Gab 1ºEE 2015.1

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as vspostas das question ofjetivas is tar
marauders nas difuents version da prom
reprodnzi das a seguin .
Depois
delas vein as respostas das question
dirwrsivas .
Universidade Federal de Pernambuco – Departamento de F´ısica
Primeiro Exerc´ıcio Escolar de F´ısica Geral 1 – 2015.1 – 13/04/2015
BACDABCDBDACACDB
Nome:
CPF: Turma:
Questo˜es objetivas. Nas questo˜es abaixo, marque com um X uma das
alternativas (a), (b), (c) etc. Questo˜es com mais de uma opc¸a˜o marcada
na˜o sera˜o pontuadas.
Objetivas:
5a Questa˜o:
6a Questa˜o:
NOTA:
1a Questa˜o (1,0 ponto): Uma part´ıcula num plano horizontal xy esta´
sujeita a treˆs forc¸as, ~F1, ~F2 e ~F3, conforme mostra o diagrama de corpo
livre ao lado. Os mo´dulos dessas forc¸as sa˜o F1 = 30 N, F2 = 40 N e
F3 = 54 N. Quais gra´ficos abaixo representam a dependeˆncia temporal das
componentes vx e vy da velocidade, respectivamente? F3
F1
F2
x
y
t t t t
(i) (ii) (iii) (iv)
a) (i) e (iii) b) (iii) e (i) c) (iv) e (ii) d) (ii) e (iv) e) (iii) e (iii) f) (iv) e (iv)
2a Questa˜o (1,0 ponto): Analise as afirmac¸o˜es abaixo, que se referem ao movimento circular uniforme de
uma determinada part´ıcula. Considere que a origem do sistema de coordenadas esta´ localizada no centro
da trajeto´ria.
I. Os vetores posic¸a˜o e acelerac¸a˜o teˆm a mesma direc¸a˜o.
II. O vetor velocidade na˜o varia no tempo.
III. O mo´dulo do vetor acelerac¸a˜o na˜o varia no tempo.
IV. O vetor acelerac¸a˜o tem direc¸a˜o tangente a` trajeto´ria circular.
V. O vetor velocidade e´ perpendicular ao vetor posic¸a˜o.
VI. O mo´dulo da acelerac¸a˜o centr´ıpeta na˜o depende da velocidade
da part´ıcula.
Marque a alternativa que conte´m ape-
nas as afirmac¸o˜es VERDADEIRAS.
(a) I, II e III
(b) II, IV e V
(c) I, III e VI
(d) III, V e VI
(e) I, III e V
(f) I, V e VI
3a Questa˜o (1,0 ponto): A figura ao lado mostra uma caixa sobre um plano horizontal com coeficiente
de atrito esta´tico µe. Uma forc¸a F e´ aplicada sobre a caixa, formando um aˆngulo θ com a horizontal
(0 < θ < π/2). A caixa permanece parada. Sejam Fat o mo´dulo da forc¸a de atrito esta´tico, N o mo´dulo da
forc¸a normal e Fmaxat o mo´dulo da forc¸a de atrito esta´tico ma´xima. Conforme o aˆngulo θ aumenta (mantendo
o mo´dulo de ~F constante), podemos afirmar que:
(a) Fat aumenta, N aumenta e F
max
at aumenta.
(b) Fat aumenta, N diminui e F
max
at aumenta.
(c) Fat aumenta, N diminui e F
max
at diminui.
(d) Fat diminui, N aumenta e F
max
at aumenta.
(e) Fat diminui, N aumenta e F
max
at diminui.
(f) Fat diminui, N diminui e F
max
at diminui.
mcopelli
Realce
mcopelli
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4a Questa˜o (1,0 ponto): Uma part´ıcula se desloca ao longo do eixo x.
Sua velocidade instantaˆnea v(t) =
dx
dt
como func¸a˜o do tempo esta´ mostrada na figura.
A acelerac¸a˜o instantaˆnea num dado instante t e´ a(t) =
dv
dt
.
O deslocamento entre os instantes t1 e t2 (indicados na figura com linhas pontilhadas) e´ ∆x = x(t2)− x(t1).
