Instituto de Física

Instituto de Física -UFRJ
1o Q
2o Q
3o Q
4o Q
Nota
Avaliação Presencial de Fisica IA – 1o Semestre de 2009
14 de Junho de 2009
Lembre-se de que todas as respostas devem ser justificadas
1-
(2,5 pontos) A posição angular de uma partícula de massa m = 2 kg que se move em trajetória circular
horizontal de raio R = 2 m é dada por θ(t) = 2 + 2t + t2, onde t é dado em segundos e θ em radianos. O
movimento é mantido através da tensão de um fio preso à partícula. A tensão máxima a que o fio pode ser
submetido sem romper-se é 144 N. Calcule:
a- (0,5 ponto) A velocidade tangencial da partícula em função do tempo.
b- (0,5 ponto) A aceleração centrípeta da partícula em função do tempo.
c- (0,5 ponto) A aceleração tangencial da partícula;
d- (0,5 ponto) O módulo da aceleração da partícula em t = 1 s;
e- (0,5 ponto) O instante no qual o fio se rompe.
2-
(2,5 pontos) Uma caixa de massa m está no piso de um elevador de carga que parte do repouso no andar
mais baixo de um prédio em t = 0 s e sobe até o andar mais alto em um tempo T. A velocidade do elevador
em função do tempo é mostrado na figura abaixo. A aceleração da gravidade é g. Em termos de m, vo, T e g
calcule:
a- (0,6 ponto) O módulo da força que
atua na caixa devido ao contato
com o piso do elevador no instante
t = 0,2T ;
b- (0,6 ponto) O módulo da força que
atua na caixa devido ao contato
com o piso do elevador no instante
t = 0,6T ;
c- (0,6 ponto) O módulo da força
que atua na caixa devido ao
contato com o piso do elevador no
instante t = 0,95T ;
d- (0,7 ponto) A altura do prédio.
3-
(2,5 pontos) Dois blocos de massa m = 16 kg e M = 88 kg na figura abaixo não estão colados um no outro.
O coeficiente de atrito estático µ é 0,38, mas a superfície abaixo do bloco maior é lisa e sem atrito. Conside
g = 10 m/s2.
ab-
c-
4-
(0,5 ponto) Isole os corpos (não se esqueça de indicar
as forças de reação e onde estão aplicadas);
(1,5 ponto) Qual o módulo mínimo da força horizontal
F necessária para impedir que o bloco menor
escorregue para baixo ?
(0,5 ponto) Nas condições do item b, qual a aceleração
do conjunto?
(2,5 pontos) Na figura abaixo, uma bola de massa m está conectada por meio de dois fios de massas
desprezíveis, cada um de comprimento L, a uma haste vertical girante. Os fios estão amarrados à haste com
uma sepação d. O módulo tensão no fio superior é T. Calcule:
a- (0,7 ponto) A tensão no fio inferior.
b- (0,7 ponto) O módulo da força resultante atuando na
bola;
c- (0,5 ponto) A direção da força resultante;
d- (0,6 ponto) A velocidade tangencial da bola;