Física 1 VS 15/07/2017. Atenção: Leia as recomendações antes de fazer a prova.

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1 Física 1 VS 15/07/2017 Atenção: Leia as recomendações antes de fazer a prova. 1- Assine seu nome de forma LEGÍVEL na folha do cartão de respostas. 2- Leia os enunciados com atenção. 3- Analise sua resposta. Ela faz sentido? Isso poderá ajudá-lo a encontrar erros. 4- A não ser que seja instruído diferentemente, assinale apenas uma das alternativas das questões; 5- Nas questões de CARÁTER NUMÉRICO assinale a resposta mais próxima da obtida por você. 6- Marque as respostas das questões no CARTÃO RESPOSTA. 7- Preencha integralmente o círculo no cartão resposta (com caneta) referente a sua resposta. 1

2 Física I Verificação Suplementar (VS) 15/07/2017 NOME MATRÍCULA TURMA PROF. Lembrete: A prova consta de 20 questões de múltipla escolha valendo 0,5 ponto cada. Utilize: g = 9,80 m/s 2, exceto se houver alguma indicação em contrário. 1. Considere uma partícula em movimento circular com aceleração angular constante. Sobre a velocidade e aceleração dessa partícula, é CORRETO afirmar que: (A) A componente tangencial da aceleração é nula. (B) Os vetores velocidade e aceleração são ortogonais entre sí. (C) A componente radial da aceleração é constante. (D) O módulo da velocidade varia de quantidades iguais em intervalos de tempo iguais. (E) O módulo da aceleração é constante. 2. Um automóvel de massa m=1000kg viaja por uma estrada montanhosa. Conforme ilustrado na figura, a trajetória do carro ao passar por um vale é dada por um arco de circunferência de raio R=100m. Se a velocidade do carro no ponto mais baixo do vale tem módulo v=30m/s, qual é o módulo da força de reação normal que a estrada exerce no carro? (A) N= 1,88 x 10 4 N (B) N= 8,00 x 10 2 N (C) N= 9,80 x 10 3 N (D) N= 8,00 x 10 4 N (E) N= 1,88 x 10 3 N R 3. Uma pessoa sustenta um objeto de massa m dentro de um elevador acelerado verticalmente para cima. Se o módulo da aceleração do elevador vale 20% do valor da aceleração da gravidade g, qual é o módulo da força F necessária para sustentar o objeto? (A) F=1,0 mg (B) F=1,2 mg (C) F=0,8 mg (D) F=0,2 mg (E) F=10 mg F m a 4. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre a caixa e a superfície de madeira representadas na figura vale µe=0,50, calcule o valor máximo do módulo da força F para que a caixa permaneça em repouso. Dados: m=1,0kg, sen(20º)=0,34 e cos(20º)=0,94. (A) F=4,4 N (B) F=5,2 N (C) F=38 N (D) F=14 N (E) F=6,4 N F m 2

3 5. Os blocos A e B representados na figura estão conectados através de cordas ideais. Sejam ma e mb as massas dos blocos e µe o coeficiente de atrito estático entre o bloco B e a mesa. Qual o maior valor da massa ma para que o sistema permaneça em equilíbrio? (A) ma = mb/µe (B) ma = µe mb (C) ma = cos(45º) mb/µe (D) ma = sen(45º) µe mb (E) ma = 2 µe mb B 90º A 45º 6. A figura mostra a energia potencial gravitacional (em unidades de 10 9 J) de um projétil em função da sua distância ao centro de um planeta de raio Rs. Qual é a menor energia cinética para que um projétil lançado da superfície escape do planeta? (A) 2,0x10 9 J (B) 2,3 x10 9 J (C) 5,0 x10 9 J (D) 6,0 x10 9 J (E) 7,0x10 9 J 7. Ainda com referência à figura da questão anterior, se o projétil é lançado da superfície do planeta com energia cinética de 3,0x10 9 J, qual será a altitude máxima (a contar da superfície do planeta) que o projétil atingirá? (A) 0,25 Rs (B) 0,75 Rs (C) 1,0 Rs (D) 1,5 Rs (E) 2,0 Rs 8. Uma estrela de nêutrons tem massa igual à da terra e raio RT/1000, onde RT é o raio da Terra. Se g é a aceleração da gravidade na superfície da Terra, a aceleração da gravidade na superfície da estrela de nêutrons é (A) 10-9 g (B) 10 9 g (C) g (D) 10-6 g (E) 10 6 g 9. Um planeta descreve uma órbita elíptica em torno de uma estrela. Quando passa pelo ponto mais próximo da estrela, a rapidez do planeta é 5,0x10 4 m/s e sua distância à estrela é 1,0x10 15 m. A distância máxima do planeta à estrela é 2,5x10 15 m. A rapidez do planeta ao passar pelo ponto mais distante da estrela é (A)4,0x10 4 m/s (B) 3,0x10 4 m/s (C) 2,0x10 4 m/s (D) 1,5x10 4 m/s (E) 1,0x10 4 m/s 10. A figura mostra o gráfico da aceleração em função do tempo de uma partícula que executa um movimento harmônico simples com amplitude A. Os pontos em que a partícula está na posição x=a são (A) 2 e 6 (B) 4 e 8 (C) 5 e 7 (D) 2 (E) 6 3