Baseando-se apenas numa ana´lise da figura ao lado,
determine a alternativa correta:
(a) a(t1) = 0 e ∆x > 0
(b) a(t1) > 0 e ∆x > 0
(c) a(t1) < 0 e ∆x > 0
(d) a(t1) = 0 e ∆x < 0
(e) a(t1) > 0 e ∆x < 0
(f) a(t1) < 0 e ∆x < 0
Questo˜es discursivas. Nos itens abaixo, so´ sera˜o aceitas respostas acompanhadas do respectivo de-
senvolvimento no caderno de respostas em anexo. Deixe seus ca´lculos registrados.
5a Questa˜o (3,0 pontos) (fortemente baseada na questa˜o 98 do cap. 6 da 9a ed. do livro-texto):
Na figura abaixo, um bloco de 5,0 kg se move para cima ao longo de um plano inclinado de aˆngulo θ,
enquanto uma forc¸a horizontal ~F de mo´dulo 80 N atua sobre ele. Os coeficientes de atrito cine´tico e esta´tico
entre o bloco e o plano sa˜o 0,50 e 0,60, respectivamente. Considere sen θ = 0,60, cos θ = 0,80 e g = 10 m/s2.
(a) (1,0 ponto) Desenhe e identifique todas as forc¸as
que atuam no bloco (diagrama de corpo livre).
(b) (1,0 ponto) Calcule o vetor acelerac¸a˜o ~a do
bloco, considerando o sistema de eixos especificado na
figura.
(c) (1,0 ponto) Quando o bloco atinge o ponto mais
alto, ele permanece em repouso ou escorrega de volta?
Justifique.
6a Questa˜o (3,0 pontos): Uma jogadora de futevoˆlei da´ um saque com a bola partindo do cha˜o. A bola
fica no ar durante 2,00 s e cai do outro lado da quadra, a uma distaˆncia de 5,00 m da jogadora. Considere
g = 10 m/s2 e tome a origem do referencial no ponto de lanc¸amento. Use o eixo x paralelo ao vetor ıˆ (na
direc¸a˜o horizontal) e o eixo y paralelo ao vetor ˆ, apontando para cima. Despreze a resisteˆncia do ar.
(a) (1,5 ponto) Calcule o vetor velocidade da bola (escrito em termos de ıˆ e ˆ) logo apo´s o saque.
(b) (1,5 ponto) Calcule o vetor posic¸a˜o da bola (escrito em termos de ıˆ e ˆ) ao passar sobre a rede, que se
encontra a uma distaˆncia horizontal de 3,00 m do ponto de lanc¸amento.
mcopelli
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Questo˜es objetivas. Nas questo˜es abaixo, marque com um X uma das
alternativas (a), (b), (c) etc. Questo˜es com mais de uma opc¸a˜o marcada
na˜o sera˜o pontuadas.
Objetivas:
5a Questa˜o:
6a Questa˜o:
NOTA:
1a Questa˜o (1,0 ponto): Uma part´ıcula se desloca ao longo do eixo x.
Sua velocidade instantaˆnea v(t) =
dx
dt
como func¸a˜o do tempo esta´ mostrada na figura.
A acelerac¸a˜o instantaˆnea num dado instante t e´ a(t) =
dv
dt
.
O deslocamento entre os instantes t1 e t2 (indicados na figura com linhas pontilhadas) e´ ∆x = x(t2)− x(t1).
Baseando-se apenas numa ana´lise da figura ao lado,
determine a alternativa correta:
(a) a(t2) = 0 e ∆x > 0
(b) a(t2) < 0 e ∆x < 0
(c) a(t2) < 0 e ∆x > 0
(d) a(t2) > 0 e ∆x < 0
(e) a(t2) = 0 e ∆x < 0
(f) a(t2) > 0 e ∆x > 0
2a Questa˜o (1,0 ponto): A figura ao lado mostra uma caixa sobre um plano horizontal com coeficiente
de atrito esta´tico µe. Uma forc¸a F e´ aplicada sobre a caixa, formando um aˆngulo θ com a horizontal
(0 < θ < π/2). A caixa permanece parada. Sejam Fat o mo´dulo da forc¸a de atrito esta´tico, N o mo´dulo da
forc¸a normal e Fmaxat o mo´dulo da forc¸a de atrito esta´tico ma´xima. Conforme o aˆngulo θ diminui (mantendo
o mo´dulo de ~F constante), podemos afirmar que:
(a) Fat aumenta, N aumenta e F
max
at aumenta.
