Reposição da Prova 2-2022 1

Bacharelado Interdisciplinar em Ciˆencia e Tecnologia Curso de Fenˆomenos Mecˆanicos Reposicao da Prova 2 Thiago Prudˆencio Prof Dr Professor do Magisterio Superior UFMA Sao LuısMA Doutor em Fısica UnB BrasıliaDF Posdoutorado no Brasil UFF NiteroiRJ Posdoutorado no Exterior Universidade de GotemburgoChalmers Suecia Coordenacao do Curso de Ciˆencia e Tecnologia CCCT Bacharelado Interdisciplinar em Ciˆencia e Tecnologia BICT Centro de Ciˆencias Exatas e Tecnologia CCET Universidade Federal do Maranhao UFMA NomeMatrıcula Estudante Graduacao 1 Questoes Questao 1Na figura 1 um bloco de massa m 2 22kg e posicionado inicial mente em uma altura h 35 27cm do plano inclinado de inclinacao θ 36 72o e desliza pelo plano inclinado sem atrito O plano inclinado encontrase sobre uma mesa de altura H 49 34cm em relacao ao solo O bloco atinge o solo em um ponto de distˆancia R em relacao a perna da mesa 1 Figura 1 1aCalcule a energia potencial inicial do bloco 1aAResp 3 62J 1aBResp 6 92J 1aCResp 8 44J 1aDResp 10 36J 1aEResp 18 41J 1aFResp Outra Resposta 1bCalcule o trabalho total realizado sobre o bloco quando ele atingir a al tura da mesa 1bAResp 2 30J 1bBResp 6 33J 1bCResp 7 67J 1bDResp 10 43J 1bEResp 12 85J 1bFResp Outra Resposta 1cCalcule o modulo do momento linear do bloco ao atingir o ponto R 1cAResp 1 28kgms 1cBResp 1 65kgms 1cCResp 3 37kgms 1cDResp 6 98kgms 1cEResp 9 04kgms 1cFResp Outra Resposta Questao 2Na figura 2 um skatista no skate de massa total mS 58 33kg salta de uma rampa nas condicoes de altura rampa hR 1 37m ˆangulo de inclinacao θ0 37 88o atingindo alcance horizontal xA 12 45m com veloci 2 Figura 2 dade inicial de modulo vA 2aCalcule a energia cinetica do skatista ao saltar da rampa 2aAResp 3216 27J 2aBResp 4589 11J 2aCResp 5268 49J 2aDResp 7692 74J 2aEResp 8664 25J 2aFResp Outra Resposta 2bCalcule a energia potencial do skatista quando atingir a altura maxima 2bAResp 1995 70J 2bBResp 2599 49J 2bCResp 3600 11J 2bDResp 5617 37J 2bEResp 9459 05J 2bFResp Outra Resposta Questao 3Na figura 3 um disco de massa m 3 41kg realiza um movimento circular de raio r 29 45cm em uma mesa sem atrito enquanto atado por fio inextensıvel a um bloco cilındrico de massa M 4 37kg O bloco cilındrico permaneca em repouso enquanto o disco realiza o movimento circular 3aCalcule o modulo da momento linear do disco 3aAResp 3 41kgms 3aBResp 4 26kgms 3aCResp 6 56kgms 3 Figura 3 3aDResp 8 97kgms 3aEResp 10 21kgms 3aFResp Outra Resposta 3bCalcule o perıodo do movimento circular do disco 3bAResp 0 69s 3bBResp 0 96s 3bCResp 1 12s 3bDResp 2 07s 3bEResp 3 01s 3bFResp Outra Resposta Figura 4 Questao 4Na figura 4 um caixote de massa 285 47kg e sujeito a forcas F1 de intensidade 811 21N e F2 de intensidade 1055 71N com ˆangulos de acao das forcas dados respectivamente por θ1 30 00o e θ2 40 00o A superfıcie de contato do caixote com o pavimento gera um atrito cinetico de coeficiente de atrito cinetico µk 0 18 4aCalcule a forca de reacao normal ao pavimento 4aAResp 994 33N 4aBResp 1788 09N 4aCResp 1890 44N 4 4aDResp 2520 13N 4aEResp 2821 54N 4aFResp Outra Resposta 4bCalcule a forca resultante horizontal sobre o caixote 4bAResp 369 75N 4bBResp 589 46N 4bCResp 706 45N 4bDResp 818 11N 4bEResp 932 41N 4bFResp Outra Resposta Figura 5 Questao 5Na figura 5 dois paraquedistas um de massa 85 47kg e outro de massa 68 11kg estao realizando um salto de paraquedas Antes de acionar o paraquedas os paraquedistas sofrem a acao de uma forca resistiva proporcional ao modulo da velocidade com constante de proporcionalidade 4 33Nsm Com o acionamento dos paraquedas eles passam a sofrer uma resistˆencia propor cional ao quadrado do modulo da velocidade Os paraquedistas saltam simul taneamente de uma altura de 10 mil pes e abrem o paraquedas simultaneamente a 5 mil pes 5aCalcule a velocidade terminal do paraquedista menos leve antes dele acionar o paraquedas 5aAResp 56 72ms 5aBResp 89 78ms 5aCResp 100 45ms 5aDResp 154 15ms 5aEResp 193 44ms 5aFResp Outra Resposta 5 2 Bibliografia Recomendada 1 Young e Freedman Sears Zemansky Fısica I Pearson 2 D Halliday e R Resnick J Walker Fısica 1 LTC 3 Marcelo Alonso e Edward Finn Fısica um curso universitario Volume 1 4 Moyses Nussenzveig Curso de Fısica Basica Vol 1 