P1 de Física 1 da UNICAMP - 2013.2 Diurno

Os maquinistas de dois trens da CPTM percebem no mesmo instante de tempo que estão em rota de colisão. O maquinista de um dos trens (trem ) aciona o freio de emergência imediatamente, enquanto o maquinista do outro trem (trem ) demora para acionar o freio. A figura abaixo mostra a velocidade dos trens em função do tempo t enquanto estão sendo freados. A distância inicial entre os trens é de .

a) Qual é a aceleração média do trem entre e ? E qual a aceleração média do trem entre e ?

b) Qual é o deslocamento realizado pelo trem antes de conseguir parar?

c) Qual é o deslocamento realizado pelo trem antes de conseguir parar? Os trens irão colidir?

d) Esboce no gráfico acima a posição de cada um dos trens.

Na figura abaixo, a partícula se move ao longo da reta com uma velocidade constante paralela ao eixo . No instante de tempo em que a partícula passa pelo eixo , a partícula deixa a origem com velocidade inicial zero e aceleração constante de módulo , o ângulo entre e o semi-eixo positivo é .

a) Escreva uma expressão para a velocidade da partícula .

b) Escreva uma expressão para a posição da partícula em função do tempo.

c) Escreva uma expressão para a posição da partícula em função do tempo.

d) Que valor de velocidade deve ter a particula para que aconteça a colisão?

Dois canhões apontam-se mutuamente, como mostrado na figura, e disparam suas balas no mesmo instante de tempo. O canhão dispara sua bala com velocidade de módulo , e o canhão com velocidade . As distâncias no problema são .

a) Qual a aceleração de cada uma das balas após o disparo?

b) Quanto tempo se passou a partir do momento do disparo até o instante da colisão? A que altura acontece a colisão?

c) Se não houvesse o canhão , qual seria o alcance da bala do canhão A?

A figura abaixo representa um sistema de três blocos, de massas , e . Os blocos de massas e estão ligados por um fio ideal que passa por uma polia de massa desprezível, e o bloco de massa está em contato com o bloco de massa . O sistema é acelerado por uma força que atua no bloco de massa . Não há nenhum tipo de atrito no sistema.

a) Desenhe todas as forças que atuam nos três blocos, com especial atenção aos pares de ação e reação.

b) Considerando que o bloco de massa não desliza sobre o bloco de massa , determina a aceleração do sistema como função somente das massas e da aceleração da gravidade.

c) Calcule a força necessária para que os blocos 1 e 2 não deslizem.