P2 de Física I da UFF - 2019.1

Dois meninos com massas de 40kg e 60kg estão inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito, segurando as extremidades de uma haste de massa desprezível e de 10m de comprimento. Os garotos puxam-se ao longo da haste. Quando eles se encontram, de quanto terá sido o deslocamento do menino de 40 kg?

a) precisa conhecer as forças que eles exercem

b) 4,0 m

c) 5,0 m

d) 6,0 m

e) 10 m

Supino reto é um tipo de exercício comum em academias no qual o indivíduo permanece deitado de costas e levanta uma barra de massa M desde o seu tronco até a altura h, correspondente ao comprimento dos braços e antebraços. O movimento de levantar e abaixar a barra é repetido várias vezes. No levantamento da barra, o indivíduo deve aplicar uma força, em módulo, ligeiramente maior que a força peso da barra. Para abaixar a barra, a força aplicada é, em módulo, ligeiramente menor que a força peso da barra. Considere duas modalidades de treino no supino reto a seguir:

I. dobrar a massa (2M) e realizar apenas 10 repetições

II. manter a massa M e realizar 20 repetições

Marque a afirmação CORRETA a respeito do trabalho total realizado após as repetições

a) o trabalho realizado pela força gravitacional na modalidade I é 2 vezes maior que o da modalidade II

b) o trabalho realizado pela força gravitacional na modalidade II é 2 vezes maior que o da modalidade I

c) o trabalho realizado pelo indivíduo é maior na modalidade I do que na modalidade II

d) o trabalho realizado pelo indivíduo é maior na modalidade II do que na modalidade I

e) o trabalho realizado pelo indivíduo é praticamente nulo tanto na modalidade I como na modalidade II

A figura mostra um cubo de gelo de 2,0kg que desliza por um trilho sem atrito do ponto a ao ponto b. O cubo de gelo percorre uma distância total de 2,0m ao longo do trilho e uma distância vertical de 0,80m. Qual é o trabalho realizado sobre o cubo de gelo pela força gravitacional durante o deslocamento? (considere )

a) 12J

b) 16J

c) 30J

d) 45J

e) 50J

Três carros (A, B e C)estão em uma rodovia. O carro A é o mais massivo, com massa 4m e velocidade v. O carro B tem massa 2m e velocidade 2v e, por fim, o carro C tem massa m e velocidade 4v. Os três acionam os freios simultaneamente. Considere que os freios e os pneus dos 3 carros são idênticos, isto é, aplicam a força de frenagem máxima constante para cada carro. Qual carro percorre a maior distância desde o momento que os freios foram acionados até atingir o repouso?

a) Carro A

b) carro B

c) carro C

d) carros B e C

e) todos os três carros

Uma escada rolante é usada para mover 20 pessoas por minuto, cada uma com 60 kg, do primeiro andar de uma loja para o segundo andar que fica 5,0 m acima do primeiro. A potência requerida é aproximadamente: (Considere

a) 6,0xW

b) 2,0xW

c) 1,0xW

d) 2,0xW

e) 1,0xW

Uma partícula de 4,0 kg, com velocidade inicial igual a 2m/s na posição x = 0m, acelera ao longo do eixo x sujeita a uma força variável representada pelo gráfico mostrado na figura. Sobre a velocidade instantânea da partícula, é CORRETO afirmar que:

Marque a afirmação CORRETA a respeito do trabalho total realizado após as repetições

a) é -2m/s na posição x = 4m

b) é nula na posição x = 2m

c) é nula na posição x = 5m

d) é 3m/s na posição x = 2m

e) é √5 m/s na posição x = 2m

Ao meio dia a energia solar incide sobre o solo com uma intensidade de . Qual é a área de um painel coletor capaz de obter de energia em uma hora (3.600s)?

a) 20,7

b) 41,7

c) 83,4

d) 15,0x

e) 15,0x

Você está de pé em um skate, inicialmente em repouso. Um amigo joga uma bola muito pesada em sua direção. Você pode agarrar ou rebater a bola de volta para o seu amigo. Qual das opções minimizará a sua velocidade de recuo no skate?

a) agarrar a bola.

b) rebater a bola com uma velocidade maior do que a que foi originalmente lançada.

c) rebater a bola com a mesma velocidade que foi originalmente lançada.

d) sua velocidade de recuo no skate será a mesma, independentemente de você pegar a bola ou desviar a bola.

e) não é possível determinar se não conhecemos as massas do sistema.

