2º EE de Física 1 da UFPE - 2018.1

[Enunciado comum às Questões 1 e 2]

Um bloco de massa pode deslizar em uma trilha sem atrito que forma um laço circular de raio . O bloco é liberado a partir do repouso do ponto a uma altura acima do ponto mais baixo do laço. Sejam o ponto indicado na figura e o ponto mais alto do laço. Defina como o trabalho da força gravitacional para um deslocamento partindo do ponto até o ponto . Considere a energia potencial gravitacional do bloco em relação a Terra e admita que ela é zero no ponto mais baixo do laço.

[Questão 2]

Admita que em vez de ser simplesmente liberado, o bloco é lançado para baixo com uma certa velocidade. Considerando , e a aceleração da gravidade dada por , então a energia potencial no ponto ́é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

[Enunciado comum às Questões 5 e 6]

Uma bola de massa , movendo-se com velocidade colide com uma parede vertical, como mostra a figura abaixo. Depois da colisão, a bola tem velocidade . Os ângulos que os vetores e fazem com a parede são e , respectivamente. é o impulso exercido pela parede sobre o bloco durante a colisão.

[Questão 6]

Suponha agora que a bola possui uma massa . Os ângulos satisfazem e , enquanto que . O tempo de colisão é igual a . Qual é a força média que a parede exerce sobre a bola?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

[Enunciado comum às Questões 3 e 4]

Um bloco de massa repousa em uma superfície horizontal sem atrito e está preso a uma mola de constante elástica e massa desprezível. A extremidade oposta da mola é mantida presa a uma parede. O bloco está em repouso na posição em que a mola está relaxada (). Nesta situação uma força constante ́é aplicada no sentido positivo do eixo . A figura mostra o gráfico da energia cinética do bloco em função da posição após a aplicação da força. Considere .

[Questão 4]

O módulo da força ́é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

[Enunciado comum às Questões 1 e 2]

Um bloco de massa pode deslizar em uma trilha sem atrito que forma um laço circular de raio . O bloco é liberado a partir do repouso do ponto a uma altura acima do ponto mais baixo do laço. Sejam o ponto indicado na figura e o ponto mais alto do laço. Defina como o trabalho da força gravitacional para um deslocamento partindo do ponto até o ponto . Considere a energia potencial gravitacional do bloco em relação a Terra e admita que ela é zero no ponto mais baixo do laço.

[Questão 1]

Considere as seguintes assertivas:

.

.

.

É correto apenas o que se afirma em:

(a)

(b)

(c)

(d) e

(e) e

(f) e

(g) Todas

(h) Nenhuma

[Enunciado comum às Questões 5 e 6]

Uma bola de massa , movendo-se com velocidade colide com uma parede vertical, como mostra a figura abaixo. Depois da colisão, a bola tem velocidade . Os ângulos que os vetores e fazem com a parede são e , respectivamente. é o impulso exercido pela parede sobre o bloco durante a colisão.

[Questão 5]

Considere as afirmativas abaixo:

. Se as energias cinéticas antes e depois da colisão forem iguais, então .

. Se e , então possui apenas componente não nula.

. .

Marque a alternativa abaixo contendo apenas as assertivas corretas.

(a)

(b)

(c)

(d) e

(e) e

(f) e

(g) Todas

(h) Nenhuma

Um piano de massa está no primeiro andar de um prédio, a uma altura . Pretende-se descer o piano suavemente para o térreo sobre um plano inclinado de comprimento , conforme a figura ao lado. Uma corda realiza uma tração sobre o piano. Considere que o piano desce com velocidade constante e entra em repouso ao chegar no solo, e que .

(a) Desconsiderando o atrito com o solo, determine o trabalho total realizado pela tração .

(b) Desconsiderando o atrito com o solo, determine a potência que deve ser aplicada na corda para descer o piano com uma velocidade .

(c) Sabe-se que o coeficiente de atrito cinético entre o piano e o solo é . Considerando o atrito com o solo, determine a potência que deve ser aplicada na corda para descer o piano com uma velocidade .

[Enunciado comum às Questões 3 e 4]

Um bloco de massa repousa em uma superfície horizontal sem atrito e está preso a uma mola de constante elástica e massa desprezível. A extremidade oposta da mola é mantida presa a uma parede. O bloco está em repouso na posição em que a mola está relaxada (). Nesta situação uma força constante ́é aplicada no sentido positivo do eixo . A figura mostra o gráfico da energia cinética do bloco em função da posição após a aplicação da força. Considere .

[Questão 3]

Julgue as assertivas abaixo, considerando que o bloco move-se na direção do eixo positivo:

. A variação de energia cinética é igual ao trabalho da força .

. O trabalho da força elástica é negativo.

. A energia mecânica total do sistema é .

É correto apenas o que se afirma em:

(a)

(b)

(c)

(d) e

(e) e

(f) e

(g) Todas

(h) Nenhuma