P3 de Física 1 da UNICAMP - 2019.1

Uma bolinha de raio desprezível e massa , é colocada na borda de um disco de raio e massa . A que distância do centro do disco encontra-se o Centro de Massa desta configuração?

Um homem com os braços junto ao corpo está em cima de uma mesa que gira praticamente sem atrito. Quando o homem estende os braços pra fora:

1. A energia cinética do sistema aumenta
2. O momento angular do sistema continua o mesmo
3. A velocidade angular da mesa aumenta
4. A velocidade angular da mesa continua a mesma
5. O momento de inércia do homem diminui

Um disco possui momento de inércia de e está submetido a uma aceleração angular constante de . Se o disco partiu do repouso o trabalho realizado nos primeiros segundos pelo torque resultante foi de:

Uma esfera desce rolando sem deslizar um plano inclinado. É correto afirmar em relação à força de atrito entre a esfera e a superfície do plano:

1. exerce um torque no sentido do deslocamento;
2. é nula;
3. dissipa energia, por se tratar de uma força de atrito cinética;
4. aponta no sentido contrário do deslocamento do Centro de Massa;
5. exerce um torque no sentido contrário ao da velocidade angular;

O bloco A, com massa de , está se movendo com velocidade de , enquanto o bloco B, com massa de , está se movendo em sentido oposto com velocidade de . O centro de massa do sistema dos dois blocos está se movendo com a velocidade de:

1. , no mesmo sentido de A;
2. , no mesmo sentido de A;
3. , no mesmo sentido de B;
4. , no mesmo sentido de B;
5. , no mesmo sentido de A;

Considere uma serra circular movida por um motor. O centro do disco da serra, quando a mesma é usada para cortar madeira, fica submetido a um torque cujo módulo vale . Se, nesta situação, tal disco gira com uma velocidade angular constante de , o trabalho realizado pelo motor em vale:

Um carro está fazendo uma curva apoiado em um plano inclinado da forma indicada na figura ao lado, que mostra o plano transversal ao movimento do carro.

1. Faça um esboço das forças que atuam no carro no plano transversal ao movimento. Considere que o atrito é desprezível.
2. Desprezando o atrito, encontre a velocidade com a qual o carro está fazendo a curva em função da aceleração da gravidade , do raio de curvatura desta curva, , e do ângulo de inclinação da curva, .
3. Deste item em diante, considere agora uma situação em que há atrito e o motorista está correndo na velocidade máxima sem escorregar para fora da curva. Esboce as forças envolvidas no plano transversal nesta situação.
4. Encontre a velocidade máxima na qual o carro ainda é capaz de fazer a curva sem derrapar em função de , , e o coeficiente de atrito estático .

A força centrípeta é melhor explicada por qual das seguintes afirmações?

1. A força centrípeta é a força resultante agindo sobre um objeto em órbita que o mantém em movimento circular.;
2. A força centrípeta é a força dirigida ao longo de uma linha que é tangente à órbita;
3. A força centrípeta é a mesma coisa que a força centrífuga: são sinônimos.
4. A força centrípeta é uma força fundamental da natureza
5. A força centrípeta é uma força dirigida radialmente para fora a partir do centro da sua órbita C.

Um projétil está descrevendo uma trajetória parabólica e repentinamente explode. Nesta situação, é correto dizer que:

1. O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento apenas até o momento em que o projétil explode.
2. A explosão conserva momento linear.
3. O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento até o momento em que o primeiro estilhaço toca o solo.
4. O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento até o momento em que o ultimo estilhaço toca o solo.

1. I e III
2. II e IV
3. II e III
4. III e IV
5. I e II

Um disco sólido de massa , raio e momento de inércia rola sem deslizar ao longo de uma superfície com velocidade constante e velocidade angular . Qual é o momento angular do disco em relação ao seu próprio eixo enquanto ele rola?

Um disco, um anel e uma esfera maciça de mesmo raio e massa descem rolando num plano inclinado, sem deslizar. É correto afirmar que:

1. a esfera chega primeiro na base do plano inclinado;
2. o anel chega primeiro na base do plano inclinado;
3. chegaram juntos na base do plano inclinado;
4. o disco chega antes que a esfera na base do plano inclinado
5. o disco chega primeiro na base do plano inclinado;

No caso que uma roda (como mostra a figura ao lado) tem uma velocidade angular grande experimenta um movimento de precessão. ( é o torque, é a velocidade angular de precessão e é o momento angular).

1. A magnitude de varia devido ao torque;
2. ;
3. A velocidade angular de precessão é paralela ao torque.

1. I e II
2. I e III
3. Apenas I
4. Apenas II
5. Apenas III

Um balanço de parque é formado por uma barra cilíndrica de massa , raio , e comprimento , preso por fios de massa desprezível a um eixo fixo superior, paralelo ao eixo da barra cilíndrica, conforme a figura ao lado. A barra pode girar em torno desse eixo fixo. O centro da barra está a uma distância d do eixo. O momento de inércia da barra com relação ao eixo fixo vale: