2014-1sem-AP1

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Instituto de Física
UFRJ
Primeira Avaliação Presencial de Física IA
23 de março de 2014
Nome :
Curso :
Pólo :
1a Q
2a Q
3a Q
4a Q
Nota
Obs: Em todas as questões em que for necessário, utilize que g é o módulo da aceleração da gravi-
dade. Todas as respostas devem ser justificadas.
1. [1,5 pontos]Uma partícula é lançada verticalmente para cima com uma velocidade de módulo v0.
Seja d1 a distância percorrida pela partícula durante a primeira metade do intervalo de tempo gasto
na subida e seja d2 a distância percorrida por ela durante a segunda metade.
(a) A distância d1 é maior, menor ou igual a d2? Justifique sua resposta qualitativamente, sem
fazer os cálculos.
(b) Calcule a razão d1/d2.
2. [3,0 pontos] Um bloco de massa m é arremessado e desliza, para cima de um plano inclinado que
faz um ângulo θ com a vertical, conforme a figura abaixo. Os coeficientes de atrito entre o bloco
e o plano são µe (estático) e e µc (cinético). Após percorrer uma certa distância sobre o plano
inclinado, o bloco entra em repouso e assim permanece.
~v
θ
(a) Faça um diagrama, indicando as forças que atuam sobre o bloco, enquanto ele ainda está em
movimento.
(b) Qual o módulo, a aceleração e o sentido do bloco enquanto ele ainda está em movimento?
(c) Qual o módulo, a direção e o sentido da força de atrito depois que o bloco entra em repouso?
1
3. [3,0 pontos] Em uma casa em obras, um dos trabalhadores decide arremessar uma lata para um
colega que se encontra no alto da casa. A casa tem altura de h = 5m e que o trabalhador que
arremessa a lata se encontra a uma distância de d = 15m da casa. A lata é arremessada com
uma velocidade inicial que faz um ângulo θ = 45o com a direção horizontal. Considere que a
aceleração da gravidade tem módulo g = 10m/s2 e despreze a resistência do ar.
X
Y
O
h
d
(a) Quanto tempo a lata leva para atingir o alto da casa?
(b) Qual o módulo da velocidade inicial?
(c) Escreva os vetores posição e velocidade da lata no instante em que ela atinge o alto da casa.
Utilize o sistema de eixos apresentado na figura. Desenhe, na própria figura, tais vetores.
4. [2,5 pontos] Um aluno de Física IA realizou a prática "Medindo o movimento" referente à Aula
12 dos Módulos de Física I. Nessa prática, um carrinho se movimenta sobre o trilho de ar, que se
encontra na horizontal. A tabela abaixo mostra os pontos medidos para a posição do carrinho em
função do tempo t. Note que o aluno não escolheu a origem do sistema de eixos no instante inicial
do movimento.
t (ms) x (cm)
0 27,5± 0,5
100 29,5± 0,5
200 31,5± 0,5
300 34,0± 0,5
400 36,5± 0,5
500 39,0± 0,5
600 41,0± 0,5
700 42,5± 0,5
800 45,0± 0,5
900 47,0± 0,5
Obs.:O aluno sabia que a incerteza no tempo de
centelhamento era muito menor que a incerteza
na medida da posição e, por isso, foi
desprezada. Para responder todos os itens
posteriores não se esqueça que toda grandeza
obtida experimentalmente deve ser
acompanhada de sua incerteza!
(a) Utilizando o papel milimetrado em anexo, faça um gráfico da posição do carrinho x em
função do tempo t.
(b) A partir do gráfico, é possível afirmar se o movimento descrito é retilíneo uniforme? Justifi-
que sua resposta.
(c) Obtenha, a partir do gráfico, a velocidade do carrinho durante o movimento. Estime a incer-
teza na velocidade como 5% do valor obtido.
2
0 5 10 15
5
10
15
20
3