INSTITUTO DE FÍSICA UFFFísica I 2daProva Profs. Navia e Hisataki 26 de Outubro de 2011

Nome

1) Paulo e José estão em pé sobre um engradado em repouso sobre uma superfície horizontalsem atrito de uma pista de patinação de gelo. A massa do Paulo é igual a 75,Okg. José possuimassa de 45,O,kg e o engradado possui massa de 15,Okg. Eles se lembram de que deveriampegar um balde de água e pulam horizontalmente para fora do engradado. Em cada pulo, cadapessoa se afasta do engradado com velocidade de 4,OOm/s em relação ao engradado.a) (0.5 p) O momento linear e energia do sistema dos rapazes e engradado se conservam?Explicar.b) (1.0 p) Qual é a velocidade do centro de massa do sistema?c) (1.0 p) Qual é a velocidade final do engradado se Paulo pula primeiro e a seguir, algunssegundos depois, José pula na mesma direção e no mesmo sentido?

2) Um disco de hóquei B está em repouso sobre uma superficie lisa de gelo quando éatingido por outro de hóquei A que estava inicialmentese movendo a 40,0 mIs e que passaa se mover sofrendo um desvio de (h= 30°da sua direção original, (ver Figura). O discode hóquei B passa a se mover com velocidade formando um ângulo de (}zcom a direçãooriginal de A. As massas dos discos são iguais.a) (1.0 p) Se a colisão for elástica. Qual o ângulo (}z?Gustifique)

b) O.g-p)Calcule o módulo da velocidade de cada discos de hóquei depois da colisão.

Antes

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3) Na Figura., um fio sem massa e inextensívelpassa sem escorregarao redor da polia.Numaextremidade do fio é pendurado um bloco de massam2 = 500 g, na outra, um bloco demassa m1 = 400 g, e a polia, que é montada em um eixo horizontal sem atrito, tem um raiode 5,00 cm. Quando o sistema é abandonadoa partir do repouso, o bloco de massa maiorcai 75,0 cm e adquire uma velocidade linear de 30,0 cm/s.

a) (1.0 p)Utilizando a conservaçãode energia mecânica determinea inércia rotacional dapolia.b) 1.Op) Determine o módulo e sentido da aceleração angular da polia.c) (0.5 p) Qual é o vetor torque resultanteem tomo do eixo de rotação?Faça doiscálculos, um utilizando a equação r x F e outro I a.

4) Uma bolinha compacta de massa m e raio r rola sem deslizar ao longo do trilho em curvamostrado na figura abaixo, tendo sido abandonado em repouso em algum ponto da regiãoreta do trilho.a) (1.5 p) De que altura mínima, a partir da base do trilho, a bolinha deve ser solta para quepercorra a parte superior da curva? (suponha que R»r).b) (1.5 p) Se a bolinha for solta da altura 6R acima da base do trilho, qual a componentehorizontal da força que atua sobre ela no pontoQ?

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