P2 de Física I da UFF - 2018.1

Um haltere é formado por duas massas idênticas , presas nas extremidades de uma haste delgada de massa desprezível e de comprimento . Esse haltere está sujeito a duas forças de mesmo módulo , sempre perpendiculares à haste que as une, apontando em sentidos opostos. As forças atuam durante um intervalo de tempo .

Inicialmente, o haltere está em repouso. Ao fim do intervalo de tempo , a velocidade angular do haltere será

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Se duas forças de mesmo módulo agem sobre um objeto que pode girar em torno de um eixo fixo, a força que age num ponto mais distante do eixo produz o maior torque em relação ao eixo. Esta afirmação

(A) É sempre verdadeira

(B) Nem sempre é verdadeira

(C) É impossível decidir sem saber o momento de inércia do objeto

(D) É impossível decidir sem saber a massa do objeto

(E) É impossível sem saber a forma do objeto

Um pêndulo simples consiste numa massa presa a uma corda de comprimento e de massa desprezível. A massa é solta quando a corda faz um ângulo de com a vertical. Considere os trabalhos realizados pela força peso e pela tensão na corda desde a liberação da massa até o instante em que ela passa pelo ponto mais baixo. Os trabalhos realizados pelo peso () e pela tensão () são, respectivamente

(a) ,

(b) ,

(c) ,

(d) ,

(e) ,

Um bloco está em movimento sobre um trilho horizontal sem atrito quando encontra o trilho circular vertical, também sem atrito, mostrado na figura. O bloco passa pelos pontos antes de retornar ao trilho horizontal. No ponto :

(a) a energia mecânica do bloco é máxima

(b) a força resultante sobre o bloco é zero

(c) a aceleração do bloco é zero

(d) a rapidez do bloco é mínima

(e) a força resultante sobre o bloco aponta para cima

Se uma força é sempre perpendicular à direção do movimento de um objeto, essa força não muda a energia cinética do objeto. Sobre esta afirmação, é correto dizer que:

(a) A afirmação é sempre falsa

(b) A afirmação é sempre verdadeira

(c) A afirmação é verdadeira somente quando a força é conservativa

(d) A afirmação é falsa quando a força não é conservativa

(e) A afirmação é verdadeira somente se o objeto percorre uma curva fechada

Uma criança desce o escorrega de um parque de diversões com velocidade de módulo constante. A transformação de energia envolvida é

(A)

(B)

(C)

(D)

(E) Não existe transformação alguma pois a energia do sistema é conservada

Um bloco de massa está preso a uma mola de constante elástica . O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é . O bloco é puxado de uma distância da posição de equilíbrio, é solto a partir do repouso e para exatamente na posição . O coeficiente de atrito cinético é

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Qual das afirmações é verdadeira sobre uma colisão inelástica entre dois corpos?

(a) O momento linear de cada corpo se conserva

(b) A energia cinética de cada corpo se conserva

(c) O momento linear do sistema se conserva, mas a energia cinética do sistema não se conserva

(d) O momento linear do sistema não se conserva

(e) A energia cinética do sistema se conserva, mas o momento linear do sistema não se conserva

Uma partícula de massa é arremessada verticalmente com velocidade inicial para cima. Quando a altura dela é da altura máxima atingida, o módulo de sua velocidade será

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Uma bola de borracha de massa e outra de argila de mesma massa são arremessadas contra uma parede com velocidades iniciais iguais. Qual delas exerce o maior impulso sobre a parede?

