P2 de Física I da UFF - 2015.2

Um rapaz gira uma bola de massa igual a 0,300 kg com um barbante a uma rapidez variável em um círculo vertical de raio igual a 1,20 m. Quais são os trabalhos realizados sobre a bola por uma força de tensão de 10,0 N no barbante e pela força gravitacional durante uma rotação completa da bola?

A) 126 J; 0

B) 75,0 J; 7,00 J

C) 0; 0

D) 30,0 J; 14,0 J

E) 75,0 J; 35,0 J

Três bolas são lançadas de um prédio alto com a mesma rapidez, mas em direções diferentes. A bola A é lançada na direção horizontal; a bola B, a 45° acima da horizontal e a bola C, a 45° abaixo da horizontal. Desprezando quaisquer efeitos devidos à resistência do ar, qual bola tem a maior rapidez um pouco antes de chocar-se com o solo?

A) A bola A

B) A bola B

C) A bola C

D) Todas as bolas têm a mesma rapidez.

E) As bolas B e C têm a mesma rapidez, que é maior que a rapidez da bola A.

Uma partícula de massa 1,00 kg move-se ao longo do eixo x na região em que a energia potencial U(x) varia conforme a figura. Quando a partícula se encontra em x =20,0 cm, sua velocidade é de -2,00 m/s.

Determine o intervalo onde ocorre o movimento da partícula.

A) 12 ≤ x(cm) ≤ 60

B) 20 ≤ x(cm) ≤ 55

C) 16 ≤ x(cm) ≤ 57

D) 23 ≤ x(cm) ≤ 54

E) 16 ≤ x(cm) ≤ 24

Um bloco de massa m=3,0 Kg, partindo do repouso, é puxado sobre uma superfície horizontal sem atrito por uma força F cuja direção é sempre constante e horizontal. O módulo da força é variável, conforme o gráfico ao lado.

(a) Determine o trabalho realizado pela força desde x = 0 até 5,0 m.

(b) Calcule a velocidade do bloco quando ele atinge a posição x = 5,0 m.

(c) Após percorrer toda a superfície mostrada na figura o bloco é freado por uma mola de constante elástica k = 300 N/m. Determine a compressão máxima da mola.

Dois objetos se encontram sobre uma superfície horizontal sem atrito. Um objeto de 2,50 kg de massa colide elasticamente com outro de 3,60 kg que, inicialmente, está em repouso. O objeto mais leve possui, após a colisão, uma rapidez de 4,00 m/s e se move formando um ângulo em relação à sua direção original; o objeto mais pesado possui uma rapidez de 2,50 m/s e se move formando um ângulo , conforme é mostrado na figura.

(a) Explique se o momento do objeto mais leve se conserva ou não.

(b) Determine a rapidez inicial do objeto mais leve.

(c) Calcule os ângulos e

Um objeto de 20,0 g de massa é posicionado contra a extremidade livre de uma mola de constante elástica igual a 25,0 N/m que é comprimida de 10,0 cm. Uma vez liberado, o objeto desliza 1,20 m, sobre a mesa, e cai no chão a 1,40 m da borda da mesa, como esquematizado na figura. A distância de deslizamento na mesa inclui os 10,0 cm de compressão da mola e a superfície da mesa está a 1,20 m acima do nível do solo. (Use g = 10,0 m/.)

(a) Calcule a rapidez do objeto no instante em que perde contato com a borda da mesa.

(b) Mostre que existe atrito entre o objeto e a superfície da mesa.

(c) Calcule o coeficiente de atrito cinético.

Um carro de massa 1,38 x kg anda numa estrada plana com velocidade constante de 80,0 km/h, quando sobe uma ladeira inclinada de 5,0°. Para manter a velocidade constante, o motorista precisa pisar mais fundo no acelerador, gerando uma potência adicional. Quanto vale essa potência em kW?

A) 26 kW ;

B) 300 kW ;

C) 39 kW ;

D) 50 kW ;

E) Zero porque o carro está com velocidade constante.

Ainda sobre o gráfico da questão anterior, determine o sentido e a intensidade da força sobre a partícula na posição x = 20,0 cm.

A) 6 N no sentido negativo.

B) 60 N no sentido negativo.

C) 6 N no sentido positivo.

D) 60 N no sentido positivo.

E) 12 N no sentido positivo.

O momento de inércia de um anel em torno de seu eixo de simetria é. Qual é o momento de inércia em relação ao eixo P paralelo ao eixo de simetria que passa pela borda do anel?

A) 5

B) 2

C)

D) 1,5

E) 0,5

O disco A, de 10 cm de raio, é acoplado por uma correia ao disco B, cujo raio vale 25 cm. O disco A aumenta sua velocidade angular, a partir do repouso, a uma taxa uniforme de 1,6 rad/ . Supondo que a correia não deslize, qual das seguintes afirmações não é verdadeira?

A) A aceleração tangencial na borda de A é igual a aceleração tangencial na borda de B.

B) A aceleração centrípeta na borda de A é diferente da aceleração centrípeta na borda de B. C) A velocidade angular de A é diferente da velocidade angular de B.

D) A rapidez na borda de A é igual a rapidez na parte reta da correia.

E) O módulo do vetor aceleração em um ponto na borda de A é igual ao módulo da aceleração em um ponto na borda de B.

Uma bola rola a partir do repouso em diferentes rampas com atrito praticamente nulo. Em qual das rampas a bola chega com maior rapidez no final?

A) A rampa X.

B) A rampa Y.

C) A rampa Z.

D) A rapidez final será a mesma em todas as rampas.

E) A rampa W.

Um corpo rígido gira em torno de um eixo fixo com energia cinética de rotação constante. Qual das afirmações não é verdadeira?

A) Em qualquer ponto do corpo, a aceleração angular é nula.

B) Um ponto qualquer do corpo, menos no eixo fixo, possui aceleração radial.

C) Se o corpo parar de girar, seu momento de inércia se torna nulo.

D) Todos os pontos do corpo têm a mesma velocidade angular.

E) O momento de inércia é de menor valor se o corpo gira em torno de um eixo que passa pelo seu centro de massa.

Qual das seguintes afirmações a respeito de uma força conservativa não é verdadeira ?

A) O trabalho por ela realizado sempre pode ser expresso como a diferença entre os valores inicial e final da energia potencial.

B) O trabalho por ela realizado é independente do caminho percorrido e só depende dos pontos inicial e final.

C) O trabalho por ela realizado numa trajetória fechada é nulo.

D) Sob sua ação, a energia mecânica de um corpo se conserva.

E) Enquanto age sob um corpo, o seu módulo se conserva.