Edgard Blucher 6 Bacharelado Interdisciplinar em Ciˆencia e Tecnologia Curso de Fenˆomenos Mecˆanicos Reposicao da Prova 2 Thiago Prudˆencio Prof Dr Professor do Magisterio Superior UFMA Sao LuısMA Doutor em Fısica UnB BrasıliaDF Posdoutorado no Brasil UFF NiteroiRJ Posdoutorado no Exterior Universidade de GotemburgoChalmers Suecia Coordenacao do Curso de Ciˆencia e Tecnologia CCCT Bacharelado Interdisciplinar em Ciˆencia e Tecnologia BICT Centro de Ciˆencias Exatas e Tecnologia CCET Universidade Federal do Maranhao UFMA NomeMatrıcula Estudante Graduacao 1 Questoes Questao 1Na figura 1 um bloco de massa m 2 22kg e posicionado inicial mente em uma altura h 35 27cm do plano inclinado de inclinacao θ 36 72o e desliza pelo plano inclinado sem atrito O plano inclinado encontrase sobre uma mesa de altura H 49 34cm em relacao ao solo O bloco atinge o solo em um ponto de distˆancia R em relacao a perna da mesa 1 Figura 1 1aCalcule a energia potencial inicial do bloco 1aAResp 3 62J 1aBResp 6 92J 1aCResp 8 44J 1aDResp 10 36J 1aEResp 18 41J 1aFResp Outra Resposta 1bCalcule o trabalho total realizado sobre o bloco quando ele atingir a al tura da mesa 1bAResp 2 30J 1bBResp 6 33J 1bCResp 7 67J 1bDResp 10 43J 1bEResp 12 85J 1bFResp Outra Resposta 1cCalcule o modulo do momento linear do bloco ao atingir o ponto R 1cAResp 1 28kgms 1cBResp 1 65kgms 1cCResp 3 37kgms 1cDResp 6 98kgms 1cEResp 9 04kgms 1cFResp Outra Resposta Questao 2Na figura 2 um skatista no skate de massa total mS 58 33kg salta de uma rampa nas condicoes de altura rampa hR 1 37m ˆangulo de inclinacao θ0 37 88o atingindo alcance horizontal xA 12 45m com veloci 2 Figura 2 dade inicial de modulo vA 2aCalcule a energia cinetica do skatista ao saltar da rampa 2aAResp 3216 27J 2aBResp 4589 11J 2aCResp 5268 49J 2aDResp 7692 74J 2aEResp 8664 25J 2aFResp Outra Resposta 2bCalcule a energia potencial do skatista quando atingir a altura maxima 2bAResp 1995 70J 2bBResp 2599 49J 2bCResp 3600 11J 2bDResp 5617 37J 2bEResp 9459 05J 2bFResp Outra Resposta Questao 3Na figura 3 um disco de massa m 3 41kg realiza um movimento circular de raio r 29 45cm em uma mesa sem atrito enquanto atado por fio inextensıvel a um bloco cilındrico de massa M 4 37kg O bloco cilındrico permaneca em repouso enquanto o disco realiza o movimento circular 3aCalcule o modulo da momento linear do disco 3aAResp 3 41kgms 3aBResp 4 26kgms 3aCResp 6 56kgms 3 Figura 3 3aDResp 8 97kgms 3aEResp 10 21kgms 3aFResp Outra Resposta 3bCalcule o perıodo do movimento circular do disco 3bAResp 0 69s 3bBResp 0 96s 3bCResp 1 12s 3bDResp 2 07s 3bEResp 3 01s 3bFResp Outra Resposta Figura 4 Questao 4Na figura 4 um caixote de massa 285 47kg e sujeito a forcas F1 de intensidade 811 21N e F2 de intensidade 1055 71N com ˆangulos de acao das forcas dados respectivamente por θ1 30 00o e θ2 40 00o A superfıcie de contato do caixote com o pavimento gera um atrito cinetico de coeficiente de atrito cinetico µk 0 18 4aCalcule a forca de reacao normal ao pavimento 4aAResp 994 33N 4aBResp 1788 09N 4aCResp 1890 44N 4 4aDResp 2520 13N 4aEResp 2821 54N 4aFResp Outra Resposta 4bCalcule a forca resultante horizontal sobre o caixote 4bAResp 369 75N 4bBResp 589 46N 4bCResp 706 45N 4bDResp 818 11N 4bEResp 932 41N 4bFResp Outra Resposta Figura 5 Questao 5Na figura 5 dois paraquedistas um de massa 85 47kg e outro de massa 68 11kg estao realizando um salto de paraquedas Antes de acionar o paraquedas os paraquedistas sofrem a acao de uma forca resistiva proporcional ao modulo da velocidade com constante de proporcionalidade 4 33Nsm Com o acionamento dos paraquedas eles passam a sofrer uma resistˆencia propor cional ao quadrado do modulo da velocidade Os paraquedistas saltam simul taneamente de uma altura de 10 mil pes e abrem o paraquedas simultaneamente a 5 mil pes 5aCalcule a velocidade terminal do paraquedista menos leve antes dele acionar o paraquedas 5aAResp 56 72ms 5aBResp 89 78ms 5aCResp 100 45ms 5aDResp 154 15ms 5aEResp 193 44ms 5aFResp Outra Resposta 5 2 Bibliografia Recomendada 1 Young e Freedman Sears Zemansky Fısica I Pearson 2 D Halliday e R Resnick J Walker Fısica 1 LTC 3 Marcelo Alonso e Edward Finn Fısica um curso universitario Volume 1 4 Moyses Nussenzveig Curso de Fısica Basica Vol 1 Edgard Blucher 6