Instituto de Física - UFRJ Física I - Segunda Chamada - 2/03/2016. (c) 12gL/7 (d) 12gL/11 (e) 24gL/7. Parte 1 - Múltipla escolha - 0,6 cada

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1 Instituto de Física - UFRJ Física I - Segunda Chamada - 2/03/2016 Parte 1 - Múltipla escolha - 0,6 cada 1. Um avião move-se com velocidade horizontal constante v A de módulo 200 m/s. Ao passar sobre uma torre, um objeto é largado do avião. A velocidade do objeto em relação ao avião no momento em que é abandonado é nula. O objeto leva 20 segundos para atingir o chão. Considere g = 10 m/s 2 e despreze a resistência do ar. Marque a opção correta (a) O objeto cai no solo a uma distância de 4,0 km da torre, e imediatamente antes de tocar o solo tem velocidade v = (200 î 200 ĵ) m/s (b) O objeto cai no solo a uma distância de 4,0 km da torre, e imediatamente antes de tocar o solo tem uma velocidade de módulo 200 m/s (c) O objeto cai no solo junto à torre, e no momento do lançamento o avião voava a 2,0 km do solo (d) O objeto cai no solo junto à torre, e imediatamente antes de tocar o solo tem velocidade de módulo 200 m/s 2. Um objeto é lançado do solo verticalmente para cima com velocidade de móduo v 0, e atinge a altura máxima h = v 2 0/(4g). A fração de energia inicial dissipada devido a atritos corresponde a (a) 0,50 (b) 0,00 (c) 0,25 (d) 0,40 (e) 0,75 3. Uma porta de um alçapão, considerada como uma placa homogênea, quadrada de lado L e de massa M, encontra-se aberta fazendo um ângulo de 90 com o solo. Em determinado instante, devido a uma leve perturbação, ela começa a cair em direção ao solo, partindo do repouso e mantendo fixo o ponto de contato com o solo. Sabendo-se que o momento de inércia de uma placa de comprimento L em relação a uma extremidade fixa vale I = ML 2 /3, determine a velocidade com que a outra extremidade do alçapão chega ao solo imediatamente antes de atingi-lo. (a) 3gL (b) 3gL/2 (c) 12gL/7 (d) 12gL/11 (e) 24gL/7 4. Uma partícula de massa m é abandonada a partir do repouso, na borda de um poço semicircular de raio R. Ao passar pelo ponto mais baixo do poço, a sua velocidade tem módulo v 0, a força que o fundo do poço exerce sobre a partícula é N e o seu peso é P ; não há atrito entre a partícula e a superfície do poço. A opção correta é (a) N P = mv 2 /R (b) N + P = 0 (c) N P = 0 (d) N = mv 2 /R (e) P N = mv 2 /R 5. Um bloco de massa m e velocidade v colide com outro bloco de massa 2m e velocidade v. Após a colisão eles ficam unidos. Se P é o momento linear total dos blocos e V CM é a velocidade do centro de massa do sistema formado pelos dois blocos, a opção correta é (a) V CM = v/3, antes e após a colisão (b) O momento linear P não é conservado pois a colisão é inelástica (c) V CM = 0 antes da colisão (d) V CM = 0 depois da colisão (e) P = 3m v (f) P = m V CM 6. Uma placa quadrada está sob a ação de três forças F 1, F2 e F 3, como mostrado na figura. Os módulos dessas forças estão relacionados por F 1 = F 2 = 2F 3. Denotando por τ 1, τ 2 e τ 3 o módulo de cada torque devido a cada uma dessas forças relativo ao centro da placa, assinale a opção correta (a) τ 1 > τ 3 > τ 2 (b) τ 3 > τ 1 > τ 2 (c) τ 2 = τ 3 < τ 1 (d) τ 1 > τ 2 > τ 3 (e) τ 2 > τ 3 > τ 1 Gabarito Pág. 1

2 7. Uma barra fina de comprimento 2L é formada juntando-se duas barras homogêneas de materiais diferentes, cada uma com comprimento L e massas diferentes, M e 2M, como mostrado na figura. O momento de inércia dessa barra com relação a um eixo perpendicular a ela e que passa pela extremidade livre da parte de massa M vale: (Dado: Para uma barra homogênea de massa M e comprimento L, o momento de inércia com relação a um eixo perpendicular à barra e passando pelo seu centro de massa vale I CM = ML 2 /12) (a) 5ML 2 (b) 4ML 2 (c) ML 2 (d) 1 4 ML2 (e) 1 12 ML2 8. Dois patinadores estão sobre uma pista de gelo de atrito desprezível. Eles estão de mãos dadas e girando em torno do centro de massa do sistema formado por eles, que está inicialmente em repouso. Em um dado instante, os dois se puxam um em direção ao outro, diminuindo a distância entre eles. Sobre esse processo, considere as três afirmativas abaixo: (I) O momento angular do sistema com relação a qualquer ponto se conserva. (II) A velocidade angular de rotação dos patinadores aumenta. (III) A energia cinética é conservada. São corretas as afirmativas: (a) apenas I e II (b) apenas I, II e III (c) apenas II (d) apenas III (e) Todas estão corretas Gabarito Pág. 1

