PROVA DE FÍSICA - SUBSTITUTIVA
PROF. CAIONE - 1º TRIM. 2013
Nome __________________________________________________________n0 _____ 2A série ____
• A compreensão faz parte do enunciado da Prova. Não faça perguntas ao examinador.
• A prova pode ser feita a lápis. Apenas a resposta final deve ser com caneta azul ou preta.
• Valor da Prova: 9,5 pontos
• Esta prova é composta de SEIS questões dissertativas e SEIS testes dispostos em CINCO páginas.
1) Uma barra homogênea de comprimento 5m e peso 300 N está com um de seus extremos apoiado no suporte
e o outro extremo suspenso por um fio contendo uma mola de constante elástica 2000 N/m. A barra é
mantida em equilíbrio na horizontal. Um corpo de peso 400 N está pendurado na barra, conforme a figura .
Pede-se determinar:
a) (Valor 0,6) a deformação sofrida pela mola.
b) (Valor 0,6) a reação normal que o suporte aplica na barra.
1,5 m
a)
b)
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2) (Valor 0,8) Determine o momento da força em relação ao ponto O.
1
3) Um carrinho de massa 0,8 kg está apoiado sobre uma superfície horizontal sobre a qual pode se deslocar,
preso por meio de um fio a um ponto fixo da superfície. Ele descreve trajetória circular de raio 2 m,
efetuando 3 voltas a cada π segundos.
b) (Valor 0,5) o módulo da tração no fio
a) (Valor 0,6) a velocidade angular do movimento;
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4) (Valor 2,0) O esquema mostra duas polias (A e B) acopladas através de uma correia que gira sem
escorregar.
A polia maior (B) tem raio 30 cm e gira a 120 rpm. A polia menor (A) tem raio 10 cm.
Dado: adote π2= 10.
Calcule para a polia menor (A):
B
A
a) a frequência (f), em Hz e o período (T), em segundos;
b) a velocidade angular (ω);
c) o módulo da velocidade linear de um ponto
de sua periferia (v);
d) o módulo da aceleração centrípeta de um ponto
de sua periferia (ac).
e) Analise os resultados obtidos nos itens anteriores e complete a frase a seguir, de modo a deixá-la correta.
"Pode-se afirmar que a velocidade (1) ___________ de A é (2) ____________ que a velocidade (3)
______________ de B, porém ambas têm a mesma velocidade (4) ______________."
(1) angular ou escalar
(2) maior ou menor
(3) angular ou escalar
(4) angular ou escalar
2
Nome __________________________________________________________n0 _____ 2A série ____
5) Este teste deve apresentar justificativa com cálculos. Resposta sem justificativa não será aceita.
(Valor 1,0) Dois atletas A e B estão correndo numa pista de atletismo com velocidades constantes, mas
diferentes. O primeiro atleta locomove-se com velocidade vA= 5m/s e percorre a faixa mais interna da pista,
que na parte circular tem raio RA= 10m . O segundo atleta percorre a faixa mais externa, que tem raio
RB= 15m. Num mesmo instante, os dois atletas entram no trecho circular da pista, completando-o depois de
algum tempo. Se ambos deixam este trecho simultaneamente, podemos afirmar que a velocidade do segundo
atleta é
a) vB= 15 m/s
d) vB= 7,5 m/s
b) vB= 5/3 m/s
e) vB= 10/3 m/s
c) vB= 5 m/s
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6) Os itens I e II são independentes, porem tratam do mesmo assunto.
I) (Valor 0,8) (UEL) Em uma estrada, um automóvel de 800 kg com velocidade constante de 72km/h se
aproxima de um fundo de vale, conforme esquema a seguir. Sabendo que o raio de curvatura nesse fundo de
vale é 20m, calcule a força de reação da estrada sobre o carro.
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Rascunho
3
II) (Valor 0,8) Na figura seguinte, uma esfera de massa m descreve sobre a mesa plana, lisa e horizontal, um
movimento circular. A esfera está ligada por um fio ideal a um bloco de massa M cinco vezes a massa m
(M=5.m), que permanece em repouso quando a velocidade da esfera é v=10m/s.
Sendo g=10m/s2, pede-se calcular o raio da trajetória da esfera, observando a condição do bloco permanecer
em repouso.
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PROVA TESTE (0,3 CADA TESTE)
1) A barra homogênea BC da figura tem um peso de 100 N e seu comprimento é de 10 m. O centro de
gravidade CG da barra e o ponto de apoio A estão, respectivamente, a 5 m e 2 m da extremidade B.
Determine o peso do corpo X que deve ser suspenso na extremidade B para que a barra se mantenha em
equilíbrio mecânico na posição horizontal.
a) 10 N
b) 66 N
c) 150 N
d) 160 N
e) 600 N
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2) Considere as três engrenagens acopladas simbolizadas na figura a seguir. A engrenagem A tem 50 cm de
raio e gira no sentido horário, indicado na figura, com frequência de 100rpm (rotação por minuto). A
engrenagem B tem 100 cm de raio e a C tem 20 cm de raio.
O sentido de rotação da engrenagem C e a frequência de rotação da engrenagem B valem:
a) horário; 50 rpm.
b) horário; 100 rpm.
c) anti-horário; 50 rpm.
d) anti-horário; 100 rpm.
e) anti-horário; 200 rpm.
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1
2
3
4
5
6
A
B
C
D
E
PROVA TESTE
4
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3) (UNESP 2003) No modelo clássico do átomo de hidrogênio, do físico dinamarquês Niels Bohr, um elétron
gira em torno de um próton com uma velocidade constante de 2 × 106 m/s e em uma órbita circular de raio
igual a 5 × 10-11 m. Calcule a força centrípeta que atua sobre o elétron sabendo que ele possui
massa 9 × 10-31 kg.
a) 7,2 × 10-14 N.
d) 8,0 × 10-8 N.
b) 7,2 × 10-8 N.
e) nda
c) 3,6 × 10-14 N.
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4) Uma bicicleta cujo raio da roda é de 0,40 m, desloca-se em linha reta com velocidade escalar constante de
3,0 m/s. Considerando o ciclista como referencial, analise as proposições que se seguem e assinale a
alternativa correta.
a) Um ponto da periferia da roda tem aceleração centrípeta com módulo igual a 18 m/s2.
b) A velocidade angular de um ponto A da periferia da roda tem módulo igual a 8,0 rad/s.
c) A velocidade angular de um ponto B a meia distância entre o eixo e o aro da roda tem módulo igual a
7,5 rad/s.
d) A roda realiza três voltas por segundo.
e) A velocidade linear de um ponto situado a meia distância entre o eixo e o aro da roda tem módulo
igual a 3 m/s.
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5) Sobre um disco, que gira com frequência constante, há dois corpos, A e B, distando RA e RB do eixo de
rotação, que se movimentam juntamente com o disco. Sendo acA a aceleração centrípeta do corpo A e acB a
aceleração centrípeta do corpo B, determine o quociente acB/ acA . Considere que RB = 3 RA.
a) 6
d) 1/3
b) 3
e) 27
c) 1/9
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6) Na figura a seguir, uma partícula descreve movimento curvilíneo e acelerado, cuja aceleração total, num
dado instante, possui intensidade γ= 8 m/s2. O ângulo entre os vetores velocidade e aceleração (γ) é de 30o.
No instante considerado, determine a velocidade da partícula, considerando que o raio da trajetória
seja 25 m.
a) 6 m/s
b) 2,5 m/s
V
c) 4 m/s
30o
d) 10 m/s
e) nda
•
γ
•
5