Resolução da Prova Final de Física I -UFRJ do Período (03/12/2014).

Transcrição

1 Resolução da Prova Final de Física I -UFRJ do Período (03/12/2014). OBS: Esse não é o gabarito oficial. O gabarito oficial será lançado no site do Instituto de Física alguns dias após a prova. 1) Numa estrada horizontal o módulo da velocidade máxima com que um carro pode fazer uma certa curva... Temos que a força de atrito, na curva é a resultante centrípeta do movimento. Logo, temos que: Logo: Logo, num mesmo movimento com coeficiente de atrito,temos: Alternativa Correta: Letra A 2) Uma nave espacial isolada de um eixo de simetria... Como há a ausência de forças externas, o momento linear e angular são conservados.

2 Pela conservação do momento angular, temos: Logo: Alternativa Correta: Letra A 3) Um bloco de massa m é puxado por uma mola ideal... Temos o seguinte sistema: Pela 2ª Lei de Newton, temos que: Alternativa Correta: Letra C 4) Sejam dois caminhos diferentes que começam em um ponto A... No anunciando ele nos afirma que é uma força CONSERVATIVA. Uma força é dita CONSERVATIVA a quando o seu trabalho é independente da trajetória. Em outras palavras, ao se mover, sob ação dessa força, uma partícula de um ponto A a um ponto B, o trabalho é independente da trajetória percorrida entre eles. Como os caminhos levam a um mesmo ponto, temos que Alternativa Correta: Letra E 5) Parado numa rua embaixo de uma marquise, um homem vê as gotas...

3 Temos a se a esquerda como ele via velocidade da gota enquanto estava parado e na direita, enquanto ele atravessa a rua. Logo, temos: Alternativa Correta: Letra E 6) Um pêndulo cônico é constituído por uma partícula presa a um fio ideal... Temos que e Como na vertical não há aceleração, temos que: E será a aceleração resultante. Dividindo uma equação pela outra, temos: Como vemos na figura a aceleração aponta de P para C.

4 Alternativa Correta: Letra D 7) Três forças de mesmo módulo F agem... Vemos que a força 2 aponta para o centro de rotação, logo não fará torque. Já as forças 1 e 3 farão a peça girar no sentido horário. Temos que o torque total é dado por: Mas por que negativo? Note que na figura da prova ele nos dá que o vetor unitário positivo quando sai do papel, como a rotação é no sentido horário, o vetor está entrando no papel (vide regra da mão direita). é Alternativa Correta: Letra C 8) Um rojão de massa M explode em seu lançamento em apenas dois pedaços... Como não há forças externas o momento linear é conservado. Pela conservação do momento linear, temos:

5 Alternativa Correta: Letra C 9) Duas partículas com velocidades iniciais perpendiculares... Como não há forças externas agindo no sistema o momento é conservado. Como a colisão é totalmente inelástica, sabemos que a energia mecânica não se conserva, mas também não é zero, pois a velocidade final é. Alternativa Correta: Letra A 10) Uma partícula se move ao longo do eixo OX... Temos que a aceleração é dada por: Já pode ser calculado por Torricelli. Temos que: Alternativa Correta: Letra A 1) Uma figura mostra uma rampa ABCDE... a) A velocidade do bloco...

6 Pela conservação da Energia Cinética, temos: Logo: b) A velocidade do conjunto imediatamente após a colisão: Pela conservação do momento linear,temos: c) A velocidade do conjunto imediatamente antes de colidir a mola. Temos, pela conservação da energia-trabalho. d)o máximo comprimento de compressão da mola. Pela conservação de Energia Mecânica, temos: 2) Um cilindro rígido... a)indique todas as forças externas...

7 b)calcule o módulo da aceleração do bloco. Pela Segunda Lei de Newton, temos: Somando as duas primeiras equações de Newton,temos: c)calcule o módulo da Força de Atrito... Como vimos, a. Logo:

8 O sentido é da direita pra esquerda, como na figura na a).