AP2 ICF1 2016.1 - com gabarito-1

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IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas-1
1° Semestre de 2016 AP2 de ICF1
 Instituto de Física
 UFRJ
 Segunda Avaliação Presencial de Introdução às Ciências Físicas I
Primeiro Semestre de 2016
Polo:____________________Data:______________
Curso:_____________________________________
Nome:_____________________________________
Assinatura:_________________________________
INSTRUÇÕES
Essa prova contém três (3) questões. As questões devem ser resolvidas a partir dos
conceitos estudados durante o curso. A duração da prova é de duas horas e meia. Você
pode utilizar a máquina de calcular. Dê apenas uma resposta por item da prova. Deixe
claro o que for rascunho, riscando o que não deve ser considerado.
RESPONDA CADA QUESTÃO DE FORMA CONTÍNUA, 
ISTO É, NÃO RESPONDA CADA ITEM DE UMA MESMA QUESTÃO
EM UM LUGAR DIFERENTE DA PROVA.
PARA VOCÊ TER DIREITO A VISTA DE PROVAS,
ELA TEM QUE SER TODA FEITA À CANETA .
Questão 1 (4,0 pontos)
Um funcionário está descendo uma caixa de 100 kg por uma rampa, a partir do repouso, até o
andar de baixo da fábrica onde trabalha, conforme indicado na Figura 1, logo abaixo. A caixa
deve ser levada em 10 s e com uma aceleração de 0,1 m/s2, mas não mais rapidamente do que
isto, pois seu conteúdo serIa danificado. O coeficiente de atrito da caixa com o solo é 0,3.
Suponha que a força exercida pelo funcionário sobre a caixa seja constante. Despreze a
resistência do ar. Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2.
Figura 1
Coordenadores: Lúcia Coutinho e Sergio Jorás
1
Questão Nota Rubrica
1a
2a
3a
Total
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1° Semestre de 2016 AP2 de ICF1
a) Considere como objeto de estudo a caixa. Desenhe-a separada do seu exterior e
indique com vetores todas as forças não-desprezíveis que atuam sobre ela. 1,6pt 
0,4pt por força. 
Se fat estiver na direção 
errada ou ausente,
perde 0,4pt.
Se Normal estiver na direção
errada, perde 0,4pt.
b) Escreva a Segunda Lei de Newton para a caixa na notação vetorial e na notação de
componentes, usando os eixos x e y indicados na figura.0,7pt 
0,3pt 
0,4pt 
c) Determine a velocidade da caixa ao chegar no final da rampa, supondo que tenha a
aceleraçao constante máxima indicada no enunciado.0,5pt 
Movimento uniformemente variado: 0,3pt 
 0,2pt 
d) Determine a intensidade da força exercida pelo funcionário neste caso.1,2pt 
0,4pt 
pela solução do sistema 
de equações 
 0,5pt 
0,3 pt 
pelo cálculo numérico 
Coordenadores: Lúcia Coutinho e Sergio Jorás
2
IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas-1
1° Semestre de 2016 AP2 de ICF1
Questão 2 (3,0 pontos)
Uma pessoa tenta carregar uma sacola de mercado com 10kg, o que é muito pesado para ela.
Um amigo se oferece para ajudar. Assim, cada um segura em uma alça e exerce a mesma força
que o outro, conforme o primeiro diagrama da Figura 2, onde . Suponha que a
aceleração da gravidade seja 10m/s2.
a) Determine a intensidade da força exercida por cada amigo. 1,0pt
Pelo primeiro diagrama abaixo: (não é necessária) 
 Eixo vertical: 0,7pt
0,3pt 
Um dos amigos acha que a situação ainda não está boa e sugere que eles se aproximem, de
forma que agora , conforme o segundo diagrama da Figura 2.
b) Determine a intensidade da força exercida por cada amigo nesta nova situação. 
Pelo segundo diagrama abaixo: (não é necessária) 
 
Eixo vertical: 0,7pt
0,3pt 
Figura 2
c) Determine se, em alguma das duas situações propostas acima, a força exercida
por cada amigo é menor do que seria se apenas 1 pessoa carregasse a sacola. 
Sim, na 2a situação, pois a força exercida se apenas 1 pessoa carregasse a 
sacola seria igual ao seu peso, ou seja, 100 N. 
1,0pt 
Coordenadores: Lúcia Coutinho e Sergio Jorás
3
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1° Semestre de 2016 AP2 de ICF1
Questão 3 (3,0 pontos)
Um bloco de massa m desce um trilho com atrito desprezível sendo lançado do ponto A e
passando pelos pontos B, C, D e E, de acordo com a figura abaixo, sem perder o contato com o
trilho em nenhum ponto. O trilho é formado por uma parte plana inclinada e por parte de um
círculo. Os pontos C e E são, respectivamente, os pontos mais baixo e mais alto do círculo. O
ponto D se encontra a meia altura da distância entre C e E. 
Considerando a Terra como um referencial inercial, desenhe, na Tabela 1, os seguintes vetores
correspondendo todos ao ponto D:
a) os vetores velocidade,
b) todas as forças que atuam no bloco, 
c) a resultante das forças e
d) a aceleração do objeto. 
Tabela 1
Vetores no ponto D
Velocidade Forças Resultante Aceleração
 0,7pt 0,8pt 0,7pt 0,8pt 
 (0,4pt por força) 
se estiver no sentido errado, Se não estiver na mesma
 não ganha nada na força. direção e sentido da 
magnitudes não importam. resultante, não ganha nada
Coordenadores: Lúcia Coutinho e Sergio Jorás
4
Figura 3
	Questão
	Nota
	Rubrica
	1a
	2a
	3a
	Total
	Instituto de Física
	UFRJ
	Segunda Avaliação Presencial de Introdução às Ciências Físicas I