P1 de Física 1 da UFRJ - 2015.2

Um trem possui três vagões de massas , e ,ligados entre si por cabos ideais. O trem percorre um trecho retilíneo da ferrovia com aceleração constante , da esquerda para a direita, como mostra a figura.

O módulo da força que o cabo que liga o vagão de massa ao de exerce sobre vagão de massa é igual a

Um projétil é lançado próximo à superfície da Terra, fazendo um ângulo com a horizontal. No momento do lançamento uma corrente de ar está presente e produz uma força horizontal de módulo constante e não nulo agindo da esquerda para a direita. A trajetória do projétil sob a ação das forças peso é mostrada na figura. Considerando o ponto A da trajetória, os vetores que representam a aceleração e a velocidade do projétil, respectivamente, são os indicados pelos números

1. 3 e 4
2. 2 e 4
3. 1 e 4
4. 2 e 5
5. 6 e 4

Um corpo de massa movimenta-se dentro de um funil descrevendo uma trajetória circular de raio , com velocidade de módulo constante. A superfície laterial do funil, de atrito desprezível, faz um ângulo com a vertical como mostrado na figura. Sendo o módulo da força que a superfície faz sobre o corpo, sua velocidade será dada por

O movimento de uma partícula que se move em uma dimensão é representado por uma parábola no gráfico posição x tempo, como mostrado na figura. Nos gráficos das figuras [1], [2] , [3],[4] e [5] estão representadas simultaneamente, velocidade e aceleração A velocidade está representada por uma linha contínua enquanto que a aceleração por uma linha tracejada. O gráfico que representa corretamente descreve a velocidade e aceleração da partícula em questão é

Um corpo de massa é suspenso por um fio ideal, mantido esticado, de comprimento , que está preso ao teto. Se o corpo é abandonado a partir de um ponto em que o fio faz um ângulo com a vertical, os trabalhos realizados pelo peso do corpo, , e pela tensão no fio, , entre o ponto inicial e o ponto em que se encontra na posição vertical valem, respectivamente:

Uma partícula se move, com velocidade de módulo constante, do ponto A para o ponto B, seguindo uma trajetória circular no sentido indicado na figura. O vetor que melhor representa o vetor velocidade média entre estes dois instantes é

Um passageiro atrasado que se enconta a uma certa distância do portão de embarque em um aeroporto precisa chegar a ele o mais rapidamente possível. Para tal intento ele considera duas rotas alternativas indicadas na figura por A e B. Na primeira delas (A) ele corre diretamente para uma esteira rolante e continua correndo ao longo dela. A velocidade da esteira em relação ao solo é de . Na segunda (B) ele corre diretamente para o portão. Sabe-se que o comprimento da esteira é de , e que o passageiro, que consegue correr a uma velocidade de , se encontra a 16 metros da esteira. Dentre estas duas alternativas, aquela que levará o passageiro o mais rapidamente ao portão e o tempo necessário para isto será

1. A rota (A) com
2. A rota (B) com
3. A rota (A) com
4. A rota (B) com
5. A rota (A) com

Um corpo de massa pendurado por um fio ideal de comprimento é abandonado de um ângulo a partir do repouso com o fio totalmente estendido, como mostra a figura. Sendo a tração no fio e o peso as únicas forças que atuam na massa , é correto afirmar que:

1. No ponto mais baixo da trajetória
2. O módulo da aceleração é constante
3. No ponto mais baixo da trajetória,
4. Para aceleração é nula.
5. varia com o ângulo

Dois blocos A e B de massas iguais a , são ligados entre si por um fio ideal e colocados, em repouso, sobre uma rampa inclinada de um ângulo em relação à horizontal. Os coeficientes de atrito cinético entre a superfície do plano inclinado e as superfícies do bloco A e do bloco B são, respectivamente, iguais a e . Num dado instante o bloco A é puxado por uma força de módulo constante, e paralela à superfície, de forma que ele passa a se deslocar superfície acima, como mostra a figura. A força tem módulo suficiente para manter os blocos em movimento e o fio esticado

1. Isole os blocos e represente todas as forças que agem em cada bloco, separadamente, identificado-as;
2. Determine o módulo da aceleração com que os blocos se movem;
3. Determine o módulo da tração que age no fio que liga os blocos;
4. Se trocarmos os blocos de posição, mantendo a mesma força aplicada sobre o bloco de cima, qual a diferença entre os novos valores de aceleração e tração em relação aos encontrados nos itens (b) e (c)? Justifique sua resposta.