P1 de Física 1 da UFRJ - 2018.1

Um objeto de massa é puxado para cima, na vertical, por meio de um fio ideal. Sabe-se que a tensão máxima que o fio suporta, sem se romper, é (com ). Qual é a maior aceleração que o corpo pode ter sem que o fio arrebente?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

Um observador em repouso observa o movimento circular uniforme de um objeto sujeito a ação de apenas 2 forças. É correto afirmar que:

(a) Nenhuma das forças pode ter a direção tangencial.

(b) Uma das duas forças necessariamente aponta para o centro do círculo.

(c) As duas forças devem ser radiais e apontar para o centro do círculo.

(d) As duas forças devem ser radiais e pelo menos uma delas deve apontar para o centro do círculo.

(e) É possível que nenhuma das forças aponte para o centro do círculo.

O brasileiro, radicado na Suíça, Laso Schaller detém o recorde mundial de salto livre em uma cachoeira. Na tentativa que levou ao recorde mundial Laso saltou uma cachoeira com cerca de de altura. Considere que para uma nova tentativa, Laso irá mergulhar de um penhasco com uma plataforma de salto horizontal, com velocidade horizontal () como mostra a figura abaixo.

Suas respostas devem ser dadas em função dos dados do problema: , , .

a) Qual deve ser o módulo mínimo de sua velocidade imediatamente após saltar do topo do penhasco para que não se choque com um degrau no pé do rochedo, com largura D e altura H abaixo do topo do penhasco?

b) Quanto tempo Laso irá levar para atingir a superfície da água?

c) Qual o vetor velocidade () de Laso no instante em que ele toca a superfície da água? Considere a velocidade inicial de Laso aquela encontrada no item a). Sua resposta deve estar em termos dos vetores unitários mostrados na figura.

Um corpo se desloca ao longo de uma pista curva de tal modo que o módulo de sua velocidade é maior quanto mais baixo ele se encontra, como representado na figura ().

Escolha a opção que melhor representa o vetor aceleração instantânea nos pontos A, B, C.

Uma bomba é abandonada, a uma certa altura , por um avião que se desloca com velocidade horizontal e constante em relação a um observador em repouso no chão. Desconsidere a resistência do ar no movimento da bomba até atingir o solo. Pensando no movimento após a bomba ser abandonada, qual a única incorreta das seguintes alternativas?

(a) O tempo de queda da bomba será maior que o de um projétil abandonado do repouso de uma mesma altura .

(b) A trajetória da bomba para o observador em repouso no chão será uma parábola.

(c) Para um observador no avião a bomba vai descrever um movimento retilíneo uniformemente acelerado.

(d) A bomba atingirá o solo a uma distância do avião.

Três projéteis A, B e C são lançados da mesma posição inicial do solo com velocidades iniciais de mesmo módulo e que fazem três ângulos diferentes , e , respectivamente com a direção horizontal. Sabendo-se que e que o que pode-se afirmar sobre os tempos que cada projétil leva para atingir novamente o solo?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e) Não é possível relacionar os tempos sem saber o módulo da velocidade inicial.

Um objeto se movimenta ao longo do eixo e possui a componente de sua velocidade dada pela função , com o tempo dado em e a velocidade em . A aceleração instantânea do objeto no instante é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

Os blocos A, B e C possuem mesma massa e repousam em uma superfície horizontal sem atrito. Os três são puxados por uma força horizontal de mesmo módulo e estão presos à uma parede vertical por um fio ideal conforme mostra a figura a seguir.

Considerando o módulo das forças normais exercida pelas superfícies sobre os blocos é correto afirmar que:

(a)

b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

Considere a situação ilustrada na figura abaixo. Um bloco de massa está conectado através de fios e polias ideais a um segundo bloco de massa . O bloco de massa desliza com atrito sobre uma superfície inclinada de um ângulo com a horizontal enquanto o bloco de massa desce verticalmente com velocidade constante. Responda as perguntas a seguir: (Lembre-se que sua resposta deve ser dada em função dos dados fornecidos no problema: , , , )

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

b) Determine o módulo da força de atrito entre o bloco de massa M e o plano inclinado;

c) Encontre o coeficiente de atrito cinético entre o bloco de massa M e o plano inclinado.

O gráfico a seguir mostra como varia a velocidade de uma partícula, que se move ao longo do eixo , em função do tempo.

Sabendo que no instante a partícula se encontrava na origem, qual a única correta das afirmativas a seguir?

(a) A aceleração da partícula é nula no instante .

(b) No instante sua aceleração é positiva.

(c) A partícula inverte o sentido do movimento no instante .

(d) No instante a partícula volta à origem.

(e) Entre os instantes e a partícula se move no sentido positivo do eixo .

(f) A aceleração média entre os instantes e é nula.