FSC103 - Física I – Departamento de Física - Universidade Federal de Santa Maria Prof. Dr. Aguinaldo M. Severino (Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos) http://www.ufsm.br/severino/fisica1 - [email protected] Nome: _______________________________________________________________________________ Prova3 Não responda nada nesta folha, apenas assine seu nome. Esta prova vale 12,00 pontos. [1] (1,50) Um sujeito freia seu carro e consegue desacelerá-lo de forma constante. Supondo que o coeficiente de atrito entre os pneus do carro e a estrada é µc=0,70 e que ele percorre 350 m até fazer com que o carro pare completamente, determine (a) o valor da aceleração do veículo e (b) o valor da velocidade inicial do veículo. [2] (1,50) Considere um carro de massa M=500 Kg que se move com velocidade escalar constante v = 20m/s em torno de uma elevação circular da pista de raio R = 400m. Considere que inicialmente existe atrito entre os pneus do carro e a pista de rolamento. Considere g = 10m/s2. (a) Faça uma ilustração onde estejam indicadas as forças que atuam no carro quando ele está percorrendo a curva da estrada. Descreva a natureza de cada uma destas forças. (b) Considere que repentinamente o atrito entre os pneus e a pista se torne desprezível. Qual deve ser o ângulo entre a pista e a linha do horizonte para o carro evitar o deslizamento e assim, mantendo-se pista? [3] (2,00) Uma caixa de m = 25 Kg inicialmente em repouso é puxada através de um cabo por uma distância d = 8 m por um plano inclinado até a posição onde h = 3,5 m. Não há atrito no sistema. (a) Descreva quais são as forças que atuam sobre o caixote. (b) Determine o trabalho realizado sobre o caixote por cada uma destas forças. Discuta detalhadamente. (c) Se o plano inclinado oferecer atrito, o quê acontece com o trabalho realizado pela tensão T sobre o caixote? Discuta detalhadamente. (d) Se ao invés de puxar o caixote um guindaste for utilizado para elevá-lo até a posição onde h = 3,5 m o quê acontece com o trabalho? [4] (2,00) Uma cabina de elevador de massa m = 600 Kg desce com velocidade constante v = 8 m/s quando o cabo de sustentação começa a escorregar, permitindo que a cabina caia com aceleração constante a = g / 3 m/s2. (a) Descreva quais são as forças que atuam sobre a cabine. (b) Se a cabina cai d = 20 m qual é o trabalho realizado sobre ela por cada uma destas forças. Discuta detalhadamente. (c) Qual o trabalho total realizado sobre a cabina? (d) Qual é a energia cinética da cabina quando ela atinge o ponto onde d = 20 m? [5] (2,00) Uma caixa de massa m = 5 Kg desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito com velocidade v = 10 m/s. A caixa colide e comprime uma mola de constante elástica k = 600 N/m. (a) Descreva quais são as forças que atuam sobre a caixa quando ela entra em contato com a mola. (b) Qual o trabalho realizado por estas forças? (c) No instante que a caixa para devido à ação da mola de quanto é a compressão medida na mola? (d) Considere agora que a partir do ponto em que a caixa encontra a mola exista atrito de intensidade FAtrito = 15 N. De quanto a mola passa a ser comprimida neste caso? [6] (1,50) Um cão de massa m = 8 Kg escorrega por uma rampa que oferece atrito a seu movimento. Inicialmente ele esta na altura y1 = 9 m e no instante final na altura y2 = 13 m. O cão se lança à rampa com velocidade inicial v = 5 m/s. (a) Descreva quais são as forças que atuam sobre o cão. Quais delas realizam trabalho sobre ele? (b) Qual é a variação de energia térmica devido ao escorregamento do cão na rampa? Qual é origem desta energia? (c) Descreva detalhadamente qual é o procedimento que você utiliza para fazer este cálculo. (d) Se a rampa não oferecer atrito até que altura o cão poderá escorregar? [7] (1,50) O que são forças conservativas? Descreva o que você entende por (a) energia, (b) energia cinética, (c) energia potencial, (d) trabalho. Discuta o que você entende por conservação de energia. _______________________________________________________________________________________________________________________ © A.M.Severino [Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos – UFSM] [email protected]