1 KUKU 2 10 5 10 vvmsv 0 pppmvmvmv 5 10 5 10 vv 10 2 vv 1 1 10

Prof. Dr Cláudio S. Sartori
Física 1
Data:24/06/2010
Nome:
Número:
Prova P3 –GABARITO - Curso: Eletrônica Automotiva - Semestre: 1° (Use g = 10 m/s²) (2.0 Pontos/questão)
1. Considere o trecho ABC da figura sem atrito.
Um corpo de massa m1 = 5.0 kg é abandonado da
posição A e choca-se elasticamente (coeficiente de
restituição e = 1) com um corpo de massa m2 = 10 kg,
inicialmente em repouso. Encontre a máxima altura
atingida pelo corpo de massa m1 após o choque.
O bloco está sobre uma mesa de 1 m de altura
e não há atrito sobre a mesa. A bala se aloja no bloco e
o conjunto bloco-bala cai a 2.00 m da mesa.
Determine a velocidade inicial da bala.
m vi
m M vf
d
2h
g
t
K1A U1A
K1B U1B
2
1B
m1 v
v1B
2g h
2
2 10 5 v1B 10 m s v1i
m1 g h
v1B
m1 v1i
10
e 1
v1f
v2 f
1
10
v2 f
v1f
2 v2 f
v1 f
v2 f
20
v1f
m1 g h f
hf
2 v2 f
v1f
3v2 f
10 v2 f
10 v2 f
v1f
m M
d
m
g
2h
d
1
g
2h
2.5 8
10
2
2.5
21
m
km
18.78
67.6
s
h
10
10
20
3
20
3
10
2
f1
2
hf
2 10
h f 0.556m
10
ms
3
v1f
hf
2
10 3
vi
vf
10
v2 f
m1 v
d
t
3. A massa de uma bola de futebol é 0.4 kg.
Determine o impulso da força resultante e a força
resultante média para o caso da bola sabendo que
inicialmente a bola se desloca da direita para a
esquerda com 20 m/s e após o chute, de interação
0.01s, desloca com módulo 30 m/s fazendo um ângulo
de 45° com a horizontal.
m2 v2 f
5 v1f
1
g t2
2
h
vf
vi
pi
m1 v1f
5 10
v1f
pf
vf t
vi
Conservação da quantidade de movimento no
choque entre A e B:
p 0
m M
vf
m
vi
v

2
f1
v f cos 45
v fx
2g
vfy
10
m
18
2. Uma bala de 8 g é atirada na direção de um
bloco de massa 2.5 kg, como mostra a figura:
Solução:
v fx
px
30 0.707
v f sen45
vfy
m vfy
30 cos 45
v fx
vfy
30 0.707
21.2 0.4
py
v fx
21.21
30 sen45
vfy
21.21
p
m vf
m vi
px
m v fx
m vix
20 0.4
m viy
px 16.48
py
8.48
kg m
s
kg m
s
Prof. Dr Cláudio S. Sartori
Física 1
Data:24/06/2010
Nome:
Número:
Prova P3 –GABARITO - Curso: Eletrônica Automotiva - Semestre: 1° (Use g = 10 m/s²) (2.0 Pontos/questão)
p
t
Fmed
px
t
py
Fmed x
Fmed y
t
Fmed x
1650 N
Fmed y
850 N
2
Fmed
x
Fmed
5. Um bloco de 6 kg é abandonado do alto de
uma rampa como ilustra a figura a seguir. Não há
atrito entre o bloco e o plano.
2
Fmed
y
2
1.9 103 N
Fmed
Direção:
arctg
Fmed y
arctg
Fmed x
850
1650
27
Encontre a componente centrípeta e
tangencial da aceleração do bloco no ponto P indicado
e o módulo da aceleração resultante.
4. O diâmetro do sistema de giro de um
helicóptero são 7.60 m e 1.06 m (traseiro). Eles giram
a 450 rev/min e 4138 rev/min, respectivamente.
Calcule a velocidade da extremidade de cada hélice e
compare com a velocidade do som, que é de 343 m/s.
Fazendo a conservação da energia, temos:
KA UA
m vP2
2
m g h
m g h
m vP2
2
vP
KP UP
m g R
m g R
vP
2 10 5 2
2g h R
vP
60
m
s
2
450
60
2 7.5
f1
1
2
v1
1
f1
r1
1
v1
f2
2
v2
2
2
f2
r2
2
v2
f1 7.5Hz
1
47.123rad s
7.6
v1 179 m s
2
v1 0.52 vs
4138
f2 68.967Hz
60
2 68.967
2 433.33rad s
acpP
60
vP2
r
acp
v2
1.06
2
0.669 vs
v2
2
30
m
s2
No ponto P o bloco é liberado do contato
com a rampa; portanto, a aceleração tangencial é g.
47.123
433.33
acp
aT
g
m
s2
Dados:
Impulso I: I F t
Conservação da quantidade de movimento:
Num sistema de partículas de massas m1,m2 ,…,mn , se
não há forças externas atuando no sistema, a quantidade de
movimento se conserva:
p 0
229.66 m s
pf
pi
0
Coeficiente de restituição como a razão entre a
velocidade relativa de afastamento e a velocidade relativa de
aproximação:
e
vraf
vrap
0 e 1
Elásticas. Nesse caso a energia mecânica se conserva:
EM i
EM F
e o coeficiente de restituição é igual a 1 (e = 1).
Inelásticas. (parcialmente elásticas
(0< e< 1)). Quando e = 0, ou seja, dois corpos após se colidirem
saem com a mesma velocidade, chamamos de colisão
perfeitamente inelástica.
Prof. Dr Cláudio S. Sartori
Física 1
Data:24/06/2010
Nome:
Número:
Prova P3 –GABARITO - Curso: Eletrônica Automotiva - Semestre: 1° (Use g = 10 m/s²) (2.0 Pontos/questão)

Aceleração tangencial:
aT

Aceleração centrípeta ou normal:
acp

a
2
cp
a
r
v2
r
2
acp
Aceleração resultante:
2
T
a
Energia potencial gravitacional: E p
Energia cinética:
WF
r
K
K2 U2
Ec
m v
2
K1 U1
U
m g y
3
2
WF
Em2
Em1