P3 de Física I da UFF - 2014.1

Dois pontos estão localizados sobre uma roda rígida que está girando com uma velocidade angular decrescente em torno de um eixo fixo. O ponto está localizado na borda da roda e o ponto está a meio caminho entre a borda e o eixo. Qual das seguintes afirmações referentes a esta situação é verdadeira?

1. Ambos os pontos possuem a mesma aceleração centrípeta.
2. Ambos os pontos possuem a mesma aceleração tangencial.
3. A velocidade angular no ponto é maior do que a velocidade angula no ponto .
4. Ambos os pontos possuem a mesma velocidade angular instantânea.
5. A cada segundo o ponto gira de um ângulo maior do que o ponto .

Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre um objeto executando um movimento harmônico simples?

1. A velocidade do objeto nunca é zero.
2. A aceleração do objeto nunca é zero,
3. A velocidade e a aceleração do objeto são simultaneamente zero.
4. A velocidade do objeto é zero quando sua aceleração é máxima.
5. A aceleração máxima do objeto é igual a sua velocidade máxima.

Complete a seguinte afirmação: Quando um torque resultante é aplicado a um objeto rígido, ele sempre produz:

1. Uma aceleração constante.
2. Um equilíbrio rotacional.
3. Uma velocidade angular constante.
4. Um momento angular constante.
5. Uma variação na velocidade angular.

Uma haste fina e homogênea , de massa e comprimento , é livre para girar numa mesa de ar horizontal (sem atrito) em torno de um eixo vertical que passa pela extremidade . Uma bola rígida de massa é lançada com velocidade contra a extremidade enquanto a haste está em repouso. A colisão é elástica e a bola fica em repouso imediatamente após a colisão.

Dado: o momento de inércia da haste em relação ao eixo de rotação é .

1. Determine a massa da bola em termos da massa da haste.
2. O momento linear do sistema bola haste se conserva na colisão? Justifique sua resposta.

Um objeto é abandonado do repouso a de altura da superfície da Terra. Despreze a resistência do ar.

Dados: ; (raio da Terra); (massa da Terra).

1. Qual é a velocidade do objeto quando atinge o solo?
2. Qual seria sua velocidade se a Terra fosse considerada plana?
3. Qual é o erro percentual cometido supondo a Terra plana?

O Princípio da Equivalência afirma que:

1. A massa do planeta pode ser considerada como concentrada em seu centro.
2. Que o modelo heliocêntrico de Copérnico equivale ao modelo geocêntrico de Ptolomeu.
3. Que as órbitas dos planetas correspondem a elipses com o Sol situado num dos seus focos.
4. Que apesar de conceitualmente diferentes, as massas inercial e gravitacional são iguais.
5. Que a aceleração e a constante de gravitação universal não se equivalem.

Uma placa homogênea que era quadrada tem sua área reduzida de um quarto, conforme a figura.

Os momentos de inércia em relação a eixos perpendiculares ao plano da placa e que passam pelos pontos , e são, respectivamente, , e . Pode-se afirmar que:

Quando se quadruplica a amplitude de um oscilador harmônico:

1. Sua velocidade máxima dobra.
2. Sua velocidade máxima cai à metade.
3. Sua velocidade máxima fica inalterada.
4. Sua velocidade máxima fica reduzida a .
5. Sua velocidade máxima quadruplica.

No instante de máxima aproximação, um satélite da Terra passa com velocidade igual a a uma distância de do centro da Terra. Nesse instante, o módulo da aceleração do satélite é:

5. Nenhuma das respostas anteriores

Uma massa desconhecida é suspensa por uma mola de constante elástica desconhecida de modo que a força elástica equilibra o peso dessa massa. Sabendo-se apenas o valor da distensão sofrida pela mola, é correto afirmar que:

1. Somente a constante elástica da mola pode ser determinada.
2. Podem-se determinar a velocidade máxima e o período desse sistema massa-mola.
3. O período desse sistema massa-mola poderá ser determinado.
4. Podem-se determinar a constante elástica da mola e o príodo desse sistema massa-mola.
5. Nada pode ser determinado.

Uma bola de bilhar recebe uma tacada como indicado na figura. O atrito entre a bola e a mesa é desprezível.

Imediatamente após a tacada, a bola

1. Se move para esquerda e gira no sentido anti-horário.
2. Se move para direita e giro do sentido anti-horário.
3. Se move para esquerda e gira no sentido horário.
4. Se move para a direita e gira no sentido horário.
5. Se move para a direita e não gira.

Um corpo está gravitacionalmente ligado a outro se:

1. A energia potencial é negativa.
2. As energias cinética e potencial são ambas negativas.
3. A energia mecânica é negativa.
4. A energia mecânica é positiva.
5. A energia mecânica é zero.

Uma massa ligada a uma mola tem posição instantânea , com em centímetros e em segundos. A velocidade da massa é a metade da sua velocidade inicial no instante:

Num museu, um quadro circular de um pintor modernista é pendurado por um ponto da borda, como mostra a figura. Um visitante inadvertidamente esbarra no quadro, que passa a executar pequenas oscilações em torno do ponto .

Sabendo que o raio do quadro é e que seu momento de inércia em relação a um eixo perpendicular passando pelo centro de massa é , onde é sua massa, a frequência angular das pequenas oscilações do quadro é:

5. Não é possível determinar sem saber a massa do quadro.