3 Gabarito dos 115 Testes Gerados Teste 001: Teste 002: Teste 003: Teste 004: Teste 005: Teste 006: Teste 007: Teste 008: Teste 009: Teste 010: Teste 011: Teste 012: Teste 013: Teste 014: Teste 015: Teste 016: Teste 017: Teste 018: Teste 019: Teste 020: Teste 021: Teste 022: Teste 023: Teste 024: Teste 025: Teste 026: Teste 027: Teste 028: Teste 029: Teste 030: Teste 031: Teste 032: Teste 033: Teste 034: Teste 035: Teste 036: Teste 037: Teste 038: Teste 039: Teste 040: Teste 041: Teste 042: Teste 043: Teste 044: Teste 045: Teste 046: Teste 047: Teste 048: Teste 049: Teste 050: Teste 051: Teste 052: Teste 053: Teste 054: Teste 055: Teste 056: 1A 2A 3D 4C 5B 6C 7B 8D 1A 2A 3E 4E 5D 6D 7C 8C 1E 2A 3D 4C 5E 6B 7A 8D 1C 2F 3C 4D 5A 6B 7B 8E 1D 2A 3E 4D 5E 6A 7E 8C 1C 2C 3E 4D 5B 6A 7D 8B 1A 2D 3D 4C 5C 6F 7E 8A 1A 2A 3C 4D 5C 6E 7E 8B 1B 2A 3A 4D 5C 6C 7E 8D 1C 2C 3E 4B 5D 6B 7D 8A 1B 2C 3C 4E 5E 6D 7B 8D 1B 2D 3A 4B 5F 6E 7C 8D 1E 2C 3A 4E 5A 6B 7D 8B 1C 2A 3B 4C 5E 6A 7D 8D 1D 2C 3A 4B 5B 6D 7E 8E 1C 2E 3E 4A 5A 6B 7B 8D 1D 2A 3A 4C 5D 6B 7C 8B 1A 2E 3A 4E 5F 6B 7B 8E 1A 2B 3B 4C 5C 6D 7D 8E 1B 2E 3A 4D 5E 6C 7C 8A 1A 2A 3E 4C 5D 6D 7B 8C 1B 2B 3A 4E 5C 6C 7F 8E 1E 2E 3C 4D 5D 6B 7B 8A 1C 2C 3B 4E 5A 6E 7A 8D 1A 2D 3C 4E 5B 6C 7E 8D 1E 2B 3B 4E 5A 6D 7A 8D 1D 2C 3C 4A 5B 6E 7D 8B 1D 2B 3B 4C 5C 6D 7F 8E 1E 2D 3B 4B 5A 6A 7E 8D 1A 2A 3C 4E 5B 6C 7E 8B 1A 2A 3D 4E 5C 6D 7B 8B 1B 2C 3E 4B 5D 6E 7E 8D 1A 2D 3D 4C 5A 6B 7B 8F 1C 2B 3D 4D 5C 6B 7A 8A 1B 2B 3E 4A 5A 6D 7C 8D 1C 2D 3A 4C 5D 6E 7A 8E 1A 2A 3D 4E 5F 6B 7D 8B 1A 2C 3A 4B 5C 6B 7D 8D 1C 2B 3E 4D 5B 6C 7D 8E 1D 2C 3F 4D 5C 6B 7A 8A 1E 2E 3A 4B 5A 6D 7D 8C 1D 2C 3B 4E 5E 6B 7C 8D 1B 2E 3A 4D 5E 6D 7A 8B 1E 2B 3C 4C 5A 6D 7A 8B 1D 2D 3C 4A 5B 6E 7C 8E 1E 2E 3A 4D 5B 6D 7A 8C 1D 2D 3B 4B 5E 6E 7C 8C 1C 2E 3C 4D 5E 6D 7B 8A 1D 2D 3E 4B 5B 6F 7C 8C 1E 2E 3A 4D 5D 6C 7B 8B 1A 2A 3C 4E 5B 6C 7D 8F 1B 2C 3E 4B 5A 6E 7A 8C 1D 2E 3C 4E 5D 6A 7A 8E 1E 2D 3A 4C 5F 6B 7D 8C 1E 2D 3E 4F 5D 6B 7B 8C 1C 2B 3A 4A 5D 6B 7C 8E Gabarito Pág. 2