(b) Fat aumenta, N diminui e F
max
at aumenta.
(c) Fat aumenta, N diminui e F
max
at diminui.
(d) Fat diminui, N aumenta e F
max
at aumenta.
(e) Fat diminui, N aumenta e F
max
at diminui.
(f) Fat diminui, N diminui e F
max
at diminui.
3a Questa˜o (1,0 ponto): Analise as afirmac¸o˜es abaixo, que se referem ao movimento circular uniforme de
uma determinada part´ıcula. Considere que a origem do sistema de coordenadas esta´ localizada no centro
da trajeto´ria.
I. O vetor velocidade na˜o varia no tempo.
II. Os vetores posic¸a˜o e acelerac¸a˜o teˆm a mesma direc¸a˜o.
III. O vetor acelerac¸a˜o tem direc¸a˜o tangente a` trajeto´ria circular.
IV. O mo´dulo do vetor acelerac¸a˜o na˜o varia no tempo.
V. O mo´dulo da acelerac¸a˜o centr´ıpeta na˜o depende da velocidade
da part´ıcula.
VI. O vetor velocidade e´ perpendicular ao vetor posic¸a˜o.
Marque a alternativa que conte´m ape-
nas as afirmac¸o˜es VERDADEIRAS.
(a) II, IV e VI
(b) I, II e IV
(c) I, III e VI
(d) II, IV e V
(e) II, V e VI
(f) IV, V e VI
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4a Questa˜o (1,0 ponto): Uma part´ıcula num plano horizontal xy esta´
sujeita a treˆs forc¸as, ~F1, ~F2 e ~F3, conforme mostra o diagrama de corpo
livre ao lado. Os mo´dulos dessas forc¸as sa˜o F1 = 30 N, F2 = 40 N e
F3 = 54 N. Quais gra´ficos abaixo representam a dependeˆncia temporal das
componentes vx e vy da velocidade, respectivamente? F3
F1
F2
x
y
t t t t
(i) (ii) (iii) (iv)
a) (i) e (iii) b) (iv) e (ii) c) (iii) e (i) d) (iv) e (iv) e) (iii) e (iii) f) (ii) e (iv)
Questo˜es discursivas. Nos itens abaixo, so´ sera˜o aceitas respostas acompanhadas do respectivo de-
senvolvimento no caderno de respostas em anexo. Deixe seus ca´lculos registrados.
5a Questa˜o (3,0 pontos) (fortemente baseada na questa˜o 98 do cap. 6 da 9a ed. do livro-texto):
Na figura abaixo, um bloco de 5,0 kg se move para cima ao longo de um plano inclinado de aˆngulo θ,
enquanto uma forc¸a horizontal ~F de mo´dulo 80 N atua sobre ele. Os coeficientes de atrito cine´tico e esta´tico
entre o bloco e o plano sa˜o 0,50 e 0,60, respectivamente. Considere sen θ = 0,60, cos θ = 0,80 e g = 10 m/s2.
(a) (1,0 ponto) Desenhe e identifique todas as forc¸as
que atuam no bloco (diagrama de corpo livre).
(b) (1,0 ponto) Calcule o vetor acelerac¸a˜o ~a do
bloco, considerando o sistema de eixos especificado na
figura.
(c) (1,0 ponto) Quando o bloco atinge o ponto mais
alto, ele permanece em repouso ou escorrega de volta?
Justifique.
6a Questa˜o (3,0 pontos): Uma jogadora de futevoˆlei da´ um saque com a bola partindo do cha˜o. A bola
fica no ar durante 2,00 s e cai do outro lado da quadra, a uma distaˆncia de 5,00 m da jogadora. Considere
g = 10 m/s2 e tome a origem do referencial no ponto de lanc¸amento. Use o eixo x paralelo ao vetor ıˆ (na
direc¸a˜o horizontal) e o eixo y paralelo ao vetor ˆ, apontando para cima. Despreze a resisteˆncia do ar.
(a) (1,5 ponto) Calcule o vetor velocidade da bola (escrito em termos de ıˆ e ˆ) logo apo´s o saque.
