UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT
DEPARTAMENTO DE FÍSICA – DFIS
5a Prova de Física Geral A – 16/05/2007
Prof. José Fernando Fragalli
NOTA
Nome do Aluno: __________________________________________________
1. Dois garotos estão em pé sobre um engradado em repouso sobre a superfície horizontal de um
lago gelado. A massa de um deles (garoto 1) é de 75,0 kg e a do outro (garoto 2) é de 45,0 kg e o
engradado possui massa igual a 15,0 kg. Eles se lembram que deveriam pegar um balde de água e
pulam horizontalmente para fora do engradado. Em cada pulo, cada pessoa se afasta do engradado
com velocidade de 4,00 m/s em relação ao engradado.
a) Determine a velocidade do engradado (em relação ao solo) se os dois garotos pulam
simultaneamente na mesma direção e no mesmo sentido. (2,0)
b) Determine a velocidade final do engradado se o garoto 1 pula primeiro e alguns segundos depois
o segundo garoto pula na mesma direção e no mesmo sentido. (1,5)
2. Três discos de hóquei idênticos possuindo ímãs que se repelem estão sobre uma mesa de ar
horizontal. Eles são mantidos unidos, e a seguir são libertados simultaneamente. O módulo da
velocidade em cada instante de tempo é sempre o mesmo para todos os discos. Um deles (disco 1)
se move do leste para o oeste.
a) Determine a direção e o sentido da velocidade do disco 2. (1,8)
b) Determine a direção e o sentido da velocidade do disco 3. (1,7)
3) Um foguete tem de massa 15000 kg (15 toneladas) quando está completamente cheio de
combustível em uma plataforma de lançamento. Ele é lançado verticalmente e quando o
combustível for totalmente queimado sua massa passa a ser de 5000 kg (5 toneladas) Os gases são
ejetados à uma taxa de 150 kg/s e com velocidade 2000 m/s em relação ao foguete. (velocidade de
escape), valores que sae mantém constante enquanto o combustível é queimado.
a) Determine o módulo do empuxo que a ejeção de gases faz sobre o foguete. (1,5)
b) Desprezando todas as forças externas (inclusive a força peso), determine a velocidade do foguete
após todo o combustível ser queimado. (2,0)
4) As massas m1 = 10,0 kg e m2 = 6,0 kg são ligadas por uma barra rígida de massa desprezível.
Estando inicialmente em repouso, elas são submetidas à forças de módulo F1 = 8,0 N e F2 = 6,0 N,
como indicadas na Figura 1.
a) Determine a equação horária das coordenadas do centro de massa, isto é, yCM(t) e xCM(t). (2,0)
b) Determine o vetor momento linear do sistema em função do tempo. (1,5)
Formulário:
 Fext  0  P  constante
RCM 
1
M
N
m r
i 1
i
i
 Fext 
 dm 
FE   
  vesc
 dt 
dR
d 2 RCM
dP
 M CM  M
dt
dt
dt 2
dv
 dm 
m
 
  vesc  Fext
dt
 dt 