Prova I

Prova I – Física Geral II – 16/10/2014
Questão 1:
Um astronauta, juntamente com suas vestes e equipamentos, possui massa total m. Na superfície terrestre o
astronauta consegue pular até uma altura hT de 0,5 m, desenvolvendo o seu esforço máximo. Supondo que
o raio da Lua RL seja igual a um quarto do raio da Terra e a massa da Lua 1/96 da massa da Terra, determine:
a) A aceleração da gravidade g L da Lua. (1,5 pontos)
b) A altura máxima hL atingida pelo mesmo astronauta quando ele pular na superfície da Lua. (1,5 pontos)
Questão 2:
A vazão mássica VM (no SI: kg/s) é dada por VM = ρ Av , onde ρ é a densidade do líquido, A é a área da
seção reta e v é a velocidade nesta seção. A água flui em um tubo de seção reta circular variável. Em um certo
ponto 1 do tubo o raio é igual a 1 cm e em outro ponto 2 o raio é igual a 0,5 cm. A queda de pressão entre
estes dois pontos é igual a 0,25 atm.
a) Quais as velocidades v1 e v2 do fluído? (1,5 pontos)
b) Qual a vazão mássica da água no tubo? (1,5 pontos)
Questão 3:
No sistema indicado na figura, o bloco tem massa igual a 1,5 kg e a constante da mola é de 8 N/m. A força
dx
de atrito é dada por −b , onde b = 230 g / s . Suponha que o bloco seja puxado para baixo numa distância
dt
de 12 cm e depois largado.
a) Qual é o período do movimento? (1,0 ponto)
b) Calcule o intervalo de tempo necessário para que a amplitude decresça até um terço do seu valor inicial.
(1,5 pontos)
c) Quantas oscilações são feitas por este bloco neste intervalo de tempo? (1,5 pontos)
k
m
b
Formulas
x ( t ) ≈ xm e − bt /2 m cos (ωt + φ )
Av = constante
Ecinética =
1 2
mv
2
P + ρ gh +
F=
GmM
r2
T = 2π
1 2
ρ v = constante
2
E potencial = mgh
m
k