(b) (1,5 ponto) Calcule o vetor posic¸a˜o da bola (escrito em termos de ıˆ e ˆ) ao passar sobre a rede, que se
encontra a uma distaˆncia horizontal de 3,00 m do ponto de lanc¸amento.
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alternativas (a), (b), (c) etc. Questo˜es com mais de uma opc¸a˜o marcada
na˜o sera˜o pontuadas.
Objetivas:
5a Questa˜o:
6a Questa˜o:
NOTA:
1a Questa˜o (1,0 ponto): Uma part´ıcula se desloca ao longo do eixo x. Sua velocidade instantaˆnea
v(t) =
dx
dt
como func¸a˜o do tempo esta´ mostrada na figura. A acelerac¸a˜o instantaˆnea num dado instante
t e´ a(t) =
dv
dt
. O deslocamento entre os instantes t1 e t2 (indicados na figura com linhas pontilhadas) e´
∆x = x(t2)− x(t1). Baseando-se apenas numa ana´lise da figura, determine a alternativa correta:
(a) a(t1) < 0 e ∆x > 0
(b) a(t1) > 0 e ∆x > 0
(c) a(t1) = 0 e ∆x > 0
(d) a(t1) = 0 e ∆x < 0
(e) a(t1) < 0 e ∆x < 0
(f) a(t1) > 0 e ∆x < 0
2a Questa˜o (1,0 ponto): Uma part´ıcula num plano horizontal xy esta´
sujeita a treˆs forc¸as, ~F1, ~F2 e ~F3, conforme mostra o diagrama de corpo
livre ao lado. Os mo´dulos dessas forc¸as sa˜o F1 = 30 N, F2 = 40 N e
F3 = 54 N. Quais gra´ficos abaixo representam a dependeˆncia temporal das
componentes vx e vy da velocidade, respectivamente? F3
F1
F2
x
y
t t t t
(i) (ii) (iii) (iv)
a) (iii) e (iii) b) (iii) e (i) c) (i) e (iii) d) (ii) e (iv) e) (iv) e (iv) f) (iv) e (ii)
3a Questa˜o (1,0 ponto): A figura ao lado mostra uma caixa sobre um plano horizontal com coeficiente
de atrito esta´tico µe. Uma forc¸a F e´ aplicada sobre a caixa, formando um aˆngulo θ com a horizontal
(0 < θ < π/2). A caixa permanece parada. Sejam Fat o mo´dulo da forc¸a de atrito esta´tico, N o mo´dulo da
forc¸a normal e Fmaxat o mo´dulo da forc¸a de atrito esta´tico ma´xima. Conforme o aˆngulo θ aumenta (mantendo
o mo´dulo de ~F constante), podemos afirmar que:
(a) Fat diminui, N diminui e F
max
at diminui.
(b) Fat aumenta, N diminui e F
max
at aumenta.
(c) Fat aumenta, N diminui e F
max
at diminui.
(d) Fat diminui, N aumenta e F
max
at diminui.
(e) Fat diminui, N aumenta e F
max
at aumenta.
(f) Fat aumenta, N aumenta e F
max
at aumenta.
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4a Questa˜o (1,0 ponto): Analise as afirmac¸o˜es abaixo, que se referem ao movimento circular uniforme de
uma determinada part´ıcula. Considere que a origem do sistema de coordenadas esta´ localizada no centro
da trajeto´ria.
I. Os vetores posic¸a˜o e acelerac¸a˜o teˆm a mesma direc¸a˜o.
II. O vetor velocidade na˜o varia no tempo.
III. O mo´dulo do vetor acelerac¸a˜o na˜o varia no tempo.
IV. O vetor acelerac¸a˜o tem direc¸a˜o tangente a` trajeto´ria circular.
V. O vetor velocidade e´ perpendicular ao vetor posic¸a˜o.
VI. O mo´dulo da acelerac¸a˜o centr´ıpeta na˜o depende da velocidade
da part´ıcula.
Marque a alternativa que conte´m ape-
nas as afirmac¸o˜es VERDADEIRAS.
(a) II, IV e V
(b) I, II e III
(c) III, V e VI
(d) I, III e V
(e) I, V e VI
(f) I, III e VI
Questo˜es discursivas. Nos itens abaixo, so´ sera˜o aceitas respostas acompanhadas do respectivo de-
senvolvimento no caderno de respostas em anexo. Deixe seus ca´lculos registrados.