4 Teste 057: Teste 058: Teste 059: Teste 060: Teste 061: Teste 062: Teste 063: Teste 064: Teste 065: Teste 066: Teste 067: Teste 068: Teste 069: Teste 070: Teste 071: Teste 072: Teste 073: Teste 074: Teste 075: Teste 076: Teste 077: Teste 078: Teste 079: Teste 080: Teste 081: Teste 082: Teste 083: Teste 084: Teste 085: Teste 086: Teste 087: Teste 088: Teste 089: Teste 090: Teste 091: Teste 092: Teste 093: Teste 094: Teste 095: Teste 096: Teste 097: Teste 098: Teste 099: Teste 100: Teste 101: Teste 102: Teste 103: Teste 104: Teste 105: Teste 106: Teste 107: Teste 108: Teste 109: Teste 110: Teste 111: Teste 112: Teste 113: Teste 114: Teste 115: 1B 2C 3F 4A 5A 6C 7B 8E 1D 2C 3E 4E 5A 6C 7A 8D 1A 2A 3D 4B 5B 6C 7E 8D 1B 2D 3C 4B 5A 6C 7A 8D 1A 2A 3E 4D 5B 6C 7D 8E 1D 2D 3E 4E 5A 6C 7F 8A 1A 2A 3D 4D 5C 6E 7E 8C 1D 2E 3A 4D 5C 6E 7B 8C 1D 2C 3A 4D 5B 6A 7C 8B 1B 2D 3E 4B 5D 6A 7E 8C 1E 2D 3A 4A 5D 6E 7C 8C 1D 2A 3D 4C 5E 6C 7A 8B 1D 2A 3E 4B 5C 6D 7A 8E 1D 2B 3D 4B 5E 6A 7A 8C 1D 2C 3A 4E 5C 6C 7F 8D 1A 2C 3A 4D 5C 6D 7E 8E 1D 2C 3A 4E 5B 6D 7A 8C 1D 2B 3F 4E 5D 6A 7C 8A 1E 2A 3A 4B 5C 6B 7C 8D 1B 2E 3B 4A 5C 6E 7C 8D 1C 2E 3A 4A 5D 6E 7D 8B 1C 2B 3C 4E 5B 6D 7C 8D 1C 2B 3D 4D 5C 6B 7C 8E 1F 2B 3E 4B 5C 6E 7A 8D 1A 2A 3D 4D 5C 6B 7C 8A 1F 2B 3D 4D 5E 6E 7C 8A 1E 2E 3C 4D 5D 6C 7B 8D 1A 2C 3E 4E 5B 6D 7D 8A 1B 2D 3C 4A 5C 6E 7A 8B 1B 2A 3E 4E 5B 6D 7C 8C 1C 2D 3D 4A 5B 6F 7C 8E 1B 2C 3D 4C 5E 6D 7A 8B 1C 2C 3B 4B 5A 6E 7A 8E 1B 2D 3D 4A 5E 6C 7C 8E 1D 2A 3C 4E 5C 6E 7A 8C 1E 2E 3C 4A 5F 6D 7B 8B 1A 2C 3E 4C 5D 6D 7A 8B 1A 2E 3B 4D 5A 6D 7E 8C 1D 2D 3B 4C 5B 6A 7C 8A 1A 2E 3B 4E 5C 6D 7B 8D 1D 2D 3B 4C 5B 6C 7A 8C 1E 2B 3D 4C 5A 6B 7E 8C 1C 2B 3B 4C 5A 6A 7D 8D 1D 2A 3C 4A 5D 6B 7E 8C 1B 2D 3E 4A 5A 6E 7B 8D 1C 2C 3D 4F 5A 6D 7E 8B 1D 2B 3A 4D 5C 6A 7E 8C 1B 2C 3A 4A 5D 6E 7E 8B 1D 2E 3E 4B 5D 6A 7C 8C 1A 2E 3C 4A 5D 6C 7E 8B 1C 2A 3C 4D 5B 6A 7E 8D 1E 2E 3A 4A 5B 6C 7B 8D 1B 2B 3A 4A 5D 6C 7E 8D 1D 2C 3B 4C 5A 6D 7B 8E 1C 2A 3A 4B 5D 6D 7C 8F 1B 2D 3B 4D 5E 6C 7A 8F 1C 2C 3A 4E 5A 6D 7D 8E 1A 2E 3A 4C 5B 6C 7E 8D 1D 2B 3D 4E 5E 6B 7A 8C Gabarito Pág. 3

5 Gabarito Pág. 4