Q5 AD1 2017 1 FIS 1A CORRIGIDA

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Iniciado em terça, 21 Mar 2017, 20:46
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Concluída em terça, 21 Mar 2017, 21:28
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Questão 1
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
Uma partícula se move ao longo do eixo   sob a ação de uma força total
dependente apenas da posição e cujo gráfico está mostrado na figura abaixo.
Em   a partícula está na origem e tem velocidade  . Sabe­se que a
partícula atinge a posição   e que nesta posição ela atinge velocidade
nula.
Considere as seguintes afirmativas:
I)O trabalho total realizado sobre a partícula no deslocamento   é
positivo.
II)Ao atingir a posição   a partícula também possui velocidade nula.
III)A velocidade da mesma em   tinha sentido negativo do eixo  .
Qual (ou quais) das afirmativas acima estão corretas?
Escolha uma:
a. Apenas a afirmativa II está correta.
b. As afirmativas II e III estão corretas.
c. As afirmativas I e II estão corretas.
d. Todas as afirmativas estão corretas.
e. Nenhuma das afirmativas está correta. 
f. As afirmativas I e III estão corretas.
g. Apenas a afirmativa I está correta.
h. Apenas a afirmativa III está correta.
A afirmativa I está incorreta pois no deslocamento   a área algébrica sob
a curva é negativa (em todos os pontos a força é negativa). Portanto, o
trabalho é negativo.
A afirmativa II está incorreta pois a força tem sentido negativo do eixo e o
deslocamento se dá no sentido positivo (a partícula saiu de x=0 e chega até 
). Sendo assim, em   ela deve ter velocidade no sentido positivo
do eixo. 
Questão 2
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
A afirmativa III está incorreta pelo mesmo motivo da anterior. É necessário
haver velocidade no sentido positivo para, mesmo com uma força no sentido
negativo do eixo em todos os pontos, a partícula atingir a posição 
A resposta correta é: Nenhuma das afirmativas está correta..
Considere a Terra como uma esfera de raio R e suponha que a massa esteja
distribuída uniformemente. Nesse caso, a força gravitacional exercida pela
Terra sobre uma partícula de massa m é a mesma que essa partícula sofreria
caso toda massa da Terra estivesse concentrada no seu centro. Considere
movimentos retilíneos desta partícula ao longo de um eixo OX que tem sua
origem no centro da Terra, conforme a figura abaixo.
Suponha que uma partícula é abandonada do repouso na posição   e
considere a massa da Terra M conhecida. Qual a componente   da
velocidade da partícula quando a mesma atinge a superfície da Terra?
Escolha uma:
a. 
b. 
c. 
d. 
e. A partícula nunca atingirá a superfície da Terra
f. 
g.   
A força gravitacional é atrativa e, portanto, a partícula atingirá a superfície da
Terra. O trabalho realizado pela força gravitacional no deslocamento será
. Usando o Teorema Trabalho e
energia cinética   (onde usou­se que a
partícula está inicialmente em repouso. Portanto 
. A componente da
velocidade será negativa. Portanto 
A resposta correta é:  .
Questão 3
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
Considere o movimento de uma partícula restrita ao eixo OX. Considere que só
realizam trabalho sobre a partícula forças conservativas. Nos gráficos abaixo
estão representadas a energia potencial (em preto) e a força a que está sujeita
a partícula (em azul). Das opções a seguir, qual delas poderia representar a
força F  e a energia potencial U(x)?
Escolha uma:
a. Existe mais de uma resposta correta.
b.   
c. 
d. 
x
e. 
f. 
g. 
Sabemos que  . Somente em uma das opções temos que um
gráfico é menos a derivada do outro.
Questão 4
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
A resposta correta é: 
.
Considere as 3 afirmativas a seguir:
I) O trabalho total realizado pelas forças que atuam sobre uma partícula é
sempre igual à variação de energia mecânica da mesma.
II) Uma vez que a força de atrito cinético tem módulo constante igual a 
, podemos associar a essa força uma energia potencial 
. Onde x é o deslocamento na direção da força e o sinal
negativo reflete o fato de a força de atrito se opor ao movimento.
III) Considere um satélite artificial sob a ação da força gravitacional exercida
por um planeta. Ao passar de uma órbita de raio   para uma de raio   o
trabalho realizado sobre o satélite pela força gravitacional terá sido de 
.
Quais das afirmativas acima são verdadeiras?
Escolha uma:
a. Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras.
b. Apenas a afirmativa III é verdadeira. 
c. Nenhuma das afirmativas é verdadeira.
d. Apenas a afirmativa I é verdadeira.
e. Apenas a afirmativa II é verdadeira.
f. Todas as afirmativas são verdadeiras.
g. Apenas as afirmativas II e III são verdadeiras.
h. Apenas as afirmativas I e II são verdadeiras.
A afirmativa I é falsa. O trabalho total é a variação da energia cinética.
A afirmativa II é falsa, o atrito muda de sentido e, depende do movimento do
objeto, portanto, não é possível definir uma energia potencial
A afirmativa III é verdadeira.
A resposta correta é: Apenas a afirmativa III é verdadeira..
Questão 5
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
Considere as 3 afirmativas a seguir:
I) Sabemos que na definição da energia potencial, sempre temos que escolher
a posição­padrão. Ao escolhemos a energia potencial gravitacional nas
proximidades da Terra como  , onde   é a altura desde a
superfície da Terra, estamos escolhendo a posição onde a energia potencial
gravitacional é nula como um ponto localizado na superfície da Terra. 
II) Considerando um pêndulo simples, onde atuam sobre o pêndulo apenas o
peso e a tração no fio. Uma vez que nenhuma força realiza trabalho, podemos
dizer que a energia mecânica do pêndulo se conserva.
III) Considere um lançamento de projétil em que a velocidade inicial faz um
ângulo   com a direção horizontal. Sabemos que, antes de atingir o solo, o
máximo de energia potencial ocorrerá no ponto de altura máxima da trajetória e
será  , onde   é o módulo da velocidade inicial e escolhemos
a posição onde a energia potencial gravitacional é nula no solo.  
Quais das afirmativas acima são verdadeiras?
Escolha uma:
a. Apenas as afirmativas I e II estão corretas.
b. Apenas as afirmativas I e III estão corretas.
c. Nenhuma das afirmativas está correta. 
d. Apenas as afirmativas II e III estão corretas.
e. Apenas a afirmativa I está correta.
f. Apenas a afirmativa III está correta.
g. Apenas a afirmativa II está correta.
h. Todas as afirmativas estão corretas.
A afirmativa I é falsa. A energia potencial será +mgz.
A afirmativa II é falsa. O peso realiza trabalho sobre o pêndulo.
A afirmativa III é falsa. Como a velocidade horizontal não se anula 
A resposta correta é: Nenhuma das afirmativas está correta..