5a Questa˜o (3,0 pontos) (fortemente baseada na questa˜o 98 do cap. 6 da 9a ed. do livro-texto):
Na figura abaixo, um bloco de 5,0 kg se move para cima ao longo de um plano inclinado de aˆngulo θ,
enquanto uma forc¸a horizontal ~F de mo´dulo 80 N atua sobre ele. Os coeficientes de atrito cine´tico e esta´tico
entre o bloco e o plano sa˜o 0,50 e 0,60, respectivamente. Considere sen θ = 0,60, cos θ = 0,80 e g = 10 m/s2.
(a) (1,0 ponto) Desenhe e identifique todas as forc¸as
que atuam no bloco (diagrama de corpo livre).
(b) (1,0 ponto) Calcule o vetor acelerac¸a˜o ~a do
bloco, considerando o sistema de eixos especificado na
figura.
(c) (1,0 ponto) Quando o bloco atinge o ponto mais
alto, ele permanece em repouso ou escorrega de volta?
Justifique.
6a Questa˜o (3,0 pontos): Uma jogadora de futevoˆlei da´ um saque com a bola partindo do cha˜o. A bola
fica no ar durante 2,00 s e cai do outro lado da quadra, a uma distaˆncia de 5,00 m da jogadora. Considere
g = 10 m/s2 e tome a origem do referencial no ponto de lanc¸amento. Use o eixo x paralelo ao vetor ıˆ (na
direc¸a˜o horizontal) e o eixo y paralelo ao vetor ˆ, apontando para cima. Despreze a resisteˆncia do ar.
(a) (1,5 ponto) Calcule o vetor velocidade da bola (escrito em termos de ıˆ e ˆ) logo apo´s o saque.
(b) (1,5 ponto) Calcule o vetor posic¸a˜o da bola (escrito em termos de ıˆ e ˆ) ao passar sobre a rede, que se
encontra a uma distaˆncia horizontal de 3,00 m do ponto de lanc¸amento.
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Nome:
CPF: Turma:
Questo˜es objetivas. Nas questo˜es abaixo, marque com um X uma das
alternativas (a), (b), (c) etc. Questo˜es com mais de uma opc¸a˜o marcada
na˜o sera˜o pontuadas.
Objetivas:
5a Questa˜o:
6a Questa˜o:
NOTA:
1a Questa˜o (1,0 ponto): A figura ao lado mostra uma caixa sobre um plano horizontal com coeficiente
de atrito esta´tico µe. Uma forc¸a F e´ aplicada sobre a caixa, formando um aˆngulo θ com a horizontal
(0 < θ < π/2). A caixa permanece parada. Sejam Fat o mo´dulo da forc¸a de atrito esta´tico, N o mo´dulo da
forc¸a normal e Fmaxat o mo´dulo da forc¸a deatrito esta´tico ma´xima. Conforme o aˆngulo θ diminui (mantendo
o mo´dulo de ~F constante), podemos afirmar que:
(a) Fat aumenta, N diminui e F
max
at diminui.
(b) Fat aumenta, N diminui e F
max
at aumenta.
(c) Fat aumenta, N aumenta e F
max
at aumenta.
(d) Fat diminui, N aumenta e F
max
at aumenta.
(e) Fat diminui, N aumenta e F
max
at diminui.
(f) Fat diminui, N diminui e F
max
at diminui.
2a Questa˜o (1,0 ponto): Analise as afirmac¸o˜es abaixo, que se referem ao movimento circular uniforme de
uma determinada part´ıcula. Considere que a origem do sistema de coordenadas esta´ localizada no centro
da trajeto´ria.
I. O vetor velocidade na˜o varia no tempo.
II. Os vetores posic¸a˜o e acelerac¸a˜o teˆm a mesma direc¸a˜o.
III. O vetor acelerac¸a˜o tem direc¸a˜o tangente a` trajeto´ria circular.
IV. O mo´dulo do vetor acelerac¸a˜o na˜o varia no tempo.
V. O mo´dulo da acelerac¸a˜o centr´ıpeta na˜o depende da velocidade
da part´ıcula.
