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FEP 2195 – Física 1 para Engenharia Prova P1 – 14/04/2005 Avisos: Duração da Prova: 2 horas. Não é permitido o uso de calculadora. Apresente sua identidade ao assinar a lista de presença. Preencher todas as folhas da prova com seu nome e turma de forma legível. Resolva cada questão na folha apropriada. Utilize g = 10m/s2. Não esqueça as unidades e veja o formulário no verso. Justifique todas suas respostas com comentários, fórmulas e cálculos intermediários. Faça uma boa prova!! 1) O bloco de 4,00Kg da Figura - 1 abaixo está preso a um eixo vertical por meio de dois fios. Quando o sistema gira em torno desse eixo, os fios ficam dispostos como indicado na figura e a tensão no fio superior é de 80,0N. a) (1,0) Qual é a tensão no fio inferior? b) (0,5) Qual período do sistema? c) (0,5) Ache período do sistema para que o fio inferior comece a ficar frouxo. d) (0,5) Explique o que ocorre quando o período do sistema for menor do que o calculado no item c). Figura - 1 2) Uma pedra cai de um balão que se desloca com velocidade escalar Vb = 12,0 m/s numa direção que forma um ângulo de 30,00 com a horizontal (ver Figura - 2). A pedra permanece no ar durante 6,00 s e então atinge o solo. a) (0,5) Determine o vetor velocidade do Balão. b) (0,5) Que distância a pedra percorre na horizontal? c) (0,5) Determine o vetor velocidade da pedra no instante em que esta atinge o solo. d) (1,0) Determine a altura máxima que a pedra atinge em seu movimento. Expresse os resultados dos itens a) e c) utilizando vetores unitários î e ĵ . Figura – 2. 3)Um trem de metrô viaja entre duas estações separadas por uma distância l. O trem nunca atinge sua velocidade máxima. No começo do trajeto ele se move com aceleração constante a , desde t = 0 até o instante t1. A partir de t1 os freios são acionados e ele desacelera de modo constante com (-5a) até parar na segunda estação, no instante t2. a) (0,5) Escreva as equações da velocidade nos intervalos de tempo 0 ≤ t ≤ t1 e t1 ≤ t ≤ t2. b) (0,5) Desenhe um gráfico da velocidade ( v versus t) indicando os pontos principais v(t = 0), v(t1) e v(t2). c) (1,0) Determine t1 e t2 em função de l e a . d) (0,5) Determine a distância percorrida no trecho de aceleração a, isto é de t = 0 a t = t1. 4)Um corpo de massa M1 sobre uma mesa horizontal sem atrito é ligado a um corpo de massa M2 pelas polias P1 e P2 sendo estas bem leves, como mostra a Figura - 3. a) (0,5 ) Se a1 e a2 são as acelerações de M1 e M2, respectivamente, qual é a relação entre essas acelerações? Explique. b) (1,0) Expresse as acelerações a1 e a2, em termos das massas M1, M2 e g. c) (1,0)Expresse as tensões nos fios em termos das massas M1, M2 e g. Figura - 3 Formulário: √1,5=1,22 √2=1,41 √2,5=1,58 √3=1,73 √3,5=1,87 √4,5=2,12 √5 =2,23 √5,5=2,34 √6=2,44 √6,5=2,54 √7=2,64 √7,5=2,73 √8=2,82 √8,5=2,91 √9,5=3,08 √10=3,16 Figura - 1 Figura - 3
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