Referências para correção

COMISSÃO PERMANENTE DE SELEÇÃO - COPESE
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO - PROGRAD
Programa de Ingresso Seletivo Misto – PISM I
REFERÊNCIAS PARA CORREÇÃO
PROVA DE FÍSICA
QUESTÕES DISCURSIVAS
1) Um bloco de massa mA = 10,0 kg, desliza sobre um bloco de massa mB = 40,0 kg. Este, por sua
vez, desliza sobre uma superfície plana horizontal S. Há atrito entre os blocos A e B, mas não há
atrito entre o bloco B com a superfície S.
Inicialmente, em t = 0, o bloco B está parado e
o bloco A está com velocidade V0 = 5,00 m/s
A V0
para a direita (conforme mostra a figura).
Após certo intervalo de tempo ∆t, os dois
B
blocos passam a se deslocar juntos, com
S
velocidade V para a direita, como se fossem
um único bloco, ou seja, com o bloco A
parado sobre o bloco B.
a) Faça um diagrama de forças para cada bloco, identificando cada força representada, válido
em qualquer instante de tempo dentro do intervalo de tempo ∆t.
BLOCO A
NBA
BLOCO B
NSB
FBA
FAB
NAB
PA
(Valor: 0,5 ponto)
PB
(Valor: 1,5 pontos)
b) Calcule a velocidade final V dos dois blocos.
mA ⋅ Vo = (mA +mB ) ⋅ V
V=
mA ⋅ Vo
10 ⋅ 5
=
= 1 m/s
mA + mB 10 + 40
(Valor: 1,0 ponto)
c) Calcule as energias cinéticas do sistema formado pelos blocos A e B, no instante inicial, e
em um instante após o intervalo de tempo ∆t.
1
1
⋅ mA ⋅ Vo2 = ⋅ 10 ⋅ 52 = 125J
2
2
1
1
Ecf = ⋅ (mA + mB ) ⋅ V 2 = ⋅ (10 + 40) ⋅ 12 = 25J
2
2
Eci =
(Valor: 1,0 ponto)
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REFERÊNCIAS PARA CORREÇÃO
PROVA DE FÍSICA
2) Em uma montanha russa, um carrinho de 50 kg está parado no topo da parte mais alta, situada a
150 m do solo. Após descer
uma rampa, o carrinho passa
por um loop, de 60 m de
diâmetro, apoiado no solo.
Suponha que todos os atritos
sejam desprezíveis.
H = 150 m
D = 60 m
a) Determine o valor do módulo da força de reação dos trilhos sobre o carrinho na parte mais
baixa do loop.
N−P =
m ⋅ v2
R
m⋅g⋅H =
1
⋅ m ⋅ v2 ∴ v2 = 2 ⋅ g ⋅ H
2
m ⋅ v2
50 ⋅ 2 ⋅ 10 ⋅ 150
N = m⋅g +
= 50 ⋅ 10 +
= 500 + 5000 = 5500N
R
30
N
P
(Valor: 2,0 pontos)
b) Determine o valor do módulo da força de reação dos trilhos sobre o carrinho na parte mais alta
do loop.
N
N+P =
P
m ⋅ v,2
R
1
⋅ m ⋅ v ,2 + m ⋅ g ⋅ D = m ⋅ g ⋅ H ∴
2
∴ v,2 = 2 ⋅ g ⋅ (H − D)
N=
m ⋅ v,2
m ⋅ 2 ⋅ g ⋅ (H − D)
−P =
− m ⋅ g∴
R
R
∴N =
50 ⋅ 2 ⋅ 10 ⋅ 50
− 50 ⋅ 10 ∴
30
N = 2500N
(Valor: 2,0 pontos)
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