P3 de Física I da UFF - 2019.1

Um aro rola com velocidade constante e sem deslizar sobre uma superfície horizontal. Sua energia cinética de rotação em torno do centro de massa é: Dado: ICM = mr2

a) Metade de sua energia cinética de translação.

b) Igual que sua energia cinética de translação.

c) O dobro de sua energia cinética de translação.

d) Quatro vezes asua energia cinética de translação.

e) Um terço de sua energia cinética de translação.

Um pêndulo simples de comprimento L e massa M oscila com período T. Qual será o novo período se dobrarmos o comprimento L e a massa M?

a) 4T

b) 2T

c) T

d) T

e) T/4

A figura mostra dois sistemas A e B que diferem apenas na distância entre as pequenas esferas colocadas na haste fixa na polia. Os dois sistemas são abandonados a partir do repouso da mesma altura em relação ao solo. Os tempos para o bloco dos sistemas A e B chegar ao solo são respectivamente tA e tB. Qual é a afirmativa correta para a relação entre estes tempos?

a) , porque a aceleração angular do sistema A é maior que do sistema B.

b) , porque a aceleração angular do sistema A é maior que do sistema B.

c) , porque os dois sistemas têm massas iguais.

d) , porque o torque da força peso do bloco pendurado é igual nos dois

sistemas.

e) , porque o momento de inércia do sistema A é maior que do sistema B.

Um satélite de massa m orbita um planeta de massa M e raio R em uma órbita de altura 2R acima da superfície do planeta. A energia mínima requerida para mudar o satélite para uma órbita na qual a altura do satélite é de 3R acima da superfície do planeta é:

a) GMm/(24R)

b) GMm/(15R)

c) GMm/(48R)

d) 2GMm/(21R)

e) 3GMm/(5R)

Dois satélites são colocados em órbitas geossíncronas, que são órbitas com um período de 24 horas nas quais cada satélite paira sobre um ponto acima do equador da Terra. O satélite B tem três vezes a massa do satélite A. Qual é a relação entre as magnitudes das forças gravitacionais da Terra nos dois satélites?

a) FB = 1/9 FA

b) FB= 1/3 FA

c) FB = FA

d) FB = 3 FA

e) FB = 9 FA

A figura mostra 4 diagramas de corpo livre de uma polia de peso W = 20 N. Em qual ou quais diagrama(s) a polia está em equilíbrio?

a) A

b) B

c) C

d) D

e) A e C

A maior velocidade de um corpo realizando movimento harmônico simples é atingida quando:

A) O módulo da aceleração assume seu valor máximo.

B) O deslocamento é máximo.

C) O módulo da aceleração assume seu valor mínimo.

D) A energia potencial assume seu valor máximo.

E) A energia cinética assume seu valor mínimo.

O planeta Vênus demora 225 dias para completar uma órbita em torno do Sol, em uma trajetória praticamente circular. Sabendo que a massa do Sol é M = 1,99 x Kg, o raio da órbita de Vênus é aproximadamente: Considere G = 6,67 x N.m2 /kg2

a) 2,0 x m

b) 1,0 x m

c) 19 x m

d) 2,0 x m

e) 1,1 x m

O comprimento do braço do pedal de uma bicicleta é 0,152m e uma força vertical de 111 N é aplicada ao pedal pelo ciclista. Os valores aproximados do módulo do torque em relação ao eixo do braço do pedal quando o braço faz um ângulo de (a) , (b) e (c) com a vertical são respectivamente:

a) 15 N.m; 0 N.m; 17 N.m

b) 8,4 N.m; 17 N.m; 0 N.m

c) 17 N.m; 0 N.m; 15 N.m

d) 0 N.m; 17 N.m; 8,4 N.m

e) - 11,4 N.m; 23,5 N.m; 35,6 N.m

Um objeto de 1,4 Kg, localizado em x = 2,0 m, y = 3,1 m, se move a 4,62 m/s em uma direção que faz 45 graus com a horizontal. Com relação à origem, o módulo do momento angular do objeto vale:

a) 3,6

b) 5,0

c) 6,0

d) 7,0

e) 23

O experimento da figura consiste de uma haste horizontal delgada de comprimento 0,60 m que pode girar livremente em torno do eixo vertical que passa pelo seu C.M. O momento de inércia da haste em relação ao eixo é de 0,0060 kg.m2. Duas pequenas esferas (partículas) cada uma de massa 0,10 kg podem deslizar pela haste através de um furo existente em cada uma. Inicialmente, as esferas estão a uma distância 0,20 m e simetricamente colocadas em relação ao eixo de rotação e mantidas nestas posições mediante um fio que as une. Este sistema gira em torno do eixo com velocidade angular 12 rpm quando o fio é queimado por uma chama, as esferas deslizam até as extremidades da haste. Qual é a velocidade angular final do sistema?

a) 1,2 rpm

b) 1,3 rpm

c) 2,2 rpm

d) 4,0 rpm

e) 5,6 rpm

Um fio ideal está enrolado em torno da periferia de uma polia de 0,020 m de raio. A polia está inicialmente em repouso e pode girar sem atrito em torno de seu eixo. È aplicada uma força constante de 50 N na extremidade livre do fio. Sabendo-se que o fio não desliza na polia que são desenrolados 1,2 m de fio em 4,9 s, a partir do repouso, qual é o momento de inércia da polia?

a) 0,20

b) 17

c) 14

d) 0,17

e) 0,017

O movimento harmônico simples de um objeto é descrito pelo gráfico mostrado abaixo. Como se escreve a equação da posição deste objeto em função do tempo, onde x(t) é expresso em m e t em s?

a)

b)

c)

d)

e)

Uma barra extremamente leve medindo 1,0 m tem uma massa de 2,0 kg conectada a uma de suas extremidades e uma massa de 3,0 kg conectada à outra extremidade. O sistema gira em torno de um eixo fixo, perpendicular ao comprimento da barra e localizado a 30 cm da extremidade onde se encontra a massa de 3,0 kg. Considerando as massas como partículas, qual é o momento de inércia desse sistema em relação ao eixo de rotação?

a) 10,2

b) 125

c) 1,20

d) 0.50

e) 1,25

Você esteve visitando um planeta distante. Suas medições determinaram que a massa do planeta é duas vezes maior que a da Terra, mas a aceleração de queda livre na sua superfície corresponde à apenas um quarto da que existe na Terra. Para voltar à Terra você precisa escapar da atração gravitacional do planeta. O raio do planeta e a velocidade mínima que seu foguete precisa atingir são respectivamente:

Considere G = 6,67 x N.m2 /kg2 ; Massa da Terra = 5,98x Kg; Raio da Terra = 6,37 x m.

a) 1,8 x m e 9,4 x m/s

b) 3,2 x m e 4,9 x m/s

c) 1,8 x m e 1,06 x m/s

d) 3,2 x m e 1,06 x m/s

e) 8,7 x m e 9,4 x m/s