PF de Física 1 da UFPE - 2018.1

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 3 E 4]

Um bloco de massa é colocado sobre uma mola, de massa desprezível e constante elástica , que possui a outra extremidade fixa em uma superfície horizontal. Na figura (A), a mola está comprimida de em relação a sua posição não deformada. A figura (B) mostra o sistema depois de ter sido liberado, com o bloco atingindo uma altura máxima em relação à sua posição inicial [na figura (A)]. Considere

[QUESTÕES 3]

Suponha que o bloco desce suavemente sobre a mola, até atingir e permanecer em repouso na situação representada na figura (A). Qual o módulo, em , de ?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 1 E 2]

Uma bola de massa de modelar, inicialmente em repouso, cai de uma altura e atinge o chão, permanecendo em contato com o solo por antes de parar completamente. Considere que a bola é uma partícula pontual e .

[QUESTÕES 2]

A aceleração média da bola durante o contato com o solo tem módulo (em ):

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 3 E 4]

Um bloco de massa é colocado sobre uma mola, de massa desprezível e constante elástica , que possui a outra extremidade fixa em uma superfície horizontal. Na figura (A), a mola está comprimida de em relação a sua posição não deformada. A figura (B) mostra o sistema depois de ter sido liberado, com o bloco atingindo uma altura máxima em relação à sua posição inicial [na figura (A)]. Considere

[QUESTÕES 4]

Suponha agora que . Qual é a altura máxima atingida pelo bloco?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 1 E 2]

Uma bola de massa de modelar, inicialmente em repouso, cai de uma altura e atinge o chão, permanecendo em contato com o solo por antes de parar completamente. Considere que a bola é uma partícula pontual e .

[QUESTÕES 1]

Quanto tempo a bola leva para atingir o solo?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 5 E 6]

Uma barra delgada de massa e comprimento é mantida na vertical com uma das extremidades apoiada no solo e depois é liberada. A extremidade superior atinge o solo sem que a extremidade de apoio deslize. Considere e que o momento de inércia de uma barra de massa e comprimento em torno de um eixo que passa pelo seu centro de massa é .

[QUESTÃO 6]

Qual é a energia cinética da barra quando ela faz um ângulo com a horizontal?

(a) J

(b) J

(c) J

(d) J

(e) J

(f) J

(g) J

(h) J

(i) J

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 5 E 6]

Uma barra delgada de massa e comprimento é mantida na vertical com uma das extremidades apoiada no solo e depois é liberada. A extremidade superior atinge o solo sem que a extremidade de apoio deslize. Considere e que o momento de inércia de uma barra de massa e comprimento em torno de um eixo que passa pelo seu centro de massa é .

[QUESTÃO 5]

Qual é o momento angular (em ) da barra quando sua velocidade angular é ?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

Em , um bloco de massa está inicialmente em repouso sobre um plano horizontal e conectado a uma barra rígida de massa desprezível e comprimento que pode girar em torno do ponto O. Um torque é então aplicado à barra, tal que possui uma aceleração angular constante. Existe atrito entre e a superfície horizontal, tal que os coeficientes de atrito estático e cinético são, respectivamente e . Considere .

(c) Suponha agora que a barra rígida suporte uma tração máxima de . Qual é a maior velocidade da massa para que a barra não se rompa?

Em , um bloco de massa está inicialmente em repouso sobre um plano horizontal e conectado a uma barra rígida de massa desprezível e comprimento que pode girar em torno do ponto O. Um torque é então aplicado à barra, tal que possui uma aceleração angular constante. Existe atrito entre e a superfície horizontal, tal que os coeficientes de atrito estático e cinético são, respectivamente e . Considere .

(a) Em que instante de tempo o bloco possui velocidade ?

(b) Encontre o valor do torque aplicado .