P2 de Física 1 da UFRJ - 2019.2

A posição em função do tempo de dois corpos que colidem está representada no gráfico abaixo. A posição do centro de massa desse sistema também está representada.

A partir da análise do gráfico são feitas as seguintes afirmações:

I. A colisão é inelástica.

II. O segmento B representa a posição de um dos corpos antes da colisão.

III. A resultante das forças externas é nula.

IV. Os dois corpos estavam em movimento apenas antes da colisão.

Marque a opção que indica aquelas que são CORRETAS:

(a) Somente I e III

(b) Somente II e IV

(c) Somente I, II e III

(d) Somente II, III e IV

(e) Todas

(f) Nenhuma

Uma força paralela ao eixo é aplicada a um trenó de massa que se desloca sobre uma superfície lisa (sem atrito). A força tem direção e sentido de e seu componente varia com a coordenada do modo indicado no gráfico.

A opção CORRETA é

1. A variação de energia cinética é nula entre e
2. O trabalho da força é positivo entre e e negativo entre e
3. A variação de energia cinética é igual a , entre m e
4. A variação de energia potencial é igual a , entre e
5. A variação de energia mecânica é igual a , entre x = 0 m e x = 12 m

Dois objetos de dimensões desprezíveis, de massas e , movem-se no plano , livres de forças externas, com velocidades e respectivamente, onde e representam os unitários dos eixos cartesianos. Supondo que os dois objetos se choquem numa colisão totalmente inelástica, determine

1. As velocidades do centro de massa do sistema, antes e depois da colisão;
2. Os momentos lineares e dos objetos, no referencial de centro de massa, antes da colisão.
3. Que fração da energia cinética é “perdida” com a colisão.

Complete a seguinte afirmação: o momento linear (momentum) será conservado numa colisão de dois corpos se, e somente se,

1. A colisão for elástica.
2. A energia cinética do sistema se conservar.
3. Ambos os corpos ficarem em repouso após a colisão.
4. As forças internas do sistema de dois corpos se cancelarem em pares ação-reação.
5. A força externa resultante sobre o sistema de dois corpos for zero.

Qual das afirmativas abaixo é a CORRETA?

1. O valor da energia mecânica associada a uma partícula nunca pode ser negativo.
2. É possível associar uma energia potencial a qualquer força que atue sobre um corpo.
3. O valor da energia potencial associada a uma partícula nunca pode ser negativo.
4. Para a energia cinética de uma partícula se conservar, é necessário que o trabalho total realizado pelas forças dissipativas sobre a mesma seja nulo.
5. O trabalho total realizado pelas forças que atuam sobre uma partícula é sempre igual à variação da energia cinética da mesma.

Um projétil é lançado do solo numa direção que faz um ângulo com a horizontal. Desprezando-se a resistência do ar e tomando o zero da energia potencial no nível de lançamento, a razão entre a energia cinética e a energia mecânica do projétil quando ele atingir a altura máxima é

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Uma partícula de massa move-se sobre uma calha horizontal lisa. A calha horizontal transforma-se,

suavemente, a partir do ponto , em uma calha semicircular de raio , tal como indicado na figura.

A partícula deixa a calha semicircular no ponto , que se encontra exatamente acima do ponto , com velocidade horizontal . Em relação ao trabalho realizado pela força gravitacional que atua sobre a partícula no trajeto entre os pontos A e B, é CORRETO afirmar que

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Considere uma colisão frontal (de maneira que o movimento ocorre apenas em uma dimensão) entre duas partículas de massas e . Inicialmente a partícula de massa move-se com velocidade e a de massa com velocidade . Sabendo que a colisão é elástica, após a colisão, as velocidades das partículas de massa e serão, respectivamente:

(a) e

(b) 0 e

(c) 0 e

(d) e

(e) e

Um corpo é submetido a uma força conservativa cuja energia potencial associada apresenta o comportamento apresentado no gráfico

A respeito deste sistema são feitas as seguintes afirmações:

I. , e são pontos de equilíbrio estável.

II. Para uma partícula abandonada em , os pontos e são pontos de retorno.

III. Nos pontos de retorno a velocidade é nula, logo são pontos de equilíbrio.

IV. Uma partícula que parte de com energia se move apenas entre os pontos e .

Marque a opção que indica aquelas que são CORRETAS:

(a) Somente II

(b) Somente II e IV

(c) Somente II, III e IV

(d) Somente I, II e IV

(e) Somente I, III e IV

(f) Todas