Frequência - LIP Coimbra

FÍSICA GERAL I
LIC. QUÍMICA & QUÍMICA INDÚSTRIAL
FREQUÊNCIA
8 DE JANEIRO DE 2003
ANO LECTIVO DE 2002 | 2003
A frequência é constituída por duas questões teóricas, com uma cotação de 2,5 valores cada, e três problemas teórico-práticos, com
uma cotação de 5 valores cada.
Todas as grandezas que forem utilizadas devem ser completamente definidas. Se algumas já o foram, referir em
que pergunta. Identicamente, quaisquer conceitos ou cálculos matemáticos devem ser convenientemente
explicitados. Leia as perguntas com atenção antes de começar a responder.
I
1) a) Dizer o que entende por força de atrito cinético e força de atrito estático, e quais as suas expressões.
b) Que forças actuam sobre um pneu de um carro quando este arranca, sem derrapar, e qual a velocidade do
ponto do pneu em contacto com o solo, do eixo do pneu e do ponto do pneu mais afastado do solo, quando
o carro tem velocidade v.
2) a) Como se define energia mecânica de um sistema de partículas e em que condições é que se conserva?
b) Determinar o trabalho realizado pelo peso e pela força de atrito no movimento de um corpo de massa m ao
subir um plano inclinado de altura h e inclinação (o coeficiente de atrito é c).
II
1- A mola da figura está comprimida 20 cm em relação à sua posição de equilíbrio, e o corpo, com uma
massa de 2 Kg e inicialmente em repouso, está encostado à mola, de constante elástica k=1000 N/m.
30º
a) Determine a altura acima da posição inicial atingida pelo corpo, depois de libertado. Considerar que não
existe atrito entre o corpo e a superfície.
b) Calcule a velocidade do corpo quando passa pela posição de equilíbrio da mola.
2- Um observador no solo verifica que o cabo de fixação do balde transportado por um helicóptero de ataque a
incêndios faz um ângulo 1 = 45 com a vertical, quando vazio, e um ângulo 2 = 10, quando cheio.
Considerando que as observações dos dois casos foram efectuadas quando o helicóptero se deslocava
horizontalmente a uma velocidade constante de 120 Km/h e que a força de resistência do ar é directamente
proporcional à velocidade.
a) marque as forças aplicadas no balde.
b) determine a relação entre a massa do balde vazio e a massa do balde cheio.
c) calcule o ângulo que o cabo de fixação faz com a vertical se o balde estiver cheio e o helicóptero
passar a deslocar-se com o dobro da velocidade a que as observações anteriores foram feitas.
d) determine o módulo da velocidade com que o balde atinge o solo caso se solte a 100 m de altitude,
desprezando a força de atrito do ar neste caso, estando o helicóptero a mover-se com velocidade de
120 Km/h.
3- Um projéctil de 0,5 Kg é lançado segundo um ângulo de 30º com a horizontal, do alto de um prédio, sobre
uma avenida.
a) Determinar a velocidade mínima para que atravesse a avenida e caia em cima do prédio fronteiro.
b) Calcular a altura máxima atingida pelo projéctil na sua trajectória (se não conseguiu resolver a alínea anterior,
use o valor v0=25 m/s).
c) O projéctil ao embater com um obstáculo no topo do prédio fronteiro, ressalta inelásticamente na vertical,
atingindo uma altura de 8 m acima do terraço. Determinar a energia mecânica perdida no ressalto.
30º
10 m
6m
40 m