PROVA DE FÍSICA 2 o TRIMESTRE DE 2012

Transcrição

1 PROVA DE FÍSICA 2 o TRIMESTRE DE 2012 PROF. VIRGÍLIO NOME N o 8 o ANO Olá, caro(a) aluno(a). Segue abaixo uma série de exercícios que têm, como base, o que foi trabalhado em sala de aula durante todo o ano. Tais exercícios compõem sua avaliação bimestral, referente a 60% de sua nota final. As questões referem-se ao estudo da Mecânica (Cinemática e Dinâmica). Para que você consiga nota máxima, os exercícios devem estar respondidos corretamente. Além disso, também será avaliada a organização das respostas, bem como o capricho nos desenhos. Procure apenas fazer o desenho ilustrativo da questão, quando entender que isso o(a) ajudará na interpretação e também poderá ter efeito na correção. Todas as questões devem ser respondidas a tinta e não será permitido o uso de calculadoras. Faça a avaliação com calma e atenção, mas tome cuidado com o tempo. Sempre que possível, procure usar o raciocínio lógico, porém não se esqueça de justificar. 01. Dois corpos A e B de massas respectivamente iguais a 3 kg e 7 kg estão apoiados numa superfície horizontal perfeitamente lisa. Uma força horizontal constante de intensidade F = 50,0 N é aplicada no bloco A, conforme ilustrado na figura. Determine: a) (0,5) a aceleração dos blocos. b) (0,5) a força de contato entre os blocos. 02. (1,0) Um canhão de 300kg, em repouso sobre o solo, é carregado com um projétil de 1,5kg. Se o atrito entre o canhão e o solo é nulo e se a velocidade do projétil em relação ao solo, imediatamente após o disparo, é de 200m/s, então determine a velocidade de recuo do canhão. 1

2 03. Considere um avião a jato, com massa total de kg, durante a decolagem numa pista horizontal. Partindo do repouso, o avião necessita de 20 segundos na pista para atingir a velocidade de 60 m/s, a partir da qual ele começa a voar. a) (0,5) Qual é a aceleração média do avião enquanto ele está em contato com o solo durante o processo de aceleração? b) (0,5) Qual é a força média horizontal sobre o avião enquanto ele está em contato com o solo durante o processo de aceleração? 04. (1,0) Leonardo, de 75 kg, e sua filha Beatriz, de 25 kg, estavam patinando em uma pista horizontal de gelo, na mesma direção e em sentidos opostos, ambos com velocidade de módulo v = 1,5 m/s. Por estarem distraídos, colidiram frontalmente, e Beatriz passou a se mover com velocidade de módulo u = 3,0 m/s, na mesma direção, mas em sentido contrário ao de seu movimento inicial. Após a colisão, qual a velocidade de Leonardo? 05. (1,0) Durante o momento do saque, em uma partida de voleibol, a velocidade da bola é alterada de zero até 20,00 m/s. A mão do jogador, durante o saque, permaneceu em contato com a bola por 0,02 s. Considerando a aceleração constante, e que a bola nesse intervalo se movimenta horizontalmente, determine a força na bola durante o período em que a mão do jogador esteve em contato com ela. 2

3 NOME N o 8 o ANO 06. (1,0) Um certo astronauta, com seus equipamentos, pesa na Terra 800 N. Considerando a aceleração da gravidade na superfície da Terra 10 m/s 2 e na superfície da Lua 1,6 m/s 2, qual o peso desse astronauta na Lua? 07. (1,0) Um paraquedista de peso igual a 800 N (pessoa + paraquedas) salta de um avião. A força da resistência do ar no paraquedas é dada pela expressãof = c.v 2 onde c = 2 kg/m com o paraquedas fechado e c = 30 kg/m com o paraquedas aberto e V é a velocidade do paraquedista. Depois de saltar, a velocidade de queda vai aumentando até ficar constante, enquanto o paraquedas ainda está fechado. Após aberto o paraquedas, a velocidade vai diminuindo até que novamente fique constante. A velocidade se torna constante quando a Força de Resistência do ar se iguala a força peso do corpo. Para a situação descrita, determine a máxima velocidade do paraquedista com o paraquedas fechado. 08. O elevador de passageiros começou a ser utilizado em meados do século XIX, favorecendo o redesenho arquitetônico das grandes cidades e modificando os hábitos de moradia. Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento sentem uma sensação de desconforto, em geral na região do estômago. Isso se deve à inércia dos nossos órgãos internos localizados nessa região. Considere um elevador de peso total igual a 6500 N, sendo puxado por uma força tensora de intensidade igual a 7800 N. Considerando g=10n/kg, determine: a) (0,5) A aceleração do elevador. b) (0,5) O elevador está subindo ou descendo? Justifique. 3

