Prof. Dr Cláudio S. Sartori Física 1 Data:07/12/2010 Revisão - Curso: Eletrônica Automotiva - Semestre: 1° 1. Considere o trecho ABC da figura sem atrito. Um corpo de massa m1 = 5.0 kg é abandonado da posição A e choca-se elasticamente (coeficiente de restituição e = 1) com um corpo de massa m2 = 10 kg, inicialmente em repouso. Encontre a máxima altura atingida pelo corpo de massa m1 após o choque. 2. Uma bala de 8 g é atirada na direção de um bloco de massa 2.5 kg, como mostra a figura: O bloco está sobre uma mesa de 1 m de altura e não há atrito sobre a mesa. A bala se aloja no bloco e o conjunto bloco-bala cai a 2.00 m da mesa. Determine a velocidade inicial da bala. 3. A massa de uma bola de futebol é 0.4 kg. Determine o impulso da força resultante e a força resultante média para o caso da bola sabendo que inicialmente a bola se desloca da direita para a esquerda com 20 m/s e após o chute, de interação 0.01s, desloca com módulo 30 m/s fazendo um ângulo de 45° com a horizontal. 5. Um bloco de 6 kg é abandonado do alto de uma rampa como ilustra a figura a seguir. Não há atrito entre o bloco e o plano. 1 Encontre a componente centrípeta e tangencial da aceleração do bloco no ponto P indicado e o módulo da aceleração resultante. 6. Uma bola de gude de 10.0 g se desloca com velocidade de 0.400 m/s da direita para a esquerda sobre uma pista horizontal sem atrito e colide frontalmente com outra bola de gude de 30.0 g que se desloca com velocidade de 0.200 m/s da esquerda para a direita (Figura 8.35). (a) Determine o módulo, a direção e o sentido de cada bola de gude depois da colisão. (Como a colisão é frontal, todos os movimentos ocorrem ao longo da mesma linha reta.) (b) Calcule a variação do momento linear (isto é, o momento linear depois da colisão menos o momento linear antes da colisão) para cada bola de gude. Compare os valores obtidos para cada bola de gude. (c) Calcule a variação de energia cinética (isto é, a energia cinética depois da colisão menos a energia cinética antes da colisão) para cada bola de gude. Compare com os valores obtidos para cada bola de gude. 0.200 m/s 0.400 m/s 30.0 g 4. O diâmetro do sistema de giro de um helicóptero são 7.60 m e 1.06 m (traseiro). Eles giram a 450 rev/min e 4138 rev/min, respectivamente. Calcule a velocidade da extremidade de cada hélice e compare com a velocidade do som, que é de 343 m/s. 10.0 g FIGURA 8.35 Exercício 8.34. 7. Uma bala de 8.00 g disparada por um rifle penetra e fica retida em um bloco de 0.992 kg ligado a uma mola e apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito (Figura 8.39). O impacto produz uma compressão de 15.0 cm na mola. A calibração mostra que uma força de 0.750 N comprime a mola 0.250 cm. (a) Calcule o módulo da velocidade do bloco imediatamente após o impacto. (b) Qual era a velocidade inicial da bala? V FIGURA 8.39 Problema 8.68. Física 1 Prof. Dr Cláudio S. Sartori Data:07/12/2010 Revisão - Curso: Eletrônica Automotiva - Semestre: 1° ou 1, que serão lidos pelo compact disc player e convertidos em ondas sonoras. Os pits e as flat areas são detetados por um sistema de um laser e lentes. O comprimento de um certo número de zeros e uns gravados é o mesmo ao longo de todo o disco, próxima a borda ou próximo ao seu centro. Para que o comprimento da região gravada de “0s” e “1s” sempre passe pelo sistema de leitura lentes e laser no mesmo período, a velocidade linear da superfície do disco na região de leitura deve ser constante. Em um aparelho de CD típico, a velocidade de leitura é da ordem de 1.3 m/s. Encontre a velocidade angular do disco quando a informação está sendo lida do interior (first track) em r = 23 mm e no exterior (final track) r = 58 mm. 8. Uma criança está empurrando um carrossel. O deslocamento angular do carrossel varia com o tempo de acordo com a relação t t t 3 , onde = 0.400 rad/s e = 2 0.0120 rad/s . (a) Calcule a velocidade angular do carrossel em função do tempo, (b) Qual é o valor da velocidade angular inicial? (c) Calcule o valor da velocidade angular instantânea para t = 5.00 s e a velocidade angular média med para o intervalo de tempo de t = 0 até t = 5.00 s. Mostre que med não é igual a média das velocidades angulares para t = 0 até t = 5.00 s e explique a razão dessa diferença. 9. Para t = 0 a corrente de um motor elétrico de corrente contínua (de) é invertida, produzindo um deslocamento angular do eixo do motor dado por 2 t 250 rad s t 20 rad s 2 t 2 1.50 rad s 3 t 3 Dados: . (a) Em que instante a velocidade angular do eixo do motor se anula? (b) Calcule a aceleração angular no instante em que a velocidade angular do eixo do motor é igual a zero. (c) Quantas revoluções foram feitas pelo eixo do motor desde o instante em que a corrente foi invertida até o momento em que a velocidade angular se anulou? (d) Qual era a velocidade angular do eixo do motor para t = 0, quando a corrente foi invertida? (e) Calcule a velocidade angular média no intervalo de tempo desde t = 0 até o instante calculado no item (a). 10. Projeto de uma hélice. Você foi solicitado para projetar a hélice de um avião que deve girar a 2400 rpm. A velocidade do avião deve ser de 75.0 m/s (270 km/h), e a velocidade da extremidade da lâmina da hélice não pode superar 270 m/s. (Isso é cerca de 0.8 vezes a velocidade do som no ar. Se as extremidades das lâminas se deslocassem com a velocidade do som, elas poderiam produzir uma enorme quantidade de ruído. Mantendo a velocidade menor que a velocidade do som obtém-se um nível de ruído aceitável.) (a) Qual é o raio máximo que a hélice pode ter? (b) Com esse raio, qual é a aceleração da extremidade da hélice? Impulso I: I F t Conservação da movimento: quantidade de Num sistema de partículas de massas m1,m2 ,…,mn , se não há forças externas atuando no sistema, a quantidade de movimento se conserva: p 0 p f pi 0 Coeficiente de restituição como a razão entre a velocidade relativa de afastamento e a velocidade relativa de aproximação: vraf e v rap 0 e 1 Elásticas. Nesse caso a energia mecânica se conserva: EM i EM F e o coeficiente de restituição é igual a 1 (e = 1). Inelásticas. (parcialmente elásticas (0< e< 1)). Quando e = 0, ou seja, dois corpos após se colidirem saem com a mesma velocidade, chamamos de colisão perfeitamente inelástica. Aceleração tangencial: aT r Aceleração centrípeta ou normal: acp v2 acp 2 r r Aceleração resultante: a acp2 aT2 Energia potencial gravitacional: Ep U m g y 11. Movimento de um CD/DVD. Em um compact disc ou digital video disc, as informações são gravadas digitalmente em uma série de pits (“buracos”) e flats (regiões de áreas planas) sobre a superfície do disco, representando uma série de binários 0 m v2 Energia cinética: K Ec 2 WF K2 U 2 K1 U1 WF Em2 Em1