P-REC de Física 1 da USP - 2018

A figura mostra um pedaço de de queijo que desliza por um trilho sem atrito do ponto ao ponto, separados por uma distância vertical de . O queijo percorre uma distância total de ao longo do trilho. Qual é o trabalho realizado sobre o queijo pela força gravitacional durante o deslocamento de até (considere ).

(a)

(b)

(c)

(d)

(e) Não é possível calcular o trabalho realizado pela força gravitacional sem conhecer a curva que representa a trajetória seguida pelo queijo entre e .

Um objeto é formado por quatro barras delgadas homogêneas, cada uma com massa e comprimento , na forma de um quadrado. O momento de inércia em relação ao eixo representado pela linha pontilhada na figura e passando pelo plano do objeto é:

(a)

(b)

(c)

(d) nenhuma das alternativas

(e)

Um navio de guerra atira simultaneamente dois mísseis em navios inimigos. Se os mísseis seguem as trajetórias parabólicas mostradas, qual das afirmações é correta:

(a) Só é possível determinar a ordem de chegada dos mísseis conhecendo-se o valor exato dos ângulos de lançamento.

(b) O navio B é atingido primeiro.

(c) Só é possível determinar a ordem de chegada dos mísseis conhecendo-se as magnitudes das velocidades de lançamento.

(d) O navio A é atingido primeiro.

(e) Os navios A e B são atingidos simultaneamente.

O ordenamento correto das magnitudes das acelerações angulares a das massas pontuais em trajetórias circulares é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Uma barra delgada homogênea de massa e comprimento encontra-se suspensa horizontalmente com a extremidade apoiada na borda de uma mesa e a outra extremidade suspensa por um fio inextensível e de massa desprezível preso ao teto. O fio é cortado com uma tesoura e o instante imediatamente após o corte será chamado de .

(a) Adote um sistema de coordenadas, esboce o diagramas de forças sobre a barra antes e imediatamente após o corte do fio. Escreva todas as forças explicitamente nas duas situações acima em termos da base de versores adotada.

(b) Antes do corte do fio, ou seja, para , determine a magnitude das forças e .

(c) Determine o vetor torque com respeito ao ponto no instante .

(d) Determine o vetor aceleração angular da barra em ao girar em torno de um eixo passando por .

(e) Determine o vetor aceleração do centro de massa em .

(f) Determine a força de reação da mesa sobre a extremidade da barra em . Qual a razão entre a magnitude dessa força em e em ?

IMPORTANTE: Deixe todas as suas respostas em termos apenas das variáveis fornecidas no enunciado, da aceleração gravitacional local () e dos versores da base adotada.