Prova 1 Física 1C - 2014/2 - Professora Clara

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Prova referente à área I.
A correta interpretação da questão faz parte da avaliação.
Serão consideradas certas somente as questões que apresentarem de forma explícita desenvolvimento e cálculo.
A resposta deve ser dada com caneta azul ou preta.
O aluno deve escolher uma das questões para não resolver, passando sobre ela uma linha diagonal.
 				
Questão 1: Gansos selvagens são conhecidos por sua falta de educação. Um ganso está voando para o norte a uma altitude hg = 30,0 m acima de uma estrada norte-sul, quando vê um carro à frente se movendo na pista para o sul e decide mandar (deixar cair) um “ovo”. O ganso está voando com velocidade vg = 15 m/s e o carro está com velocidade vc = 100,0 km/h.
Considerando os detalhes na figura, onda a separação entre o ganso e o para-brisa dianteiro do carro, d = 104,1 m, é especificada no instante em que o ganso age, o motorista terá que lavar o para-brisa após esse encontro? (considere a altura do para-brisa ao solo hc = 1,00 m)
Se a entrega for bem-sucedida, qual é a velocidade relativa do “ovo” em relação ao carro no momento de impacto?
Questão 2: um popular brinquedo de parques de diversões tem assentos fixados a um disco por cabos. Os passageiros andam em movimento circular uniforme. Como mostrado na figura, o raio do disco central é R0 = 3,00 m e o comprimento do cabo é L = 3,20 m. A massa de um passageiro (incluindo o assento onde ele está sentado) é de 65 kg. O ângulo que o cabo faz em relação à vertical é 30°.
Faça o diagrama de corpo livre, deixando claro o seu referencial, para o sistema passageiro – assento.
Aplique a segunda lei de Newton para encontrar as duas equações que descrevem esse movimento.
Qual a velocidade, v, do passageiro?
Qual é o módulo da força exercida pelo cabo sobre o assento?
Questão 3: No sistema Terra – Lua há um ponto onde as forças gravitacionais se equilibram. Esse ponto é conhecido como ponto L1, onde L significa Lagrange, um famoso matemático francês. Assuma que a massa da Lua é 1/81 da massa da Terra.
Dados:
Distância Terra – Lua = 3,80 . 108 m
Distância Terra – Sol = 1,49 . 1011 m
Massa do Sol = 2,0 . 1030 kg
Massa da Terra = 6,0 . 1024 kg
Constante da gravitação universal G = 6,67 . 10-11 m³/s².kg
Em que ponto, sobre a linha entre a Terra e a Lua, a fora gravitacional exercida sobre um corpo pela Terra é equilibrada exatamente pala força gravitacional exercida sobre o corpo pela Lua?
Calcule a razão da força da gravidade devido ao Sol, atuando sobre um corpo nesse ponto, para a força da gravidade devido à Terra.
Questão 4: Um menino sobre um trenó parte do repouso e desliza por uma montanha que está coberta de neve. Juntos, o menino e o trenó tem massa de 23,0 kg. A montanha faz um ângulo de 35,0° com a horizontal. A superfície da montanha tem 25,0 m de comprimento. Quando o menino e o trenó atingem a parte de baixo da montanha, eles continuam deslizando sobre um campo horizontal coberto de neve. O coeficiente de atrito cinético entre o trenó e a neve é 0,100.
Que distância o menino e o trenó se movem no campo horizontal antes de parar?
Faça o diagrama de corpo livre para o sistema menino – trenó para algum ponto da trajetória d1, deixando claro o seu referencial.
Aplique a segunda lei de Newton ao diagrama de corpo livre para encontrar as duas equações que descrevem esse movimento.
Questão 5: Após diversos fogo de artifício grandes terem sido inseridos nos buracos de uma bola de boliche, ela é projetada para o ar usando um lançador caseiro e explode em pleno ar. Durante o lançamento, a bola de 7 kg é arremessada para o ar com velocidade inicial de 10,0 m/s e ângulo 40°; ela explode no pico de sua trajetória, partindo-se em três pedaços de mesma massa. Um pedaço se desloca diretamente para cima com velocidade de 3,0 m/s. Outro pedaço vai diretamente para a esquerda com velocidade 2,0 m/s. Qual é a velocidade do terceiro pedaço (velocidade escalar e sentido)?