VI. O vetor velocidade e´ perpendicular ao vetor posic¸a˜o.
Marque a alternativa que conte´m ape-
nas as afirmac¸o˜es VERDADEIRAS.
(a) I, II e IV
(b) II, IV e VI
(c) II, IV e V
(d) I, III e VI
(e) IV, V e VI
(f) II, V e VI
3a Questa˜o (1,0 ponto): Uma part´ıcula se desloca ao longo do eixo x. Sua velocidade instantaˆnea
v(t) =
dx
dt
como func¸a˜o do tempo esta´ mostrada na figura. A acelerac¸a˜o instantaˆnea num dado instante
t e´ a(t) =
dv
dt
. O deslocamento entre os instantes t1 e t2 (indicados na figura com linhas pontilhadas) e´
∆x = x(t2)− x(t1). Baseando-se apenas numa ana´lise da figura, determine a alternativa correta:
(a) a(t2) < 0 e ∆x > 0
(b) a(t2) > 0 e ∆x > 0
(c) a(t2) = 0 e ∆x > 0
(d) a(t2) < 0 e ∆x < 0
(e) a(t2) > 0 e ∆x < 0
(f) a(t2) = 0 e ∆x < 0
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Primeiro Exerc´ıcio Escolar de F´ısica Geral 1 – 2015.1 – 13/04/2015
BACDDBCDBDDCACDB
4a Questa˜o (1,0 ponto): Uma part´ıcula num plano horizontal xy esta´
sujeita a treˆs forc¸as, ~F1, ~F2 e ~F3, conforme mostra o diagrama de corpo
livre ao lado. Os mo´dulos dessas forc¸as sa˜o F1 = 30 N, F2 = 40 N e
F3 = 54 N. Quais gra´ficos abaixo representam a dependeˆncia temporal das
componentes vx e vy da velocidade, respectivamente? F3
F1
F2
x
y
t t t t
(i) (ii) (iii) (iv)
a) (iv) e (iv) b) (iii) e (i) c) (ii) e (iv) d) (iv) e (ii) e) (iii) e (iii) f) (i) e (iii)
Questo˜es discursivas. Nos itens abaixo, so´ sera˜o aceitas respostas acompanhadas do respectivo de-
senvolvimento no caderno de respostas em anexo. Deixe seus ca´lculos registrados.
5a Questa˜o (3,0 pontos) (fortemente baseada na questa˜o 98 do cap. 6 da 9a ed. do livro-texto):
Na figura abaixo, um bloco de 5,0 kg se move para cima ao longo de um plano inclinado de aˆngulo θ,
enquanto uma forc¸a horizontal ~F de mo´dulo 80 N atua sobre ele. Os coeficientes de atrito cine´tico e esta´tico
entre o bloco e o plano sa˜o 0,50 e 0,60, respectivamente. Considere sen θ = 0,60, cos θ = 0,80 e g = 10 m/s2.
(a) (1,0 ponto) Desenhe e identifique todas as forc¸as
que atuam no bloco (diagrama de corpo livre).
(b) (1,0 ponto) Calcule o vetor acelerac¸a˜o ~a do
bloco, considerando o sistema de eixos especificado na
figura.
(c) (1,0 ponto) Quando o bloco atinge o ponto mais
alto, ele permanece em repouso ou escorrega de volta?
Justifique.
6a Questa˜o (3,0 pontos): Uma jogadora de futevoˆlei da´ um saque com a bola partindo do cha˜o. A bola
fica no ar durante 2,00 s e cai do outro lado da quadra, a uma distaˆncia de 5,00 m da jogadora. Considere
g = 10 m/s2 e tome a origem do referencial no ponto de lanc¸amento. Use o eixo x paralelo ao vetor ıˆ (na
direc¸a˜o horizontal) e o eixo y paralelo ao vetor ˆ, apontando para cima. Despreze a resisteˆncia do ar.
(a) (1,5 ponto) Calcule o vetor velocidade da bola (escrito em termos de ıˆ e ˆ) logo apo´s o saque.
(b) (1,5 ponto) Calcule o vetor posic¸a˜o da bola (escrito em termos de ıˆ e ˆ) ao passar sobre a rede, que se
encontra a uma distaˆncia horizontal de 3,00 m do ponto de lanc¸amento.
mcopelli
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