2ª. Prova de Física 1- FCM Nome do Aluno. Questões 1ª. 2,5 2ª. a) 1,25 ' b) 1,25 3ª. a) 1,25 b) 1,25 4ª. a) 1,25 b) 1,25.

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1 2ª. Prova de Física 1- FCM Nome do Aluno Número USP Valor das Questões 1ª. 2,5 2ª. a) 1,25 ' b) 1,25 3ª. a) 1,25 b) 1,25 4ª. a) 1,25 b) 1,25 Nota Nota Final Boa Prova! A prova é sem consulta. As respostas finais devem ser escritas com caneta. Respostas finais escritas a lápis não terão recorreção. É proibido o uso de calculadoras. As questões 1 e 2 serão corrigidas pelo prof. Frederico e as 3 e 4 pelo prof. Leonardo

2 M 1. Uma moeda de massa""-?g repousa sobre um pequeno bloco de massa 21 g que encontra-se apoiado sobre um discq 1 j9irante. Qual pode ser a velocidade angular máximav'{em rad/s) do disco antes que o bloco ou a moeda comece a deslizar. Assuma que o módulo da aceleração da gravidade é 1 Om/s e que os coeficientes de atrito entre o bloco e o d1sco são 0.4 fa.m (estático) e 0.3 (cinético}, e que os entre a moeda e o bloco sejam 0.6 (estático) e 0.52 (cinético). t"m Disco Moeda Bloco / [VlOtiJA I3Loco fi<) M _, J J; 'Ã" ('tjr/lf/bro Yll.l._ 7 l.v\1\, l rtc,o,_ d..o IN\OVoMfllJQ y-11 x; A-Avv." tv"'"'-fj""n"': MR ''( tj!l/1 :; N 'M -t j/' J M (tj r/v1j)- rrvl Yv! - M wz r< vfy\ ( VV\ M) - r"" (\11 5 co. M ()jmz R w M I M ( t ) w

3 2. A figura mostra um sistema composto por dois blocos, ligados através de um fio ideal, que passa por uma polia de massa negligenciável e ideal (a cunha está fixa ao solo). Os blocos têm massas dadas por m1 = h M e m2 = M/2. Apenas o bloco 2 experimenta uma força de atrito devido ao contato com a superfície da parede vertical. O coeficiente de atrito estático do bloco 2 e a parede vertical é dado por J.te e o de atrito cinético por J.tc. Além disso o blôco 2est á sujeito-- a uma força F dada por -151\!Igz - lomgy] (_Jberceba que esta força deperde-da-pgsiçãoy}. abende-que o bloco 2 desce da posição 2m para y2 = 1m. Dtermine: - (i = a) o trabalho realizado pela força F e pela força de atrito; ZE tt) h) WR D f ( -::-) Yv A =: - t( S f c V\) r::-+ vj?- + \;) p 1 -j 'v)//j1 1- VlpL-+ WN( Jj ('c -::-)!J lc: AS;ii:- 1.s;/fic;VlJ- Mjh -VV1,JL\h SM5(A_f!c) - MJI (-y1)sevlf5 - j(y,-y 1)::

4 pc :x 3. Um objeto de 20k:'sotre a ação de uma torça conservativa dada --6. com F em newtons ex em metros. Tome a energia potencial associada a essa força como-sênâo-:aj quando o objeto está em x=o. =':> U { Ç)) _ 8 a) Qual é a energia potencial associada a esa força quando o objeto está em x = 2m? b) Se o objeto possui uma velocidade dei4mts no sentido negativo do eixo x quando está em x=1 m, qual é a sua velocidade ao passa).-pela orig!3m? Q) F (x),- (,! cj Ufx)c-j Ç(x)Jy 'j-3,-g,' }x - Ma.s so..berv1os_ U(o) 7 rue; - :: Uo :-) h 1 j -= 3 ( z Às) + Uo ;: :c 1 >-- -z + 2 x - -f U 0 :.U(2):: b) \JG.)-= IA 1'\1> / :) 'Z 3 - Z VVp = WF i1cc "-LU::'> fc(o)-ec(), U({)-u(o) %""(o)- ww(,)', Ux' Zx'-z) t,. -z o (v_- Y 7 ) -:. t z -, B -+ g 1 - (-&) lü(v 7-16} :: J. -) v 7 _ {6:: l = 0 35 ' ' lr 7 S -.J v_ 'or

5 4. (a) Um corpo A com velocidade constante atinge um corpo B inicialmente em repouso. Mostre que, se os corpos não sofrerem qualquer influência externa e permanecerem unidos após a colisão, a energia cinética final do sistema será menor do que a energia cinética inicial. (b) Uma massa M encontra-se em repouso, suspensa verticalmente por um fio preso a um suporte. Um tiro é disparado na direção horizontal e a bala, de massa m, aloja-se na massa M instantaneamente, ou seja, m atinge o repouso em relação a M antes que o conjunto possa se elevar. Sabendo que o conjunto atinge uma elevação vertical máxima H em relação à altura inicial, qual era a velocidade da bala imediatamente antes de atingir a massa M? A aceleração da gravidade é g. 1AJ \ -'> 0 vg.-_o lt I v ' T /' b PC){' ( Ç) V1 s e r v 0-. ç õ.o Je YvJ. o VV\. ' V1 + Q : v:: W14 I , v..-\. INl;-+ Jo/113 CrVj('l, cr.., V''Ctaf ::. 1 + I -, ;>r \ ( CJV\.':>eV'V{J;.yÕ,o Jt '(VI OYvli'YlO V'l.:l cr;f stk; V\' V._= (r..-+m)v C (J '1\,_ { v V Ih 7 Qi li d t..e., ' f a (À 1\ a IV1 ()v r Wl r"' I o rj b 'i r. J v, Vl J () v e ;". Yv'Vo-= ("'--IM}.., ) I ' J, ) 0 pé\,)v} <l : -:) v() 0 + )\ 2 jh / L--