ENSINO

TC FÍSICA

OSG.: 15060/09

TURNO DATA

ALUNO(A)

TURMA

Nº

SÉRIE

PROFESSOR(A) TEIXEIRA JÚNIOR TURMA ITA-IME

SEDE

___/___/___

TREINAMENTO I (MECÂNICA)

QUESTÕES OBJETIVAS

1. Uma bixete lança uma bola em direção a uma parede

vertical afastada 4m, conforme mostrado na figura. A bola é lançada de uma altura de 2m com uma velocidade

inicial ( )( )0ˆ ˆ10m/s i+jυ =

� ou 10 2m/s a 45º. Ao atingir

a parede verifica-se que a componente horizontal de sua velocidade é invertida, enquanto sua componente vertical permanece inalterada. A posição que a bola atinge o solo vale:

Sugestão: a parede pode ser considerada como um espelho. Determine o alcance desprezando a parede e, então, considere a “reflexão” da parede.

a) 10m d) 18,2m b) 3,2m e) 6,4m c) 22,2m

2. Mister Guigui deseja realizar um experimento com um bloco de 10kg que repousa sobre uma prateleira de 5kg, conforme na figura. O objetivo de Mister Guigui é descobrir o valor da força máxima F que pode ser aplicada sem que o bloco de 10kg deslize sobre a prateleira e, ainda, a correspondente aceleração da prateleira de 5kg valem, respectivamente:

A prateleira de 5kg é apoiada sobre uma superfície sem atrito. Os coeficientes de atrito entre bloco de 10kg e a prateleira sobre a qual repousa são e d=0,40 e =0,30.μ μ

a) 680N e 6,8m/s2 b) 630N e 6,8m/s2

c) 340N e 6,8m/s2 d) 68N e 6,8m/s2 e) 340N e 3,4m/s2

3. Um bixo fascinado por Física resolveu estudar o movimento de uma pequena conta. Verificou-se que a conta com massa M, deslizava ao longo de um arame semicircular de raio R, girando em torno de um eixo vertical a uma taxa de duas voltas por segundo, conforme mostrado na figura. O valor do ângulo � em função das grandezas mencionadas, para o qual a conta fica estacionária em relação ao arame gigante é:

Dados: gravidade g

a) 2

22

g T� � ���4 � �⎡ ⎤⋅⋅ ⎢ ⎥⋅ ⋅⎣ ⎦

d) 2

2 g T� � �4� �⎡ ⎤⋅⋅ ⎢ ⎥⋅⎣ ⎦

b) 2

–1 g T� � ���4� �⎡ ⎤⋅⋅ ⎢ ⎥⋅⎣ ⎦

e) 2

–12

g T� � ��4� �⎡ ⎤⋅⋅ ⎢ ⎥⋅⎣ ⎦

c) 2

–1 g T� � �4� �⎡ ⎤⋅⋅ ⎢ ⎥⋅⎣ ⎦

4. Tio Sérgio Matos resolveu desafiar um aluno da Turma

ITA e fez a seguinte observação: “O isótopo leve do lítio, 5Li, é instável e se desintegra

espontaneamente em um próton (núcleo de hidrogênio) e em uma partícula � (núcleo de hélio). Nesse processo, é liberada a energia de 3,15 � 10–23J, que se transforma em energia cinética dos dois produtos do decaimento”. E, em seguida, pergunto:

“Qual o valor das velocidades do próton e da partícula � formados no decaimento de um núcleo de 5Li em repouso, respectivamente?”

Nota: as massas do próton e da partícula alfa são mp = 1,67 ⋅ 10–27kg e ma = 4mp = 6,68 ⋅ 10–27kg. a) Vp = 1,74m/s – V

� = 4,34 ⋅ 106m/s b) Vp = 1,74m/s – V

� = 1,27 ⋅ 106m/s c) Vp = 1,74m/s – V

� = 1,48 ⋅ 106m/s d) Vp = 1,74 ⋅ 107m/s – V

� = 1,5 ⋅ 106m/s e) Vp = 3,58m/s – V

� = 1,27 ⋅ 106m/s

TC – FÍSICA

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5. Um disco com massa de 5kg, movendo-se a 2m/s, aproxima-se de outro disco idêntico estacionário sobre uma superfície de gelo, sem atrito. Após a colisão, o primeiro disco passa a se mover com uma velocidade v1 a 30º com a direção original de seu movimento; o segundo disco passa a se mover com velocidade v2 a 60º, conforme mostra na figura.

O tipo de colisão e os valores de v1 e v2 estão indicados

no item: a) 1,73m/s – 1m/s – inelástica. b) 1,73m/s – 1m/s – elástica. c) 1m/s – 1,73m/s – elástica. d) 1m/s – 1,73m/s – inelástica. e) 2m/s – 1,73m/s – inelástica.

QUESTÕES ABERTAS

6. Um canhão de brinquedo é colocado sobre uma rampa cujo ângulo de inclinação é φ. � Se a bala do

canhão é projetada rampa acima a um ângulo 0θ acima da horizontal (figura) e possui uma velocidade de boca

0 ,υ mostre que o alcance da bala (medido ao longo

da rampa) é dado por ( )2 2

0 0 02 cos tg tgR

g cos

υ θ θ − φ=

φ

Despreze a resistência do ar. 7. Luiz apostou com um inocente desconhecido que pode

manter uma caixa de 2kg contra um dos lados de um carrinho, conforme mostrado na figura, e que a caixa cairá no chão. Luiz afirma ainda que não pretende utilizar ganchos, cordas, pregadores, ímãs, cola ou adesivos de qualquer outro tipo. Aceita a aposta, Luiz começa a empurrar o carrinho no sentido mostrado. O coeficiente de atrito entre a caixa e a superfície frontal do carrinho é de 0,60.

a) Determine a aceleração mínima que garante a vitória de Luiz.

b) Qual é o módulo da força de atrito nesse caso? c) Calcule a força de atrito sobre a caixa se a aceleração

for o dobro da aceleração mínima necessária para a caixa não cair.

8. A figura mostra o resultado de uma colisão entre dois corpos de massas distintas.

a) Determine a velocidade v2 e o ângulo θ2, referentes ao corpo de maior massa após a colisão.

b) Mostre que a colisão é elástica.

9. Na figura, a massa m2 = 10kg desliza sobre uma estante

sem atrito. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre m2 e m1 = 5kg são e 0,6μ = e d 0,4.μ =

a) Qual é a aceleração máxima de m1? b) Qual é o valor máximo de m3 se m1 se move com m2

sem deslizar? c) Se m3 = 30kg, determine a aceleração de cada corpo

e a força trativa no cabo.

GABARITO

1 2 3 4 5 6 7 8 9

d a b a b – – – –

FM-06/03/09 Rev.: MA

m a�

05ν

m1�

1tg� � �

2�2ν

03νm

2m

1m

2m

3m

2m