4 09. (0,5) No dia 25 de julho o brasileiro Felipe Massa, piloto da equipe Ferrari, sofreu um grave acidente na segunda parte do treino oficial para o Grande Prêmio da Hungria de Fórmula 1. O piloto sofreu um corte de oito centímetros na altura do supercílio esquerdo após o choque de uma mola que se soltou do carro de Rubens Barrichello contra seu capacete. O carro de Felipe Massa estava a 280,8 km/h, a massa da mola era 0,8 kg e o tempo estimado do impacto foi 0,026s. Supondo que o choque tenha ocorrido na horizontal, que a velocidade inicial da mola tenha sido 30 m/s (na mesma direção e sentido da velocidade do carro) e a velocidade final 0,0 km/h, qual a força média exercida sobre o capacete? (2,0) TESTES: 01. Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento uniforme. Corpos Massa (kg) Velocidade (km/h) leopardo automóvel caminhão Admita que um cofre de massa igual a 300 kg cai, a partir do repouso e em queda livre de uma altura de 5 m. Considere Q 1, Q 2, Q 3 e Q 4, respectivamente, as quantidades de movimento do leopardo, do automóvel, do caminhão e do cofre ao atingir o solo. As intensidades dessas grandezas obedecem relação indicada em: a) Q1 Q4 Q2 Q3 b) Q4 Q1 Q2 Q3 c) Q1 Q4 Q3 Q2 d) Q4 Q1 Q3 Q2 02. Em algumas circunstâncias nos deparamos com situações de perigo e, para esses momentos, são necessários equipamentos de segurança a fim de evitar maiores danos. Assinale a alternativa que justifica corretamente o uso de determinados dispositivos de segurança. a) O cinto de segurança e o air-bag, utilizados nos automóveis, servem para amortecer o impacto do motorista em uma colisão e, consequentemente, reduzir a variação do módulo da quantidade de movimento do motorista na colisão. b) Um automóvel, ao fazer uma curva com velocidade de módulo constante, varia o módulo da quantidade de movimento do motorista, uma vez que a resultante das forças nele aplicadas é nula devido ao uso do cinto de segurança. c) Em uma atividade circense, o trapezista ao cair do trapézio é amortecido por uma rede de proteção, responsável pela anulação da quantidade de movimento devido ao impulso que ela lhe aplica, o que não ocorreria se ele caísse diretamente no solo. d) O impulso exercido por uma rede de proteção sobre o trapezista é igual àquele exercido pelo solo, caso não haja a rede; porém, o tempo de interação entre o trapezista e a rede é maior, o que faz com que diminua a força média exercida sobre o trapezista pela rede, em relação ao solo. e) Ao cair sobre a rede de proteção o trapezista recebe da rede uma força maior do que aquela recebida se caísse no solo, oferecendo a ele maior segurança e diminuindo o risco de acidente. 4

5 NOME N o 8 o ANO 03. Belém tem sofrido com a carga de tráfego em suas vias de trânsito. Os motoristas de ônibus fazem frequentemente verdadeiros malabarismos, que impõem desconforto aos usuários devido às forças inerciais. Se fixarmos um pêndulo no teto do ônibus, podemos observar a presença de tais forças. Sem levar em conta os efeitos do ar em todas as situações hipotéticas, ilustradas abaixo, considere que o pêndulo está em repouso com relação ao ônibus e que o ônibus move-se horizontalmente. Sendo v a velocidade do ônibus e a sua aceleração, a posição do pêndulo está ilustrada corretamente a) na situação (I). b) nas situações (II) e (V). c) nas situações (II) e (IV). d) nas situações (III) e (V). e) nas situações (III) e (IV). 04. A figura abaixo representa um elevador em movimento com velocidade constante. A tração (T) do cabo durante o movimento de subida é: a) maior que o peso do elevador. b) maior que durante o movimento de descida. c) igual durante o movimento de descida. d) menor que durante o movimento de descida. e) menor que o peso do elevador. Boa Prova e... Aquele Abraço!! Virgílio 5