4 11. A figura mostra o gráfico da energia cinética de um sistema massa-mola em função da posição (em centímetros). A escala vertical é definida por Ks = 2,0 J. A amplitude do movimento harmônico simples e a constante elástica da mola são (A) 10 cm; 100 N/m (B) 20 cm; 100 N/m (C) 10 cm; 400 N/m (D) 20 cm; 600 N/m (E) 10 cm; 600 N/m 12. O gráfico mostra a posição de um corpo que executa um movimento harmônico simples. A escala horizontal é definida por ts = 40 ms. Com x em centímetros e t em segundos, é correto afirmar que (A) x(t) = 7,0 cos (50πt + π/2) (B) x(t) = 7,0 cos (50πt) (C) x(t) = 7,0 cos (100πt) (D) x(t) = 7,0 cos (100πt - π/2) (E) x(t) = 14 cos (50πt) 13. Um pequeno disco de massa m, preso a uma das extremidades de um barbante, move-se num círculo sobre uma mesa horizontal sem atrito, como mostrado na figura. À medida que o barbante é puxado lentamente através de um pequeno buraco na mesa (A) o momento angular de m permanece constante (B) o momento angular de m decresce (C) a energia cinética de m permanece constante (D) a energia cinética de m decresce (E) nenhuma das respostas anteriores 14. Um fio com 50 cm de comprimento está preso a um ponto no teto e a uma bola, formando um pêndulo, conforme ilustrado na figura abaixo. Se a bola for solta do repouso, em uma posição na qual o fio está perfeitamente horizontal, qual é a sua velocidade quando atinge o ponto mais baixo de sua trajetória? (A) 2.0 m/s (B) 2.2 m/s (C) 3.1 m/s (D) 4.4 m/s (E) 6.0 m/s 4

5 15. Uma partícula, inicialmente em repouso na posição x = a, move-se no eixo-x sob a ação de uma única força. A força em questão é conservativa e é descrita pela energia potencial U(x) ilustrada na figura abaixo. É CORRETO afirmar que a partícula: (A) move-se até a posição x = e, onde para e permanece em repouso. (B) move-se até a posição x = e, depois volta para a posição x = a. (C) como a força é inicialmente positiva, move-se sempre para a direita, sem nunca parar. (D) move-se até a posição x = b, onde a força é zero, e permanece nesta posição. (E) move-se até a posição x = c, depois volta para x = a. 16. Um elevador sobe com velocidade constante. Considere as afirmações abaixo: I. A força que o cabo faz no elevador é constante. II. A energia cinética do elevador é constante. III. A energia mecânica do elevador é constante IV. A aceleração do elevador é zero. V. O trabalho realizado pela força de tensão no cabo é zero. Quais das afirmações acima são CORRETAS? (A) todas são corretas (B) II e V (C) IV e V (D) I, II, e III (E) I, II, e IV 17. Um bloco de massa 1,0 Kg é solto do repouso de uma altura h1=20m e desliza sobre a superfície ilustrada na figura abaixo até atingir a altura h2=10m. Sabendo que o trabalho realizado pela força de atrito nesse trajeto é Wdiss = -10J, qual a velocidade do bloco ao atingir a altura h2? (A) 14,0 m/s (B) 13,3 m/s (C) 12,2 m/s (D) 10,4 m/s (E) 0 5

6 18. Um pequeno bloco de massa m1 desliza a partir do repouso do alto de uma cunha de massa m2, que está sobre uma superfície horizontal sem atrito, conforme a figura abaixo. Existe atrito entre o bloco e a cunha. Durante a descida do bloco, que grandezas do sistema bloco+cunha podemos afirmar que se conservam? (A) Apenas a energia mecânica. (B) Apenas o momento linear. (C) A energia mecânica e o momento linear. (D) Apenas o momento linear na direção horizontal. (E) A energia mecânica e o momento linear na direção horizontal. 19. Dois baldes idênticos, unidos por uma haste de massa desprezível, giram ao redor de seu centro de massa como mostrado na figura abaixo. Subitamente, começa a chover. Considere as afirmações abaixo: I) O momento de inércia do sistema composto pelos baldes+chuva aumenta com o tempo. II) A energia mecânica do sistema baldes+chuva é conservada. III) A velocidade angular dos baldes diminui com o tempo. Quais das afirmações acima são CORRETAS: (A) apenas II (B) apenas III (C) I e II (D) I e III (E) I, II e III 20. Um disco homogêneo de 2,0 kg e 50 cm de raio gira a 200 rad/s em torno de seu centro de massa. Que valor de força de atrito deve o freio exercer na borda do disco a fim de pará-lo em 20 s? (O momento de inércia do disco é ICM=MR 2 /2, sendo M a sua massa e R o seu raio) (A) 5N (B) 10N (C)15N (D) 20N (E) 25N 6