Universidade do Algarve/FCT/ Departamento de Física
Mestrado Integrado de Engenharia Biológica
Ano Lectivo de 2009/2010 – 3º Bloco
30/04/2010, 09:00 - 12:00 horas, sala J6
Exame Normal de Física I
PROBLEMAS
1. O plano da Figura 1 tem um ângulo de inclinação de 20 e o bloco sobre o plano, uma
massa m=1.5 kg.
a) (2.5 valores) Suponha que o bloco é lançado para cima do plano inclinado com uma
velocidade inicial de 5 m/s. Desenhe as forças que actuam sobre o bloco e determine
qual é a distância ao longo do plano inclinado que o bloco percorre antes de chegar ao
repouso? Não considere forças de atrito.
b) (2.5 valores). Suponha agora que o bloco
escorrega desde o topo até a base do plano a partir
do repouso. Considere que o bloco está sujeito à
m
uma força de atrito (do seu contacto com o plano),
de valor constante e módulo igual a 2 N.
Determine a velocidade do bloco quando ele

atinge a base do plano, sabendo que o plano tem
um comprimento total de 4 m.
Figura 1
2. Considere uma corda com 8 m de comprimento e uma massa por unidade de
comprimento de 0.0025 kg/m.
a) (2.5 valores) Esticamos a corda entre dois pontos fixos mantendo-a sob uma tensão
de 3 N. A corda oscila no seu quarto harmónico. Calcule a velocidade de propagação da
onda e o comprimento de onda.
b) (2.5 valores). Supomos agora que a corda está esticada sem oscilar e submetida à
uma tensão de 6 N. Se aplicar um pulso na extremidade esquerda da corda, quanto
tempo o pulso levará para chegar na outra extremidade?
ESCOLHA MÚLTIPLA
CADA RESPOSTA ERRADA DESCONTA 0.25 VALORES
1. (1 valor) Dois blocos de massas m1= 4.0 kg e m2= 3 m1, respectivamente, ligados por
uma corda, estão em repouso sobre um plano horizontal. O bloco de massa m1 se
encontra à esquerda do outro bloco. Quando se puxa horizontalmente o conjunto para a
direita, por meio de uma força aplicada ao corpo m2, ele adquire uma aceleração de 2.0
m/s2. Suponha que não há atrito e que a corda é inextensível e de massa desprezável.
-1-
Nestas condições pode-se afirmar que o módulo da força resultante que actua no bloco
de massa m1 e o módulo da força resultante que actua no bloco de massa m2 valem,
respectivamente:
a) 8 N e 32 N.
b) 32 N e 32 N.
c) 16 N e 24 N.
d) 8 N e 24 N.
e) 2 N e 6 N.
2. (1 valor) Um átomo dum cristal oscila num MHS em torno da sua posição de equilíbrio
com uma amplitude de 1011 m. Sabendo que a constante elástica efectiva é 4 1012 N/m e
que o átomo tem uma massa de 2  1025 kg, qual é a frequência natural de oscilação do
átomo?
a) 2  1013 Hz.
b) 7.1105 Hz.
c) 4.5 106 Hz.
d) 3.1 1012 Hz.
e) 1011 Hz.
3. (1 valor) Um carro atravessa uma lomba na estrada com um movimento uniforme. A
velocidade do carro no cimo da lomba é de 8 m/s. Se o módulo da aceleração do carro é
4 m/s2, podemos afirmar que o raio de curvatura da lomba é
a) 0.06 m.
b) 2 m.
c) 0.5 m.
d) 256 m.
e) 16 m.
4. (1 valor) Para ultrapassar um obstáculo um atleta dá um salto com uma velocidade
inicial de 7 m/s, num ângulo de 25. O alcance do salto na horizontal é de 4 m. Qual é o
tempo de duração do salto?
a) 0.6 s.
b) 2.3 s.
c) 0.1 s.
d) 7.2 s.
e) 1.8 s.
5. (1 valor) Um pingo de chuva de massa 3.0  105 kg cai com velocidade constante de
uma altitude de 120 m, sem que a sua massa varie, num local onde a aceleração da
gravidade tem módulo igual a 9.8 m/s2. O valor absoluto do trabalho da força de atrito
durante a queda é
a) 6.0  104 J.
b) 1.0  101 J.
c) 6.0  102 J.
d) 3.5 102 J.
e) 4.0  104 J .
6. (1 valor) A Figura 2 mostra um disco que tem momento de inércia I1 e roda
livremente em torno de um eixo com velocidade angular 1 , quando um segundo disco
que estava parado e tem momento de inércia I2 lhe cai em cima. Os dois passam a rodar
como um corpo único. A velocidade angular após a segundo disco cair em cima do
primeiro corresponde a
a)
b)
c)
d)
e)
I 21
I1  I 2
I11
I1  I 2
( I1  I 2 )1
I2
I11
I1  I 2
( I1  I 2 )1
I2
Figura 2
7. (1 valor) Um submarino inglês com velocidade de 50 km/h e um submarino norteamericano com velocidade de 70 km/h movem-se um em direcção ao outro durante
manobras em águas paradas no Atlântico Norte. O submarino inglês envia um sinal de
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sonar (onda sonora na água) a 1000 Hz. As ondas de sonar se propagam a 5470 km/h.
Qual é a frequência do sinal quando detectado pelo submarino norte-americano ?
a) 978 Hz.
b) 1003 Hz.
c)1022 Hz.
d) 993 Hz
e) 1500 Hz.
8. (1 valor) O freio hidráulico é uma aplicação do princípio de Pascal, que afirma:
a) A força exercida sobre um corpo submerso em um fluido é igual ao peso do fluido
deslocado pelo corpo.
b) A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em equilíbrio depende da
densidade do fluido e da diferença de profundidade.
c) Todos os pontos em fluido estão sob a mesma pressão.
d) Variações de pressão em um ponto de um fluido em equilíbrio transmitem-se
integralmente a todos os outros pontos.
e) Um fluido em equilíbrio exerce força sempre perpendicular às paredes do recipiente.
9. (1 valor) Atiramos um pedaço de quartzo para dentro dum recipiente que contém
mercúrio. Supondo que mercútioo  5 quartzo , que fracção do volume do quartzo não
submergirá, quando este atinge uma posição de equilíbrio?
a) 0.5.
b) 0.
c) 0.2.
d) 1.
e) 0.8.
10. (1 valor) O disco da Figura 3 gira no plano da folha, no sentido horário, em torno
dum eixo C, perpendicular ao plano da figura. Há dois pequenos orifícios no disco,
situados em 1 e 2, que distam respectivamente, R1 e R2 do eixo C. Se R1=R2/3, a relação
entre as velocidades v1 e v2 dos orifícios 1 e 2 é
1
3
2
a) v1  v2 .
b) v1 = 3v2.
c) v1 = v2.
1
d) v1  v2 .
2
R1
1
R2
C
e) v1 = 2v2.
Figura 3
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