P1 de Física 1 da UFRJ - 2017.2

Uma bola de massa é lançada do solo com uma velocidade inicial de módulo em uma direção que faz um ângulo com a horizontal. Durante todo seu movimento ela está sob a ação da força peso e da força de resistência do ar. Observa-se que a bola atinge o ponto de altura máxima , com velocidade de módulo . Qual o trabalho realizado pela força de resistência do ar entre o lançamento da bola e o instante em que ela atinge a altura máxima?

Uma pessoa está dentro de um elevador panorâmico que sobe com velocidade constante. Em um dado instante ela joga uma maçã verticalmente para cima pegando-a na mesma altura (em relação ao elevador) que a jogou. Um observador do lado de fora do elevador, em repouso, observa o movimento. Considerando sempre as quantidades observadas pela pessoa do lado de fora do elevador: o tempo que a maçã leva para atingir a altura máxima ; o intervalo de tempo contado a partir da altura máxima até a pessoa pegar a maçã ; o módulo da velocidade com que a maçã deixa a mão da pessoa e o módulo da velocidade que ela tem ao ser apanhada de volta . Assinale a alternativa correta.

(a) e

(b) e

(c) e

(d) e

(e) e

(f) e

A resultante das três únicas forças que agem sobre uma partícula é nula. Assinale a afirmativa correta.

(a) Não é possível três forças se anularem.

(b) As três forças têm necessariamente o mesmo módulo.

(c) O módulo de uma força é necessariamente igual a soma dos módulos das outras duas.

(d) As três forças têm necessariamente a mesma direção

(e) Nenhuma das demais respostas está correta.

A figura mostra um trilho perfeitamente liso contido em um plano vertical. Uma partícula é abandonada em repouso no ponto do trilho e desliza sobre ele sem nunca perder contato. A partícula passa pelos pontos , e e atinge o ponto , localizado na mesma altura que .

No percurso de a , a energia cinética é:

(a) Máxima em

(b) Mínima e igual em e

(c) Nula apenas em e

(d) Nula em , , , e

(e) Nula apenas em

Um bloco desce um plano inclinado com velocidade constante. Atuam sobre o bloco, além da força peso, apenas as forças normal e de atrito devidas ao contato entre o bloco e a superfície do plano. Em um deslocamento que o bloco realiza sobre o plano, pode-se afirmar que:

(a) O trabalho realizado pela força de atrito é positivo.

(b) O trabalho realizado pela força peso é negativo.

(c) O trabalho realizado pela força resultante sobre o bloco é positivo.

(d) O trabalho realizado pela força resultante sobre o bloco é nulo.

(e) O trabalho realizado pela força normal é negativo.

Um pêndulo é constituído por uma pequena esfera de massa e um fio ideal de comprimento . No instante em que o fio faz um ângulo com a vertical, a resultante das forças que atuam sobre a esfera tem direção horizontal, conforme a figura abaixo. Responda as perguntas abaixo.

a) Qual o módulo da velocidade da esfera no instante indicado na figura?

b) Supondo conhecido o valor de , qual o módulo da velocidade da esfera quando o fio estiver alinhado verticalmente?

O gráfico abaixo representa a velocidade de um carro em função do tempo quando ele percorre uma linha reta. O carro inicia o trajeto em primeira marcha. Em , o carro passa da primeira para segunda marcha. Em , o carro passa para terceira marcha. Assinale a afirmativa correta.

(a) A distância que o carro percorre em segunda marcha é maior que a distância que ele percorre em primeira marcha.

(b) A distância que o carro percorre em segunda marcha é maior que a distância que ele percorre em terceira marcha.

(c) A maior aceleração do carro ocorre quando o carro está em segunda marcha.

(d) A distância que o carro percorre em primeira marcha é maior que a distância que ele percorre em terceira marcha.

(e) A maior aceleração do carro ocorre quando ele está em terceira marcha.

(f) A aceleração quando o carro está em primeira marcha é igual àquela quando ele está em segunda.

Dois blocos, e , realizam um movimento retilíneo com aceleração constante. Uma força constante de módulo igual a atua sobre o bloco . O bloco está em repouso em relação ao bloco , lateralmente apoiado a esse como mostra a figura. O coeficiente de atrito estático entre os blocos e vale . Não há atrito entre o bloco e o solo. As massas dos blocos e valem respectivamente, e . Considerando a aceleração da gravidade igual a :

a) Faça o diagrama das forças que atuam sobre cada um dos blocos.

b) Qual o módulo da aceleração dos blocos? Justifique sua resposta.

c) Determine o módulo de todas as forças que atuam sobre o bloco .

d) Qual o menor valor que o módulo da força que atua sobre o bloco deve ter para que o bloco não deslize sobre a superfície do bloco ?

Um corpo escorrega sem atrito sobre um trilho curvo com um trecho final de perfil circular como mostra a figura abaixo. Ao longo de seu movimento o corpo nunca perde o contato com o trilho. Assinale a alternativa que melhor representa as direções da força resultante sobre o corpo nos pontos A, B e C, respectivamente.