P2 de Física 1 da UNICAMP - 2013.1 Noturno

Em um posto para carga de caminhões do correio, um pacote de é largado do repouso no ponto sobre um trilho com a forma de um quarto de circunferência de raio e desliza até o ponto sem atrito (vide figura). Depois do ponto ele desliza por uma distância de sobre uma superfície horizontal com atrito até parar no ponto . As dimensões do pacote são desprezíveis, de modo que ele pode ser considerado um ponto material.

1. Qual é a força normal no ponto que fica a uma altura igual a da base do trilho?(Indique a direção e o sentido da normal na figura.)
2. Qual é o trabalho realizado pela força normal de até ?
3. Qual é o trabalho realizado pela força de atrito?
4. Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o pacote e a superfície horizontal?

Um carro faz uma curva de raio numa pista plana (isto é, na figura) com atrito.

1. Faça o diagrama das forças para o carro. Desconsidere a força de resistência do ar e as forças de atrito que retardam o movimento do carro.
2. Encontre o coeficiente de atrito estático mínimo entre os pneus do carro e a pista, , para que o carro faça a curva com velocidade de módulo igual a .
3. Considere agora que o carro faz uma curva de raio numa pista sem atrito e inclinada de um ângulo (vide figura). Faça o diagrama de forças e encontre o módulo da velocidade do carro, , neste caso.



4. Se na situação do item o motorista aumentar o módulo da velocidade do carro para , o que acontece com o raio de curvatura da trajetória? Se houvesse atrito entre os pneus e a pista, para que lado apontaria a força de atrito neste caso? Repita o diagrama de forças incluindo a força de atrito.

Em um dado instante, o centro de massa de um sistema de duas partículas está localizado sobre o eixo no ponto e possui velocidade na direção positiva do eixo . Uma das partículas encontra-se na origem e a outra partícula possui massa e está em repouso sobre o eixo no ponto .

a) Qual a massa da partícula que está na origem?

b) Calcule o momento linear total do sistema.

c) Qual é a velocidade da partícula que está na origem?

Um corpo de massa se move em uma dimensão ao longo do eixo . Sua energia potencial é dada por:

Onde é dado em metros e em joules. O gráfico representa a variação da energia potencial em função da distância. Caso seja necessário, use .

a) Calcule a força exercida sobre o corpo em função de .

b) Calcule a(s) posição(ões) de equilíbrio, marque-a(s) como ponto(s) de equilíbrio estável, instável ou indiferente. Justifique sua resposta.

c) Assumindo que o corpo esteja inicialmente no ponto de equilíbrio à direita da origem, a partir de qual valor para a velocidade o movimento deixa de ser oscilatório?