P1 de Física B - FIS1026 da PUCRIO - 2017.2

Um carro de massa descreve sem derrapar uma curva no plano horizontal de raio com velocidade . O gráfico ao lado indica o comportamento da força de atrito para este caso específico.

(c) Determine os coeficientes de atrito estático e cinético entre o carro e a pista.

Um bloco de massa repousa sobre uma superfície horizontal sem atrito e está preso a uma mola também na horizontal de constante elástica cuja outra extremidade é mantida fixa. A mola está relaxada e o bloco está em repouso na posição inicial quando uma força horizontal é aplicada no sentido do eixo positivo. O gráfico abaixo mostra como a energia cinética do bloco varia em função da posição durante a aplicação das forças.

(a) Escreva o teorema Trabalho-Energia Cinética para as forças que atuam no bloco.

(b) Calcule o trabalho realizado pela mola de até

(c) Calcule o trabalho realizado pela força de até .

Um carro de massa descreve sem derrapar uma curva no plano horizontal de raio com velocidade . O gráfico ao lado indica o comportamento da força de atrito para este caso específico.

(a) Determine o módulo da força de atrito que atua no carro neste momento.

Um carro de massa descreve sem derrapar uma curva no plano horizontal de raio com velocidade . O gráfico ao lado indica o comportamento da força de atrito para este caso específico.

(b) Determine a velocidade máxima com que o carro pode fazer a curva sem derrapar.

Para o pêndulo cônico ao lado, e a massa é .

(a) Anote na figura as forças que agem no pêndulo.

(b) Escreva as equações que governam o movimento do pêndulo. Utilize um sistema de coordenadas em que um dos eixos aponte na direção do centro da trajetória.

(c) Determine o módulo da força resultante que atua no pêndulo.

Um bloco de massa inicialmente em repouso desliza para baixo em um plano inclinado que faz um ângulo com a horizontal. Depois de ter deslizado uma distância , o bloco colide com uma mola de constante elástica desconhecida. A mola reduz a velocidade do bloco até fazê-lo parar momentaneamente. Neste instante a mola está comprimida de uma distância . Não existe atrito entre o plano e o bloco até o contato com a mola (deslocamento ). Mas existe atrito entre plano e o bloco na região da mola (deslocamento ) com coeficiente de atrito cinético . Use para a aceleração da gravidade. Responda em função dos dados fornecidos utilizando a Lei de Conservação de Energia.

(a) Determine a energia cinética que o bloco possui na iminência de colidir com a mola, em função das variáveis.

Um bloco de massa inicialmente em repouso desliza para baixo em um plano inclinado que faz um ângulo com a horizontal. Depois de ter deslizado uma distância , o bloco colide com uma mola de constante elástica desconhecida. A mola reduz a velocidade do bloco até fazê-lo parar momentaneamente. Neste instante a mola está comprimida de uma distância . Não existe atrito entre o plano e o bloco até o contato com a mola (deslocamento ). Mas existe atrito entre plano e o bloco na região da mola (deslocamento ) com coeficiente de atrito cinético . Use para a aceleração da gravidade. Responda em função dos dados fornecidos utilizando a Lei de Conservação de Energia.

(b) Determine a energia potencial elástica armazenada na mola após ela ter sido totalmente comprimida, em função das variáveis dadas.

Um bloco de massa inicialmente em repouso desliza para baixo em um plano inclinado que faz um ângulo com a horizontal. Depois de ter deslizado uma distância , o bloco colide com uma mola de constante elástica desconhecida. A mola reduz a velocidade do bloco até fazê-lo parar momentaneamente. Neste instante a mola está comprimida de uma distância . Não existe atrito entre o plano e o bloco até o contato com a mola (deslocamento ). Mas existe atrito entre plano e o bloco na região da mola (deslocamento ) com coeficiente de atrito cinético . Use para a aceleração da gravidade. Responda em função dos dados fornecidos utilizando a Lei de Conservação de Energia.

(c) Após ter sido toda comprimida, a mola empurra o bloco de volta plano acima e o bloco para momentaneamente a uma distância da mola quando ela está relaxada novamente. Determine a distância , em função das variáveis dadas.

Um bloco de massa é deslocado para cima por uma força uma distância ao longo de um plano inclinado. O plano está inclinado de em relação à horizontal, e a força faz um ângulo com a vertical. Determine o trabalho realizado pela força ao longo do deslocamento. Utilize o sistema de coordenadas indicado na figura.