P3 de Física I da UFF - 2017.1

A magnitude da aceleração de um planeta em órbita em torno do Sol é diretamente proporcional

(A) à massa do planeta.

(B) à massa do Sol.

(C) à distância entre o planeta e o Sol.

(D) ao produto das massas do planeta e do Sol.

(E) ao quadrado da distância entre o planeta e o Sol.

Um aro rola sem deslizar com velocidade constante sobre um plano horizontal. O momento de inércia em relação ao seu eixo que passa pelo centro de massa é . Sua energia cinética de rotação é

(A) metade da sua energia cinética de translação.

(B) igual a sua energia cinética de translação.

(C) o dobro da sua energia cinética de translação.

(D) quatro vezes a sua energia cinética de translação.

(E) um terço da sua energia cinética de translação.

Estrelas de nêutrons possuem aproximadamente a mesma massa que o Sol, porém um diâmetro muito menor do que o deste. Considere uma pessoa cujo peso na Terra seja . Que massa um objeto deve ter para que seu peso na Terra seja igual ao peso da pessoa na superfície de uma estrela de nêutrons?

Considere uma estrela de nêutrons com a mesma massa do sol e um diâmetro de 20,0 km.

Dados:

Massa do sol:

Constante gravitacional:

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Um aro de massa e raio é abandonado do repouso no topo de um plano inclinado simultaneamente com outro aro de massa e raio . Os aros rolam sem deslizamento. Qual aro chega primeiro à base do plano inclinado? Dado:

(A) O aro com massa maior.

(B) O aro com massa menor.

(C) O aro com maior momento de inércia.

(D) O aro com menor momento de inércia.

(E) Ambos chegam juntos.

Um pássaro de massa está voando horizontalmente a quando ele subitamente choca-se com uma barra vertical estacionária, atingindo-a abaixo de sua extremidade superior, conforme a figura. A barra é uniforme, tem de comprimento, uma massa e pode girar sem atrito em torno do pivô. Imediatamente após a colisão, o pássaro cai verticalmente. Qual é a velocidade angular da barra imediatamente após ser atingida pelo pássaro? Use: Momento de inércia da barra em relação a um eixo que passa pelo pivô:

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Dentre as afirmações abaixo, quais dentre elas são falsas?

I. Se dois vetores possuem direções exatamente opostas entre si, o produto vetorial entre eles é nulo.

II. A magnitude do produto vetorial entre dois vetores é mínima quando os vetores são perpendiculares.

III. Conhecendo-se a magnitude do produto vetorial entre dois vetores não nulos e as magnitudes de cada vetor individualmente, o ângulo entre eles é determinado univocamente.

(A) I e III

(B) I, II e III

(C) III

(D) II e III

(E) Nenhuma delas é falsa.

Quatro partículas, cada uma de massa , estão sobre o eixo- simetricamente alinhadas em relação à origem. Uma quinta partícula de massa está localizada sobre o eixo-. A direção da força gravitacional exercida sobre a partícula de massa M é

Uma pedra com massa tem uma velocidade horizontal com magnitude de quando se encontra no ponto , como mostrado na figura. Neste momento, quais são a magnitude e a direção de seu momento angular em relação ao ponto ?

(A) , para dentro da página.

(B) , para fora da página.

(C) , para dentro da página.

(D) , para fora da página.

(E) , para fora da página.

Um mergulhador de está na extremidade direita de uma prancha de massa desprezível de de comprimento. A prancha é sustentada por dois pilares que distam entre si, conforme a figura. Encontre a magnitude e a direção da força exercida pelo pilar sobre a prancha.

(A) , vertical para baixo.

(B) , vertical para cima.

(C) , vertical para baixo.

(D) , vertical para cima.

(E) zero.

A velocidade de um cometa em órbita elíptica em torno do Sol

(A) diminui enquanto se afasta do Sol.

(B) é constante.

(C) é maior quando mais afastado do Sol.

(D) é uma função senoidal do tempo.

(E) é igual a , onde é seu momento angular, sua massa, e sua distância ao Sol.

Uma mola se distende de quando uma massa de é pendurada nela. Quando uma massa de é presa a ela, e realiza um movimento harmônico simples, qual o período deste movimento?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Na figura abaixo, uma pequena bola maciça de massa e raio rola sem deslizar, a partir do repouso, de uma altura até deixar a parte horizontal no fim da pista a uma altura do solo. Desprezando a resistência do ar, a que distância horizontal do ponto a bola atinge o solo?

Dados:

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

O comprimento de um fio de pêndulo simples aumenta ligeiramente quando há um aumento na temperatura. Os ponteiros de um relógio de parede avançam devido ao movimento oscilatório do pêndulo. Supondo que os ponteiros executam um movimento harmônico simples, podemos então dizer que em dias mais quentes,

(A) o relógio marcará a hora corretamente pois a massa não muda.

(B) o relógio irá adiantar.

(C) o relógio irá atrasar.

(D) temos que saber a massa do pêndulo para poder responder.

(E) o relógio marcará a hora corretamente pois a amplitude da oscilação não muda.

O deslocamento de um objeto oscilando em movimento harmônico simples é descrito pela equação . Se e é negativo, então a constante de fase é

Dois pêndulos simples, e , possuem comprimentos e e massas e , respectivamente. Ambos executam um movimento harmônico simples. Se o período do pêndulo é o dobro do período do pêndulo , podemos afirmar que

(A) e

(B) e

(C) para qualquer que seja a razão

(D) para qualquer que seja a razão

(E) para qualquer que seja a razão

Um bloco de massa está sobre uma superfície horizontal e sem atrito e preso a uma mola ideal de constante elástica . O bloco é puxado até distender a mola de um comprimento e em seguida abandonado do repouso. Qual das afirmativas é correta sobre o movimento harmônico simples que o sistema {bloco+mola} executa?

(A) O período do movimento é diretamente proporcional à distância .

(B) O período do movimento depende apenas da constante elástica .

(C) O período é o intervalo de tempo para o bloco percorrer a distância .

(D) A aceleração máxima do bloco é inversamente proporcional a .

(E) A energia cinética do bloco ao passar pela posição de equilíbrio é diretamente proporcional a .

Uma nave espacial com massa se encontra em uma órbita circular acima da superfície da Lua. Ela necessita passar para uma órbita circular acima da superfície. Quanto trabalho os foguetes da nave terão que realizar?

Dados:

Constante gravitacional:

Massa da Lua:

Raio da Lua:

Um movimento harmônico simples de um objeto é descrito pelo gráfico mostrado na figura abaixo. Qual é a equação da posição do objeto em função do tempo ?

Um objeto é abandonado do repouso de uma altitude acima da superfície da Terra. Se é a massa da Terra e é o seu raio, a velocidade do objeto imediatamente antes de atingir a superfície da Terra é

Uma partícula está em movimento harmônico simples com período . No instante , a partícula passa pela posição de equilíbrio. Em qual dos instantes abaixo a partícula estará mais afastada da posição de equilíbrio?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)