A energia potencial de uma partícula de 0,20 kg movendo-se ao longo do eixo x é dada por , onde x é expresso em m e U(x) em J. Quando a partícula está em x = 1,0 m ela está viajando na direção x positiva e com rapidez de 5,0 m/s. Em seguida ela irá parar momentaneamente para inverter seu movimento. Qual é está posição x ?

a) -2,3m

b) 2,3m

c) -1,1m

d) 1,1m

e) 0

Atletas olímpicos da modalidade 100 metros rasos devem produzir uma força de impulsão () durante um curto intervalo de tempo no momento da largada. Tipicamente a duração deste impulso é 0,10s e a velocidade imediatamente após o impulso é 4,0 m/s. Considerando que a força de impulsão é constante ao longo da sua duração e assumindo, o módulo de é equivalente a:

a) força peso do atleta

b) 2 vezes a força peso do atleta

c) 4 vezes a força peso do atleta

d) 20 vezes a força peso do atleta

e) 40 vezes a força peso do atleta

A figura ao lado é uma ilustração do pêndulo de Newton utilizando 5 esferas idênticas. Numa montagem com as alturas das esferas bem alinhadas entre si e corretamente posicionadas, verifica-se que o momentum e a energia são grandezas conservadas neste sistema. Inicialmente 3 esferas estão deslocadas a uma altura a com relação às respectivas posições de repouso (veja figura). Marque a opção CORRETA com relação ao que irá ocorrer após essas 3 esferas serem soltas:

a) apenas a esfera mais a direita irá adquirir uma altura equivalente a 3a, enquanto as demais esferas permanecerão em repouso.

b) as 2 esferas mais a direita irão adquirir uma altura equivalente a 1,5a, enquanto as demais esferas permanecerão em repouso.

c) as 3 esferas mais a direita irão adquirir uma altura equivalente a 1a, enquanto as demais esferas permanecerão em repouso.

d) todas as 5 esferas irão adquirir uma altura equivalente a 3a/5.

e) não é possível prever o que irá ocorrer por falta de informações adicionais.

Dois veículos se encontram em uma via horizontal. O veículo 2 se encontra em repouso quando o veículo 1, de massa = 5, colide com o veículo 2. Após a colisão eles ficam grudados e possuem uma velocidade v = 1,0m/s. Qual é a velocidade do veículo 1 antes da colisão, considerando que a colisão é perfeitamente inelástica?

a) 1,5 m/s

b) 1,2 m/s

c) 1,1 m/s

d) 1,0 m/s

e) 0,80 m/s

Dois objetos A e B colidem. O objeto A possui uma massa de 2,0 kg e o objeto B possui massa 3,0 kg. A velocidade de A antes da colisão é = 15î+ 30ĵ(m⁄s) e a velocidade de B antes da colisão é = −10î+ 5,0ĵ(m⁄s). Após a colisão a velocidade de A é = −6,0î+ 30ĵ(m⁄s). Qual é a velocidade final de B?

a) = 4,0î+ 5,0ĵ(m⁄s)

b) = 10î− 8,0ĵ(m⁄s)

c) = 2,0î− 10ĵ(m⁄s)

d) = 40î+ 7,0ĵ(m⁄s)

e) = −4,0î+ 15ĵ(m⁄s)

Uma caixa se move 10 m para a direita quando uma mulher a puxa com uma força de 10N. Classifique as situações mostradas na figura de acordo com o trabalho realizado por sua força, do menor para o maior.

a) 1, 2, 3

b) 2, 1, 3

c) 2, 3, 1

d) 1, 3, 2

e) 3, 2, 1

Um bloco começa deslizar a partir do repouso no topo de um plano inclinado de 30,0° e encontra uma mola de constante 3,40kN/m, fixada rigidamente ao plano. Se a massa do bloco é de 34,0 kg e comprime a mola de 37,0 cm até parar, encontre a distância percorrida pelo bloco antes de encontrar a mola. (Considere g = 10,0 m/s2).

a) 1,00m

b) 1,37m

c) 0,740m

d) 0,820m

e) 0,440m