(a) A bola de argila, pois ela fica grudada

(b) A bola de borracha, pois ela ricocheteia

(c) Elas exercem impulsos iguais, pois possuem mesmas massas e velocidades iniciais

(d) Não há impulso, pois a parede não se move

(e) A bola de argila, pois a parede exerce um impulso maior sobre esta bola

Numa superfície sem atrito, um bloco de massa está preso a uma mola de constante elástica e, inicialmente, encontra-se em repouso. Um bloco de massa , que se move com uma rapidez , colide com o primeiro bloco e fica grudado. A compressão máxima de mola é

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Uma partícula de massa move-se ao longo do eixo sob a ação de uma força , cuja energia potencial associada, , está representada no gráfico ao lado. Os trechos e s’ao retos. A energia da partícula é . Quando a partícula passa pela posição , sua rapidez e a força sobre ela valem

(a) ;

(b) ;

(c) ;

(d) ;

(e) ;

Um projétil de é disparado com uma velocidade inicial com componentes e a partir de um ponto sobre a superfície da Terra. A resistência do ar é desprezível. Qual é a energia cinética do projétil quando ele alcança o ponto mais alto da sua trajetória?

(a) zero

(b)

(c)

(d)

(e)

Uma bomba em repouso explode no espaço e se parte num grande número de pequenos fragmentos. No local da explosão a força gravitacional é zero. Qual das seguintes afirmações sobre esse evento é verdadeira?

(a) A energia cinética é conservada no processo

(b) A soma das energias cinéticas dos fragmentos é necessariamente zero

(c) Todos os fragmentos têm necessariamente a mesma energia cinética

(d) O centro de massa do sistema permanece em repouso após a explosão

(e) As massas dos fragmentos devem ser iguais entre si

Uma partícula de massa se move sob a ação de uma força constante, partindo de um ponto inicial até um ponto final . É correto afirmar que

(A) O trabalho realizado pela força depende do caminho percorrido entre os pontos e , mas a variação de energia cinética não.

(B) O trabalho realizado pela força e a variação de energia cinética dependem do caminho percorrido entre os pontos e

(C) O trabalho realizado pela força não depende do caminho percorrido entre os pontos e , assim como a variação de energia cinética

(D) O trabalho realizado pela força não depende do caminho percorrido entre os pontos e , mas a variação de energia cinética sim

(E) O trabalho realizado pela força é necessariamente nulo, assim como a variação da energia cinética

Uma partícula parte do repouso no ponto e se move ao longo do eixo sujeita à energia potencial mostrada no gráfico.

Qual (ou quais) da(s) afirmativa(s) abaixo está(estão) correta(s)?

– A rapidez da partícula é zero em e aumenta à medida que ela se desloca de a

– Os pontos e são pontos de equilíbrio estável

– Em , a energia cinética é máxima.

(a) e

(b) e

(c) e

(d)

(e)

Uma partícula de massa move-se ao longo do eixo sujeita a uma força que varia com a posição conforme o gráfico ao lado. Se a velocidade da partícula é quando ela passa por , qual é a sua velocidade quando ela passa por ?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Abandonam-se, simultaneamente, dois blocos de massas e , onde , de uma mesma altura . O bloco mais leve cai verticalmente e o bloco mais pesado desce pela superfície sem atrito de um plano inclinado de com a horizontal, conforme a figura. Desprezando-se todas as formas de dissipação é correto afirmar que:

(a) Os dois blocos chegam ao mesmo tempo ao solo e com a mesma rapidez

(b) O bloco mais leve chega antes do bloco mais pesado e com maior rapidez que este

(c) O bloco mais leve e o mais pesado chegam ao solo com a mesma energia cinética

(d) O bloco mais leve chega ao solo antes do bloco mais pesado, mas ambos chegam ao solo com a mesma rapidez.

(e) O trabalho realizado pela força peso sobre os dois blocos é o mesmo.

Dois asteroides, um de massa e outro de massa , estão se movendo no espaço, como mostra a figura. Os asteroides colidem no ponto e a colisão é perfeitamente inelástica. Qual é o ângulo que a velocidade do objeto único resultante da colisão faz com o eixo ?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

A partícula da esquerda, de massa , está unida à partícula da direita, de massa , por uma haste rígida de massa desprezível. O comprimento da haste é . O conjunto está girando com velocidade angular em torno de um eixo perpendicular à haste passando pelo centro de massa do sistema. A energia de rotação em torno do centro de massa é:

(a)

(b)

(b)

(b)

(b)