P1 de Física 1 da UFRJ - 2022.1

1) Um carro descreve um movimento circular uniforma com velocidade de módulo constante em uma pista circular de raio , ilustrada na figura abaixo. Qual o módulo da aceleração média  , no deslocamento do ponto ao ponto ?

a)

b)

c)

d)

e)

2) Uma torneira mal fechada pinga uma gota a cada segundo sobre uma pia. Desprezando-se a resistência do ar, e considerando que as gotas caem a partir do repouso, avalie as afirmações a seguir:

I. Conforme as gotas caem, a distância entre elas aumenta;

II. Independente da altura da torneira, as gotas atingem a pia a uma taxa

de uma gota por segundo;

III. A velocidade final da gota ao atingir a pia depende da taxa com a

qual a torneira solta as gotas.

São verdadeiras:

(a) Apenas a I e II.

(b) Apenas a II e III.

(c) Apenas a I e III.

(d) Todas.

(e) Nenhuma.

4) Um elevador sobe com movimento retilíneo uniforme. Uma pessoa está dentro deste elevador em repouso em relação a ele. Sobre esta pessoa atuam a força peso e a força normal De acordo com a terceira lei de Newton, indique onde é aplicada a força de reação a e a , respectivamente.

(a) Na própria pessoa e na própria pessoa

(b) No centro da Terra e no piso do elevador

(c) Na própria pessoa e no piso do elevador

(d) No centro da Terra e na própria pessoa

(e) No piso do elevador e no piso do elevador

6) Um projétil é lançado a partir do solo com velocidade de módulo fazendo um ângulo de com a horizontal. Seja o módulo da velocidade no instante . Indique o gráfico que melhor representa em função do tempo.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

7) Um planeta cujo dia tem duração de horas possui uma lua (satélite natural). A distância entre os centros dos dois astros é km e o satélite completa uma volta em órbita circular com centro do planeta a cada 5 dias. Os módulos das velocidades de translação do centro do satélite em torno do planeta em e sua aceleração em são, respectivamente:

(a) e

(b) e

(c) e

(d) e

(e) e

8) Considere um objeto que se move ao longo do eixo cuja posição inicial é . O gráfico velocidade tempo deste movimento está representado abaixo.

São realizadas as seguintes afirmativas:

1. A posição em é de
2. A distância percorrida entre os instantes e é de 40m;
3. A velocidade em é nula.

São verdadeiras:

1. Apenas a I
2. Apenas a II
3. Apenas III
4. Todas
5. Nenhuma

9) Um alpinista de massa que visa agilizar a sua subida por uma parede vertical de uma encosta triangular se utiliza da liberação e deslizamento de uma caixa de equipamentos de massa pelo lado inclinado em da encosta e uma corda de massa desprezível. Ele se dependura na extremidade livre da corda cuja outra extremidade está amarrada à caixa e se solta. Sabe-se que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a superfície da encosta é e a presença de uma polia no alto da encosta permite a livre movimentação da corda.

1. Faça um diagrama mostrando todas as forças que atuam tanto na caixa quanto no alpinista quando eles estiverem em movimento.
2. Escreva a segunda lei de Newton para a caixa e para o alpinista.
3. Obtenha os módulos das acelerações e da caixa e do alpinista respectivamente bem como os módulos das forças de tensão e na corda em cada um dos lados da encosta.
4. Determine o intervalo de tempo que levará para que o alpinista suba uma altura supondo que ele pariu do repouso e que , e

Dados: e .

3) Um corpo de massa está sujeito unicamente à ação de três forças constantes, e , no plano , e cujos módulos valem, respectivamente, , e . A situação está ilustrada na figura abaixo, onde o ângulo é tal que e .

O corpo experimenta uma aceleração   que, em termos dos vetores unitários e , está corretamente escrita na alternativa:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)