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;