P1 de Física 1 da USP - 2017

Um corpo é submetido a uma aceleração variável , conforme o gráfico abaixo. No intervalo de a , o instante no qual a velocidade é máxima e a variação total de velocidade no intervalo são, respectivamente:

(a) ; .

(b) ; .

(c) ; .

(d) ; .

(e) ; .

Vemos na figura duas trajetória distintas, descrevendo o movimento de dois projéteis lançados a partir do mesmo ponto, atingindo a mesma altura. Se avaliarmos a relação entre os tempos de voo, desprezando o efeito da resistência do ar, podemos dizer que:

(a) .

(b) .

(c)

(d)

(e) faltam dados para avaliar a relação entre os tempos de voo.

Um carro desce livremente por uma ladeira íngrime, com inclinação de , sem atrito. O motorista vê uma esfera cair livremente. Qual a aceleração relativa da esfera, no referencial do motorista, em termos da aceleração gravitacional?

Dica: aceleração da esfera no referencial da ladeira

Dado: .

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

No plano inclinado abaixo, qual a massa necessária para deixar o sistema em equilíbrio, na ausência de atrito?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Dado: ;

Um jogador de futebol quer lançar a bola para ele mesmo, de forma que ela encubra os adversários e ele a recupere mais à frente. Considerando que a altura máxima do lançamento é de , e a velocidade máxima do jogador é de , que distância ele vai percorrer até recuperar a bola?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Dados:

Uma mola, ao ser comprimida, tem uma resposta não-linear, dada por uma força (errata), onde os coeficientes são e . Partindo da posição de máxima compressão , a mola realiza trabalho sobre um corpo até atingir a posição . Os valores de e são, respectivamente,

(a) ; .

(b) ; .

(c) ; .

(d) ; .

(e) ; .

Um bloco de massa é lançado em um plano inclinado, fazendo um ângulo com o solo, com velocidade inicial . Ele sobe, atinge o ponto mais alto da trajetória, e retorna à posição inicial. Considerando a aceleração gravitacional e o coeficiente de atrito cinético , responda às seguintes questões:

(a) Faça o diagrama de forças que atuam sobre o corpo no início do movimento.

(b) Descreva os valores das forças indicadas no item anterior em termo das variáveis do enunciado.

(c) Qual a distância total percorrida pelo corpo na subida?

(d) Qual o trabalho realizado pela força peso e pela força de atrito ao longo da subida.

(e) Qual o trabalho realizado pela força peso e pela força de atrito ao longo da descida.

(f) Qual a variação da energia cinética no trajeto total do corpo?