Prova Física Teórica e Experimental 1 2011-1 P1

Prova Física Teórica e Experimental 1 2011-1 P1

UERJ - Instituto de Física - Departamento de Física Teórica

Primeira Prova de Física Teórica e Experimental I - Data: 13/05/11 - A

Nome (letra de forma):

1. Uma partícula move-se no plano e a sua posição (rem metros) em função do tempo (t em segundos) é descrita pela função vetorial r(t) = (t3 , - 5t2 + 20 t). Calcule:

    1. A velocidade e a aceleração da partícula em função do tempo.

    2. A velocidade média e a aceleração média entre os instantes t = 0 e t = 2 s.

    3. O instante de tempo em que a partícula alcança a altura máxima (para t > 0).

    4. A altura máxima alcançada (ymax).

    5. O instante de tempo em que a partícula bate no solo.

2. Uma corrente com quatro elos (1 kg cada) é puxada para cima por uma força vertical (assinalada na figura abaixo) de módulo igual a 52 N.

a) Desenhe um diagrama das forças que atuam sobre cada elo.

b) Escolha um sistema de referência e escreva as forças nesse referencial

c) Escreva as leis de Newton para o problema e deduza as equações pertinentes.

d) Calcule a aceleração da corrente.

e) Calcule as forças que atuam nos elos.

3. Um caixote de massa m é puxado por meio de uma corda (como mostra a figura abaixo) com uma velocidade constante. A tração na corda é T e o ângulo entre a corda e a horizontal é .

      1. Escolha um referencial e desenhe um diagrama das forças que atuam sobre o caixote.

      2. Calcule a força que o solo exerce no caixote.

      3. Calcule o coeficiente de atrito entre o solo e o caixote.

      4. Calcule o trabalho realizado pelo solo em um deslocamento do caixote de D metros.

      5. Qual seria a aceleração do caixote se o coeficiente de atrito baixasse, repentinamente, para a metade do seu valor?

4. Considere um objeto sujeito a uma força F dada por F = ( y ,- x). Calcule o trabalho dessa força do ponto r = (0,0) até o ponto r = (1,1) nos seguintes caminhos:

    1. y = x

    2. y = x2

    3. y = x 3

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