P3 de Física 1 da UNICAMP - 2017.1 Noturno

Um ciclista, em uma bicicleta em movimento, aciona o freio traseiro. Assinale a alternativa incorreta:

a) O torque gerado pela força de atrito no pneu traseiro aponta na direção do momento angular do pneu.

b) A força de atrito entre o pneu traseiro e o chão aponta na direção contrária à do movimento.

c) O torque gerado pelo freio é maior, em magnitude, que o torque gerado pela força de atrito entre o pneu e o chão.

d) O torque gerado pelo freio aponta na direção do momento angular do pneu.

e) nenhuma das anteriores.

Quando a soma das forças externas e a soma dos torques externos em um corpo são ambos zero, nós podemos concluir que:

a) O corpo está rodando em torno do centro de massa com velocidade angular constante, mas não tem velocidade linear.

b) O corpo está se movendo com velocidade constante, mas não está rodando.

c) O corpo pode ter a velocidade linear ou a velocidade angular constante, mas não ambas ao mesmo tempo

d) O corpo pode ter a velocidade linear ou a velocidade angular em torno do centro de massa constante não nulas ao mesmo tempo.

e) O corpo tem velocidade linear e angular nulas.

Um cilindro de massa e raio R faz parte de um motor e roda em torno de seu eixo de simetria. A velocidade de um ponto na borda do disco é . Qual a energia cinética do cilindro?

a)

b)

c)

d)

e) nenhuma das anteriores

Uma patinadora, girando sobre si mesma em uma pista de gelo, recolhe seus braços estendidos, reduzindo assim seu momento de inércia por um fator 2. A razão entre a energia cinética final e a energia cinética inicial () é:

a) 2

b) 8

c) 4

d) 1

e) 0,5

Um anel e um disco de mesma massa e mesmo raio rolam sem deslizar por uma rampa de altura significativamente maior que seus raios, partindo simultaneamente da mesma altura. Avalie as afirmações abaixo em relação à sua veracidade:

1. Ao final da rampa a energia cinética de rotação do anel é maior do que a do disco.
2. A energia mecânica total do sistema não se conserva por haver uma força de atrito agindo.
3. Por haver um momento de inércia menor, o disco chega primeiro ao final da rampa.

São corretas as afirmações:

a) todas as afirmações

b) nenhuma das afirmações

c) I e II

d) I e III

e) II e III

Um cilindro de raio e massa rola sem deslizar numa superfície horizontal, com velocidade . Num certo instante, ele começa a subir um plano inclinado de ângulo e continua rolando sem deslizar até parar. A altura até a qual o cilindro sobe antes de parar é:

a)

b)

c)

d)

e) nenhuma das anteriores

Dados:

Momento de inércia de um cilindro:

Uma roda, com momento de inércia , montada em um eixo com momento de inércia desprezível, está girando com velocidade angular . Uma roda não giratória, com momento de inércia , é subitamente encaixada no mesmo eixo, como mostrado. A combinação resultante das duas rodas e do eixo girará com velocidade angular:

a)

b)

c)

d)

e)

Um corpo em rotação tem posição angular em radianos e em segundos. Então, sua velocidade angular instantânea em , será:

a) -7 rad/s

b) 13 rad/s

c) - 23 rad/s

d) 7,29 rad/s

e) 6 rad/s

Um disco com momento de inércia de e raio de 0,25 gira em torno de um eixo fixo perpendicular ao disco e passando pelo seu centro. Uma força de 2,0 N é aplicada tangencialmente à borda do disco. Até o disco completar meia volta, o trabalho feito pela força é aproximadamente:

a) 10 J

b) 1,6 J

c) 40 J

d) 2,5 J

e) 6,3 J

Um bloco de massa , suspenso por uma polia de raio e massa , é solto a partir do repouso. Considere a polia como um disco de densidade uniforme. Qual é a aceleração do bloco?

a)

b)

c)

d)

e)

Um carro realiza uma curva de raio em um plano inclinado sem atrito, de forma que o ângulo de inclinação do plano é suficiente para que o carro faça a curva sem subir ou descer no plano. Assinale a alternativa que corretamente relaciona o ângulo de inclinação com a velocidade do carro e o raio da curva:

a)

b)

c)

d)

e)

Uma barra de massa e comprimento roda livremente em um eixo localizado em uma de suas laterais. A barra é solta da posição horizontal. Qual a aceleração angular quando a barra faz um ângulo de 30º com a vertical.

a) 2g/(3L)

b) g/(3L)

c) 3g/(4L)

d) 3g/(2L)

e) g/L

Uma roda-gigante com 10,0 de raio faz uma revolução a cada 24 . Ao chegar à parte mais alta do percurso, praticamente a um diâmetro de distância do solo, um passageiro deixa cair uma pedra. A que distância do ponto do solo diretamente abaixo do centro da roda-gigante cai a pedra? Utilize se necessário =3.

a) 0

b) 1,0 m

c) 5,0 m

d) 6,1 m

e) 10,0 m

Uma bala de massa se movendo na horizontal com velocidade atinge e gruda na borda de uma roda de massa M e raio R, fixa em um eixo passando pelo seu centro e livre para rodar. A velocidade angular final da roda é:

a)

b)

c)

d)

e) Nenhuma das anteriores

Dois blocos de massa e são conectados por uma corda inextensível sem massa por uma polia de massa e momento angular e raio , que gira em torno do seu eixo de simetria, em um plano inclinado com atrito dinâmico . O conjunto se move com se movendo para baixo e se movendo para cima. Considerando que a segunda lei de Newton fornece as equações do movimento de um corpo:

a) (1 ponto) Escreva a equação de movimento para os blocos de massa e ;

b) (1 ponto) Escreva a equação de movimento para a polia de massa ;

c) (1 ponto) A partir dos seus resultados nos itens anteriores, calcule a aceleração linear do sistema e as trações no fio;