P1 de Física 1 da UFRJ - 2016.1

Um bloco de massa m desce acelerado ao longo de uma rampa inclinada de um angulo em relação à horizontal, como indicado na figura. Um dispositivo exerce sobre o bloco uma força constante horizontal, como indicado na figura. O coeficiente de atrito cinético entre a superfície do plano inclinado e o bloco vale µ. Ao atingir a base do plano inclinado, o bloco tem uma velocidade e o dispositivo que exerce a força é desligado. O bloco percorrerá uma distância sobre uma superfície horizontal, com o mesmo coeficiente de atrito µ até encontrar a extremidade de uma mola de constante elástica k, fixa na outra extremidade. Considere desprezível o atrito na região A-B. (Todas as respostas devem ser dadas em termos de m, , F, µ, g, k, v0 e d)

1. represente e identifique todas as forças que agem sobre o bloco enquanto ele esta sobre o plano inclinado;
2. determine o modulo da aceleração com que o bloco desce o plano;
3. calcule a compressao máxima da mola.

Uma bolinha pendurada na extremidade de uma mola vertical executa um movimento oscilatório. Na situação da figura, a mola encontra-se comprimida e a bolinha está subindo. Sendo a força da mola e a força peso aplicadas na bolinha, o único esquema que pode representar tais forças na situação descrita é:

Um sistema isolado é constituído por uma partícula A de massa com velocidade inicial constante de módulo v e por uma partícula B inicialmente em repouso. Após colidirem elasticamente, ambas permanecem na reta do movimento inicial da partícula A, que passa a ter uma velocidade de módulo no mesmo sentido do seu movimento inicial. A massa da partícula B é:

Considerando que atuam em um corpo as forças e assinale a afirmação correta.

1. O ângulo entre as duas forças é
2. A diferença entre as duas forças é dada
3. A razão entre os produtos escalares da força resultante com cada uma das duas forças satisfaz à condição
4. Em relação ao módulo da força resultante e da força , temos que
5. O módulo da força é dado por

Dois blocos A e B, de massas MA = 3 kg e MB = 7 kg, estão apoiados sobre um plano horizontal sem atrito. Entre os corpos A e B, há uma mola ideal (1) de massa desprezível, e uma outra mola (2), idêntica a esta, se encontra presa ao outro lado do bloco de massa MB, como mostra a figura. Uma força constante horizontal é aplicada sobre a mola (2) puxando o conjunto para a direita de modo que os dois blocos se movem com a mesma aceleração. Sendo e as deformações das molas (1) e (2), respectivamente, é correto afirmar que:

O gráfico abaixo apresenta a evolução temporal da posição x(t) de um objeto em movimento unidimensional. Considerando as informações fornecidas através deste gráfico, assinale dentre as afirmações apresentadas abaixo aquelas que são INCORRETAS.

1. No ponto A temos v = 0.
2. Entre os pontos B e C, representado no gráfico por uma reta, o movimento do objeto é uniforme.
3. No ponto D o objeto está parado e em equilíbrio.
4. Entre os pontos A e B o produto escalar da velocidade e a aceleração satisfaz à condição .
5. A partir do ponto E e até o ponto F o objeto é freado.

1. apenas a (III)
2. apenas as (I), (II) e (V)
3. apenas as (III) e (V)
4. apenas as (I) e (IV)
5. apenas as (II), (III) e (V)
6. não há afirmativas incorretas

Uma pedra de massa e amarrada a um barbante de comprimento é posta para girar em um plano perpendicular ao solo. Em um dado instante ela é solta de forma que, após passar por uma altura máxima, ela vem a atingir uma parede que se encontra a uma distância do ponto de lançamento. A velocidade da pedra no momento do lançamento tem módulo e faz um ângulo com a horizontal. Nestas condições, determine (Todas as respostas devem ser dadas em termos de , , , , e ):

(a) A altura do ponto de impacto da pedra na parede em relação ao ponto de lançamento

(b) a expressão para o vetor velocidade da pedra no momento imediatamente antes dela atingir a parede, em termos dos vetores unitários e indicados na figura

(c) A energia cinética da pedra no instante em que ela passa pelo ponto mais alto de sua trajetória

(d) o módulo da tensão no barbante no momento imediatamente anterior ao lançamento

Um caminhão parte do repouso e se movimenta sobre uma estrada reta e horizontal para a direita, com aceleração constante, como mostra a figura. Ele transporta em sua caçamba um caixote que permanece parado em relação ao caminhão. O sistema de forças que age sobre o caixote, para um observador em repouso na estrada, é corretamente representado por:

A figura mostra a energia potencial simétrica de uma partícula que se move ao longo do eixo x sob a ação da força resultante associada a . A partícula se encontra confinada neste potencial e possui energia total , também representada no mesmo gráfico. Assinale a afirmação FALSA

1. a partícula fica em repouso ao passar pelo ponto x = 0

(b) o módulo da velocidade é máximo quando a partícula passa pelos pontos B e C

(c) o movimento da partícula não está limitado entre os pontos A e D

(d) a força F é nula apenas nos pontos B, C e x = 0

(e) o ponto C corresponde a um ponto de equilíbrio estável

Dois blocos idênticos, A e B, de massa m, estão deslizando para a direita sobre um plano horizontal, sujeitos a forças de mesmo módulo F, como mostrado na figura, sendo o bloco A puxado e o bloco B empurrado. O coeficiente de atrito cinético µc é o mesmo entre os blocos e a superfície. Das afirmações que se seguem, assinale as CORRETAS:

1. O módulo da força de atrito entre o bloco A e o plano é menor que o módulo da força de atrito entre o bloco B e o plano
2. A aceleração dos blocos A e B em relação à Terra é a mesma
3. A força normal que age no corpo A tem módulo

(a) apenas (I) e (III)

(b) apenas (I) e (II)

(c) apenas (III)

(d) apenas (I)

(e) apenas (II) e (III)

(f) apenas (II)

Um skatista brinca em uma pista em forma de semicircunferência de raio R, com atrito desprezível, como mostrado na figura. Se o atleta sai do ponto A com velocidade , a altura h máxima que ele atinge, em relação à borda da pista, é:

2. 0