Prova 1 - física 1c - fisica 1 - fisica I -fisica 1c ufrgs

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1. Dois tanques estão realizando um treinamento de combate, como ilustrado na figura abaixo. O tanque 1, que 
está sobre um platô a 11 m acima do solo, dispara um projétil carregado de tinta com velocidade de disparo (ou seja, 
relativa ao próprio tanque 1) igual a 250 m/s orientada a 30° acima da horizontal, enquanto avança em direção ao 
segundo tanque com velocidade constante de 15 m/s relativa ao solo. O tanque 2, que está no nível do solo, avança na 
mesma direção que o primeiro tanque, com velocidade constante de 35 m/s relativa ao solo, mas acaba sendo atingido 
pelo projétil. Despreze a resistência do ar, trate os tanques e o projétil como partículas e use g = 9,80 m/s
2
. 
a) Calcule qual era a distância horizontal d entre os tanques no instante em que o projétil foi disparado. 
b) Calcule a altura máxima atingida pelo projétil, em relação ao solo. 
c) Calcule o módulo e a direção do vetor velocidade do projétil, em relação ao solo, no instante em que o 
projétil atinge o tanque 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTAS 1: 
a) 5030,2 m 
b) 808,2 m 
c) 263,5 m/s orientada 28,3° abaixo da horizontal positiva 
 
2 
1 
11 m 
projétil 
30° 
d 
 
 
2. Uma nave espacial com massa total igual a 12500 kg (já incluindo as massas dos tripulantes) está em órbita circular 
a 5,75x10
5
 m acima da superfície de um planeta de formato esférico. O período orbital da nave é de 5800 s. Sabendo 
que o raio do planeta é 4,80x10
6
 m e usando G = 6,67x10
-11
 N.m
2
/kg
2
, responda: 
a) Qual o valor da massa do planeta? 
b) Quando a nave pousar no pólo norte do planeta e um astronauta de massa 85,6 kg descer ao solo, qual será o valor 
do peso desse astronauta em relação ao planeta em questão? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTAS 2: 
a) M = 2,73x10
24
 kg 
b) P = 677 N 
 
 
3. Dois blocos são conectados a uma corda que passa por uma polia, que pode girar livremente em torno do seu eixo. 
A polia e a corda possuem massas desprezíveis e a corda pode ser considerada inextensível. O bloco de massa M 
encontra-se sobre uma superfície horizontal áspera e está preso a uma mola ideal de constante elástica k que vale 
cinquenta vezes o valor da massa M. O sistema é abandonado a partir do repouso, quando a mola não está nem 
comprimida nem distendida. Sabendo que o bloco suspenso de massa 2M cai uma distância h = 49 cm até atingir o 
repouso momentaneamente, responda as questões abaixo. 
a) Calcule o valor do coeficiente de atrito cinético entre o bloco de massa M e a superfície horizontal. 
b) Usando o valor encontrado acima, calcule agora qual é a velocidade do sistema ao bloco de massa 2M ter caído 10 
cm da posição inicial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTAS 3: 
a) μc = 0,75 
b) v = 0,806 m/s 
 
M 
mola 
2M 
com atrito 
 
4. Dois discos deslizam sobre uma superfície horizontal sem atrito, indo inicialmente em sentidos contrários, como 
ilustrado abaixo. A massa do disco 1 é 1,00 kg e o módulo de sua velocidade inicial é 10 m/s. A massa do disco 2 é 
1,25 kg e o módulo de sua velocidade inicial é 8 m/s. Os discos colidem e seguem nas direções mostradas abaixo. 
Sabendo que metade da energia cinética inicial é perdida na colisão inelástica, calcule: 
a) Quais são os módulos da velocidade de cada disco após a colisão. 
b) Qual a velocidade do centro de massa do sistema formado pelos dois discos logo antes e logo depois da colisão. 
 
 
 
 
1 antes 
1 depois 
2 antes 
2 depois 
RESPOSTAS 4: 
a) vf1 = 7,1 m/s e vf2 = 5,7 m/s 
b) Antes vCM = 0 m/s em X e em Y e Depois vCM = 0 m/s em X e em Y