Universidade Federal do Pará
Departamento de Física
Física Conceitual
01. Uma cuia é sustentada, equilibrada, por três pedaços de linha de costura, idênticos, como
mostra a figura, um dos quais é mantido horizontal pela sua mão.
a) Justifique, argumentando matematicamente com os conceitos físicos, qual dos fios quebrará
primeiro, se você for despejando areia, lentamente, na cuia.
b) Se você diminuir a inclinação do fio com a parede, mantendo a cuia equilibrada com o fio
na sua mão horizontal, poderá colocar mais ou menos areia na cuia, sem algum dos fios quebrar?
Justifique matematicamente.
02. Um pendulo de comprimento L e massa m é abandonado horizontalmente e pode estar
provido de uma ponta que o permita cravar em um bloco na parte mais baixa,
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ou, desprovido dela, ele pode ricochetear no bloco, em vez de cravar.
Argumentando matematicamente sobre os conceitos da conservação da energia e da conservação
do momento linear, comprove:
a) Em qual das situações a velocidade com que a bola atinge o bloco será maior?
b) Em qual das situações a possibilidade de derrubar o bloco será maior?
03. Considere uma partícula de massa m colidindo, central e elasticamente, com uma outra
partícula de massa M, em repouso.
a) Mostre que o percentual de energia cinética que a partícula de massa m perde nesta colisão é
dado por
4mM
%∆K =
(m + M)2
b) Se a partícula de massa m for um nêutron e a de massa M for um núcleo atômico, calcule o
percentual de energia que o nêutron perderá nas colisões, com um núcleo de P b206 e com um núcleo
de H 1 , respectivamente, e mostre qual deles freará o nêutron com mais consistência.
04. Um indivíduo roda, em uma cadeira giratória, com uma determinada freqüência, mantendo
os braços abertos e sustentando pequenos halteres como na Figura 1. Justifique, argumentando
fisicamente, o que acontece com a freqüência de giro da cadeira quando ele recolhe os halteres sobre
o peito, como é mostrado na Figura 2.
Figura 1
Figura 2
2
05. Uma pequena bola deve ser lançada no interior de uma tubulação recurvada e lisa, com uma
parte circular de raio R, mas em duas situações, mostradas nas figuras.
CASO I
CASO II
2R
2R
vA
vA
Se desejarmos que a bola consiga passar pelo topo da parte curva, discuta fisicamente, e mostre,
em qual dos casos a velocidade mínima necessária (VA ), para lançá-la no interior da tubulação, será
maior.
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Prof. José Luiz Lopes
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