P1 de Física I da UFF - 2018.2

O motor de uma centrífuga de raio é acionado no instante de tempo , conferindo à extremidade da centrífuga uma aceleração cuja componente tangencial é constante e igual à . Supondo que em a centrífuga esteja em repouso, qual é o intervalo de tempo que o motor deve permanecer acionado para que a centrífuga adquira uma velocidade angular de rev?

(Dica: revrad. Use essa transformação para encontrar a sua resposta!)

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Um ciclista trafega com velocidade em relação a um observador em repouso no solo. Outra ciclista, que trafega com rapidez no sentido negativo do eixo x, observa o primeiro. Qual a velocidade do primeiro ciclista no referencial da segunda?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Um balão se desloca horizontalmente no ar com rapidez constante. Em dado instante uma pedra cai do balão, permanece no ar durante e atinge o solo segundo uma direção que faz um ângulo de com a vertical, como na figura abaixo. Desprezando-se a resistência do ar, responda:

É correto afirmar que:

(A) As acelerações do balão e da pedra apontam verticalmente para baixo.

(B) No instante em que a pedra cai do balão, a aceleração da pedra é paralela à sua velocidade.

(C) O tempo de queda da pedra depende da aceleração e da rapidez do balão.

(D) Durante todo o movimento a aceleração do balão é nula, enquanto a da pedra aponta verticalmente para baixo.

(E) A aceleração da pedra é paralela à sua velocidade no instante imediatamente antes de sua colisão com o solo.

O pêndulo da figura abaixo é formado por uma haste rígida de massa desprezível, com uma bola de massa em sua extremidade. A bola na extremidade do pêndulo descreve um arco de círculo de raio que atinge a sua altura máxima no ponto B.

Sobre o movimento do pêndulo, escolha a alternativa correta:

(A) A velocidade da bola é nula no ponto A.

(B) A aceleração da bola é nula no ponto B.

(C) A velocidade da bola é nula no ponto B.

(D) Em toda a trajetória, a aceleração da bola aponta para o centro do círculo.

(E) Em toda a trajetória, a aceleração da bola aponta verticalmente para baixo.

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 10 e 11]

Considere o seguinte experimento para medirmos o coeficiente de atrito estático entre duas superfícies. Colocamos um bloco sobre um plano inclinado cuja inclinação podemos controlar. Inicialmente o plano está na horizontal. Lentamente, aumentamos o ângulo entre o plano e a horizontal, como na figura. Sobre essa situação responda as questões 10 e 11.

[QUESTÃO 11]

Logo após o bloco começar a descer o plano inclinado, é correto afirmar que:

(A) O bloco desce com velocidade constante.

(B) A força da gravidade sobre o bloco é igual à força de atrito.

(C) O bloco desce de forma desacelerada.

(D) O bloco desce de forma acelerada.

(E) O módulo da força de atrito aumenta à medida que o bloco desce.

Os três blocos da figura abaixo deslizam sobre a superfície horizontal sem atrito. Se a tensão na corda 1 é de , determine o módulo de .

A)

B)

C)

D)

E)

Um homem está sobre uma plataforma. O homem mantém a plataforma em repouso através de uma corda que passa por uma polia presa ao teto, como na figura. As massas da corda e da polia podem ser desprezadas, assim como o atrito na polia. Se o homem tem massa e a plataforma tem massa , qual é o módulo da força que o homem precisa fazer para manter a plataforma em repouso? (Dica: Faça diagramas de corpo livre antes de responder!)

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

A figura mostra três partículas lançadas do mesmo nível com velocidades iniciais de mesmo módulo. A primeira é lançada verticalmente, a segunda fazendo um ângulo () com a horizontal e a terceira é lançada sobre um plano inclinado liso com ângulo de inclinação também igual a , como indica a figura. As três partículas passam por uma altura com rapidezes respectivas. Despreze a resistência do ar. Podemos afirmar que:

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

O pêndulo da figura abaixo é formado por uma haste rígida de massa desprezível, com uma bola de massa em sua extremidade. A bola na extremidade do pêndulo descreve um arco de círculo de raio que atinge a sua altura máxima no ponto B.

Sobre as forças que agem sobre a bola, escolha a alternativa correta:

(A) No ponto A, a tração da haste é igual à força da gravidade sobre a bola.

(B) No ponto A, a tração da haste é maior do que a força da gravidade sobre a bola.

(C) No ponto B, a tração da haste é nula.

(D) No ponto A, a força resultante sobre o pêndulo é nula.

(E) As forças que atuam sobre a bola são a gravidade, a tração da haste e a força centrípeta

O momento linear total de dois corpos que colidem entre si se conserva se e somente se:

(A) as massas dos dois corpos forem iguais.

(B) não há variação na rapidez das partículas colidentes.

(C) a resultante das forças externas for nula.

(D) a colisão for perfeitamente inelástica.

(E) os dois corpos colidentes tiverem a mesma rapidez inicial.

Um objeto de , inicialmente em repouso, é submetido à força variável dada na figura ao lado. Qual é a variação do momento linear do objeto entre e ?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

A figura ao lado mostra um gráfico de velocidade por tempo de uma partícula que se move ao longo do eixo . Sua posição inicial é . Em que posição ela estará em ?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Ao passar pelo ponto mais baixo de um loop circular de uma montanha russa de raio , o peso aparente dos passageiros aumenta em em relação ao seu peso real. Quanto vale a velocidade do vagão nesse ponto?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Um balão se desloca horizontalmente no ar com rapidez constante. Em dado instante uma pedra cai do balão, permanece no ar durante e atinge o solo segundo uma direção que faz um ângulo de com a vertical, como na figura abaixo. Desprezando-se a resistência do ar, responda:

Qual é a rapidez do balão?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 10 e 11]

Considere o seguinte experimento para medirmos o coeficiente de atrito estático entre duas superfícies. Colocamos um bloco sobre um plano inclinado cuja inclinação podemos controlar. Inicialmente o plano está na horizontal. Lentamente, aumentamos o ângulo entre o plano e a horizontal, como na figura. Sobre essa situação responda as questões 10 e 11.

[QUESTÃO 10]

Observamos que o bloco começa a se mover quando o ângulo é . Qual dos valores abaixo melhor aproxima o coeficiente de atrito estático entre as superfícies?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)