P3 de Física I da UFF - 2022.1

Qual das seguintes afirmações sobre momento de inércia de um objeto é falsa?

(A) pode ser expresso em unidades de se não usarmos o SI.

(B) depende da aceleração angular do objeto enquanto este gira em torno de um eixo fixo.

(C) depende da localização do eixo de rotação em relação às partículas constituintes do objeto.

(D) depende da orientação do eixo de rotação em relação às partículas constituintes do objeto.

(E) Das partículas constituintes do objeto, a de menor massa pode dar a maior contribuição para .

Um bloco de em repouso está preso à extremidade esquerda de uma mola que se encontra relaxada. A constante elástica da mola é . Um martelo atinge o bloco e lhe confere a velocidade de para a direita. Não há atrito entre o bloco e a superfície horizontal. Quais são a amplitude e o período do movimento harmônico simples resultante?

Uma prancha uniforme tem 6,0 m de comprimento e pesa 80 N. Ela está equilibrada na posição horizontal apoiada sobre um cavalete no seu ponto médio. Um peso de 160 N é posto na extremidade esquerda da prancha. Para manter a prancha equilibrada, de que distância o cavalete precisa ser deslocado para a esquerda?

(A) 6,0 m (B) 2,0 m (C) 1,5 m (D) 1,2 m (E) 0,50 m

Uma bolinha de massa m está presa a uma das extremidades de uma haste rígida de massa desprezível e comprimento . A haste pode girar livremente em torno de um eixo perpendicular passando por sua outra extremidade (ponto ). O raio da bolinha é muito menor do que o comprimento da haste. O conjunto é liberado a partir do repouso na posição horizontal e, quando passa pela posição vertical, colide com uma bolinha idêntica em repouso. Não há atrito entre a bolinha e a superfície horizontal sobre a qual está apoiada. As bolinhas grudam uma na outra durante a colisão. Qual é a velocidade angular do sistema imediatamente após a colisão?

Um satélite está em órbita circular equatorial geossíncrona, isto é, visto da Terra ele permanece estacionário num ponto fixo acima do equador. Qual das afirmações abaixo a respeito desse satélite é verdadeira?

(A) Há somente uma força agindo sobre o satélite.

(B) Há duas forças agindo sobre o satélite, e sua resultante é zero.

(C) Há duas forças agindo sobre o satélite, e sua resultante não é zero.

(D) Há três forças agindo sobre o satélite.

(E) O satélite pode ter qualquer período.

Um satélite de massa gira em torno de um planeta de massa e raio numa órbita circular de altitude acima da superfície do planeta. Qual é a quantidade mínima de energia necessária para mudar a órbita para outra órbita circular a uma altitude de acima da superfície do planeta?

Uma astronauta em órbita dentro de uma estação espacial se sente “sem peso” porque:

(A) Está fora do alcance da gravidade da Terra.

(B) Tem aceleração zero.

(C) Está num referencial inercial.

(D) Está fora da atmosfera terrestre

(E) Está em queda livre no campo gravitacional da Terra.

Qual das seguintes afirmações é verdadeira a respeito de um objeto que está executando um movimento harmônico simples?

(A) A velocidade do objeto nunca é zero.

(B) A aceleração do objeto nunca é zero.

(C) A velocidade e a aceleração do objeto se anulam simultaneamente.

(D) A velocidade do objeto é máxima quando sua aceleração é zero.

E) A velocidade e a aceleração do objeto são máximas simultaneamente.

A amplitude e a constante de fase de um oscilador harmônico simples (sistema massa-mola com e conhecidos) são determinadas

(A) pela frequência

(B) pela massa e pela constante elástica

(C) exclusivamente pelo deslocamento inicial

(D) exclusivamente pela velocidade inicial

(E) pelo deslocamento inicial e pela velocidade inicial

Uma esfera maciça homogênea rola sem deslizar ao longo de uma superfície horizontal. Que percentagem da sua energia cinética total está sob a forma de energia cinética rotacional? O momento de inércia de uma esfera maciça homogênea em relação a um eixo que passa pelo seu centro é

(A)    33 % (B)    50 % (C)    12 % (D)    75 % (E)    29 %