1º Simulado FUVEST (2ª FASE - 3º dia) - FísicaTODAS AS FRENTES

DATA: 09/04/2016

1ª FASE

QUESTÃO 1Prof. Norberto Alves

TEMA: Tempo de queda

De dois pontos A e B, situados sobre a mesma vertical, respectivamente, a 45 metros e a 20 metros do solo, deixa-se cair no mesmo instante duas esferas, conforme mostra a figura abaixo. Uma prancha se desloca no solo, horizontalmente, com movimento uniforme. As esferas atingem a prancha em pontos que distam 2,0 metros.

Supondo a aceleração local da gravidade igual a 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar, determine a velocidade da prancha.

QUESTÃO 2Prof. Mateus Morais

TEMA: Força Elástica

O corpo A de massa 1kg sobe com aceleração constante de 2m /s. Sabe-se que o comprimento natural da mola, de massa desprezível, é Lo=1m, e a

constante elástica da mola vale K=20 Nm

.

Determine:a) o comprimento final da molab) a massa do corpo B

NOTE E ADOTE:

g=10ms2

QUESTÃO 3Prof. Marco Aurélio

TEMA: Espelhos Esféricos

A imagem de um objeto forma-se a 40 cm de um espelho côncavo com distância focal de 30 cm. A imagem situa-se sobre o eixo principal do espelho, é real, invertida e tem 3 cm de altura.

a) Determine a posição do objeto.b) Construa o esquema referente à questão

representando objeto, imagem, espelho e raios utilizados.

QUESTÃO 4Prof. Gustavo Mendonça

TEMA:

A região entre duas placas metálicas, planas e paralelas está esquematizada na figura abaixo. As linhas tracejadas representam o campo elétrico uniforme existente entre as placas. A distância entre as

placas é e a diferença de potencial entre elas é

As coordenadas dos pontos e são mostradas na figura. Determine

a) os módulos e do campo elétrico nos

pontos e respectivamente;

b) as diferenças de potencial e entre os

pontos e e entre os pontos e respectivamente;

c) o trabalho realizado pela força elétrica sobre um elétron que se desloca do ponto ao ponto

NOTE E ADOTE:O sistema está em vácuo.e = 1,6.10-19 C

QUESTÃO 5Prof. Mateus Morais

TEMA: Força de Atrito

CASD Vestibulares FRENTE N 1

Um pano de prato retangular, com comprimento 36 cm e distribuição homogênea de massa, está em repouso sobre uma mesa, parte sobre sua superfície e parte pendente, como mostra a figura.

Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre a superfície da mesa e o pano é igual a 0,2 e que o pano está na iminência de escorregar, determine o comprimento L da parte sobre a mesa.

QUESTÃO 6Prof. Gustavo Mendonça

TEMA: Trabalho da força elétrica

Uma carga elétrica puntiforme está fixa em uma região do espaço e cria um campo elétrico ao seu redor. Outra carga elétrica puntiforme também positiva, é colocada em determinada posição desse campo elétrico, podendo mover-se dentro dele. A malha quadriculada representada na figura está contida em um plano que também contém as cargas.

Quando na posição fica sujeita a uma força eletrostática de módulo exercida por

a) Calcule o módulo da força eletrostática entre

em função apenas de quando q estiver na posição

b) Adotando e sendo a constante eletrostática do meio onde se encontram as cargas,

calcule o trabalho realizado pela força elétrica quando a carga é transportada de para

RESOLUÇÃO 1

Vamos calcular o tempo de queda de cada uma das esferas escrevendo suas respectivas funções horárias da posição.

Conforme visto em sala de aula: y= y0+v0 t+ a2

t2

Esfera A: y A=45+(−10)2

t2⇒ y A=45−5 t2

Esfera B: yB=20+(−10)2

t 2⇒ yB=20−5 t 2

Para calcular o tempo de queda, basta encontrar o tempo necessário para que y A=0e y B=0 ,logo:

Esfera A: 0=45−5 tQ2 ⇒ tQ

2=9⇒ tQ=3 sEsfera B: 0=20−5 tQ

2 ⇒ tQ2=4⇒ tQ=2 s

Ou seja, a esfera A atinge a prancha um segundo após a esfera B. Este intervalo de tempo foi suficiente para que a prancha percorresse exatamente 2 metros!

Observe a figura abaixo que ilustra passo a passo a situação:

Inicialmente:

Dois segundos após a queda:

Três segundos após a queda:

Ou seja, em apenas um segundo a prancha percorreu dois metros, logo sua velocidade é de 2 m/s.

RESOLUÇÃO 2

a) Para o bloco A:Fr=T−Pa⟹ma=T−mg=ma⟹T=12N

Analisando agora o equilíbrio da mola de massa desprezível:

Fr=Fel−T⟹K ∆ x−T=ma ≅ 0(m≅ 0)

2 FRENTE N CASD Vestibulares

Assim: T=K ∆ x⟹ L=1,6m.L−1

b) Sabendo que no corpo B atuam as forças elástica e peso, bem como que o fio tem comprimento constante, e, portanto, A e B têm mesma aceleração:

Fr=Pb−Fel⟹Mbg−K ∆ x=Mba122

⟹Mb=1,5kg

RESOLUÇÃO 3

RESOLUÇÃO 4

a) Dados: A figura ilustra os dados.

Como se trata de campo elétrico uniforme, EA = EB = EC = E.

b) Da figura: xA = 1 mm e xB = 4 mm.

Como os pontos B e C estão na mesma superfície equipotencial:

c) Dado: Analisando a figura dada:

RESOLUÇÃO 5

Observe a figura, tomando L=l−x:

Nela o peso da fração pendente do pano está representado por Fy, enquanto o atrito no restante do pano, por Fx. Dessa forma, para que o pano esteja na iminência de movimento o atrito deve ser estático máximo, bem como: Fx=fat=Fy=Pfração.

Como a distribuição de massa no pano se dá de forma homogênea podemos calcular a massa do pano sobre a mesa da seguinte forma:

Massa total - Comp. Total

Massa sob. Mesa - L

∴M Sob . Mesa=L M Total

Comp.Totale M fração=MTotal−M Sob. Mesa

Dessa forma: fat=μE N=μE M Sob. Mesa g⟹ μE M Sob . Mesa g=M fração g

⟹ (1+μE ) M Sob. Mesa=(1+μE )L M Total

Comp.Total=M Total

⟹ L=Comp.Total(1+μE )

∴L=30 cm

RESOLUÇÃO 6

a) Analisemos a figura:

CASD Vestibulares FRENTE N 3

Na figura dada vemos que:

O triângulo retângulo QAB é isósceles.

Aplicando a lei de Coulomb para as duas situações propostas:

b) Aplicando o teorema da energia potencial:

4 FRENTE N CASD Vestibulares