Prova Física Teórica e Experimental 1 2011-1 P1 2

Prova Física Teórica e Experimental 1 2011-1 P1 2

UERJ - Instituto de Física - Departamento de Física Teórica

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

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) = (60 t , -5 t2 + 80 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 = 1 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. Um pintor de 80 kg está sobre uma plataforma de 40 kg suspensa por uma roldana ideal (veja a figura abaixo à esquerda). Puxando a corda ele faz a plataforma subir com aceleração de 1/2 m/s2.

  1. Desenhe o diagrama de forças que atuam no pintor e na plataforma e escolha um sistema de referência.

  2. Escreva as forças no referencial escolhido.

  3. Escreva as leis de Newton para o pintor e para a plataforma.

  4. Determine cada uma das forças que atuam no pintor.

  5. D

    etermine cada uma das forças que atuam na plataforma.

3. Um bloco de massa m é colocado no topo de uma rampa de altura h que faz um ângulo com a horizontal (acima à direita). Supondo que o bloco vai deslizar, e que o coeficiente de atrito cinético vale , responda os itens abaixo:

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

  2. Calcule as forças que atuam no bloco.

  3. Calcule a aceleração do bloco.

  4. Calcule o trabalho de cada uma das forças que atua sobre o bloco do início ao fim da rampa.

  5. Calcule a energia mecânica do bloco no fim da rampa.

4. Considere um objeto sujeito a uma força F dada por F = ( y ,3x). 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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