FÍSICA
Atenção: Escreva a resolução COMPLETA de cada questão no espaço reservado para a mesma. Não basta escrever apenas o resultado final: é necessário mostrar os cálculos ou o raciocínio utilizado. Utilize g = 10 m/s2 e π = 3, sempre que for necessário na resolução das questões.

1
Um corredor de 100 metros rasos percorre os 20 primeiros metros da corrida em 4,0 s com aceleração constante. A velocidade atingida ao final dos 4,0 s é então mantida constante até o final da corrida.
a) Qual é a aceleração do corredor nos primeiros 20 m da corrida?
b) Qual é a velocidade atingida ao final dos primeiros 20 m? c) Qual é o tempo total gasto pelo corredor em toda a prova? Resolução γ a) ∆s1 = V0t + ––– t 2 (MUV)
2

γ
20 = 0 + ––– (4,0) 2
2
γ = …exibir mais conteúdo…

10 ⇒ Vy = 1,0m/s
b) 1) Na direção do movimento (direção x), a conservação da quantidade de movimento nos leva a:
Qx = Qx f i
(mC + mR)Vx = mC VC + mR VR x VR = – VR cos 30° = – 20 . 0,87 (m/s) = – 17,4m/s x 1000 Vx = 900 . 25 + 100 (– 17,4)
1000 Vx = 20760 ⇒

Vx = 20,76m/s

2) A energia cinética do conjunto carro-roda é dada por: (mC + mR)
EC = –––––––––– V 2
2
2
2
V 2 = Vx + V y

1000
EC = ––––– (431,0 + 1,0) (J)
2
EC = 2,16 . 10 5J
Respostas: a) 1,0m/s

OBJETIVO

b) 2,16 . 10 5J

U N I C A M P - ( 2 ª F a s e ) J a n e i r o /2 0 0 6

5
Um pêndulo cônico é formado por um fio de massa desprezível e comprimento L = 1,25 m, que suporta uma massa m = 0,5 kg na sua extremidade inferior. A extremidade superior do fio é presa ao teto, conforme ilustra a figura abaixo. Quando o pêndulo oscila, a massa m executa um movimento circular uniforme num plano horizontal, e o ângulo que o fio forma com a vertical é θ = 60°.
a) Qual é a tensão no fio?
b) Qual é a velocidade angular da massa?
Se for necessário, use: sen 60° = 0,87, cos 60° = 0,5.

Resolução

a) 1) Ty = P = mg = 5,0 N
Ty
2) cos θ = ––––
T
Ty
5,0
T = ––––––– = ––––– (N)
0,5
cos θ
T = 10 N
b) Tx = Fcp = m ω 2 R
Tx = T sen θ
R = L sen θ
T sen θ = m ω 2 . L sen θ
10 = 0,5 . ω 2 . 1,25 ω 2 = 16 ⇒

ω = 4,0 rad/s

Respostas: a) 10 N
b) 4,0 rad/s

OBJETIVO

U N I C A M P - ( 2 ª F a s e ) J a n e i r o /2 0 0 6

6 os corpos trocam