P1 de Física B - FIS1026 da PUCRIO - 2017.1

Um corpo desliza em um piso horizontal no sentido positivo do eixo enquanto uma força age sobre ele. O corpo parte do repouso na posição e se move até ficar momentaneamente em repouso.

(a) Expresse o trabalho realizado pela força sobre o corpo em função da posição final . Considere como posição inicial .

(b) Esboce o gráfico da forças versus posição. Determine o valor máximo da energia cinética adquirida pelo corpo e em que posição ela ocorre.

(c) Determine, depois de iniciado o movimento, em que posição o corpo fica em repouso momentaneamente?

Na figura temos um pequeno bloco de massa em quilogramas, que parte do ponto A numa superfície horizontal com velocidade . O percurso é sem atrito até o trecho de comprimento , em que o coeficiente de atrito cinético é . As alturas indicadas são e . Considere a origem do potencial como sendo no ponto A.

(a) Determine as energias potencial e cinética do bloco no ponto B (responda em função da massa do bloco).

(b) Determine a velocidade do bloco no ponto C.

(c) O bloco atinge o ponto D? Caso a resposta seja afirmativa, determine a velocidade do bloco nesse ponto; caso a resposta seja negativa. Calcule a distância que o bloco percorre na parte com atrito.

Um carro trafega com velocidade constante de módulo , numa estrada curva e inclinada de ângulo com a horizontal. A massa do carro é e o raio da curva é . A velocidade para se fazer a curva sem a ação do atrito é igual a . Os coeficientes de atrito estático e cinético entre os pneus e a estrada são respectivamente e . O desenho abaixo mostra uma vista frontal do carro e da curva inclinada.

Utilize: e .

(a) Faça o diagrama de corpo livre para o carro nesta situação sabendo que o carro faz curva com velocidade igual a . Utilize para a aceleração da gravidade.

(b) Utilizando notação literal, escreva a segunda lei de Newton na forma vetorial e por componentes para esta situação. Especifique as direções envolvidas na decomposição dos vetores.

(c) Sabendo que o módulo da força centrípeta que age sobre o carro nesta situação é igual a , calcule o módulo da força de atrito que age sobre o carro.