no sentido da caminhada. c) A resistência do ar que empurra a pessoa no sentido da caminhada. d) A força de atrito entre o pé da pessoa e o chão que a empurra a pessoa no sentido da caminhada. C B A 2) Quando uma pessoa salta de um avião e em seguida abre o paraquedas pode acontecer de a descida ser com velocidade constante. De acordo com a Primeira Lei de Newton, podemos afirmar que, no caso da pessoa descer com velocidade constante (despreze a massa do paraquedas): a) A força de atrito entre o paraquedas e o ar se iguala ao peso. b) Durante a descida a força de resistência do ar reduz o peso à zero. c) A atração gravitacional para de agir durante a descida. d) A força de atrito do paraquedas com o ar é maior que o peso. 3) Seja o sistema abaixo que possui dois blocos A e B sobre uma superfície sem atrito. Quando o bloco B é puxado pela força o conjunto formado pelos blocos A e B se desloca com uma aceleração constante. Pode-se afirmar que a força que empurra o bloco A no sentido do deslocamento do bloco B é: a) A força normal entre o bloco B e a superfície. b) A atração gravitacional entre o bloco B e a Terra. c) A força de atrito entre os blocos A e B. d) A força de atrito entre o bloco B e a superfície. ⃗⃗ 4) Uma pessoa lança uma pedra de 2 Kg de cima para baixo do topo de um prédio. Sabendo que a velocidade inicial da pedra ao sair da mão da pessoa vale 20 m/s, resolva as questões abaixo: a) Faça um diagrama de corpo livre com todas as forças que atuam na pedra após ela sair da mão da pessoa e determine o valor da força resultante. b) Determine uma equação para a posição da pedra como uma função do tempo após a pedra sair da mão da pessoa. c) Determine a velocidade da partícula 10 segundos após ela sair da mão da pessoa. d) Faça os gráficos da aceleração em função do tempo, da velocidade em função do tempo e da posição em função do tempo para a pedra. Observação: Desconsidere a resistência do ar Considere 5) No sistema abaixo um bloco de massa está sobre uma superfície inclinada de com atrito não nulo. Sabendo que o bloco desce com uma velocidade constante, resolva as questões abaixo: a) Faça um diagrama de corpo livre contendo apenas o bloco e todas as forças que atuam nele. b) Calcule o módulo da força normal sobre o bloco e o módulo da força de atrito atuando sobre ele (Considere ). 6) Um corpo descreve uma trajetória retilínea segundo a equação a) Calcule a velocidade média da partícula entre e . b) Encontre os instantes de tempo onde a velocidade instantânea da partícula é zero. c) Em qual tempo a aceleração instantânea do corpo é nula? d) Faça os gráficos da velocidade em função do tempo e da aceleração em função do tempo. x
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