Prova II Nota Nome:
Mat´eria: FIS204 Matr´ıcula: Data:
Professor: Adhimar Fl´avio Oliveira
Instru¸c˜oes: a interpreta¸c˜ao faz parte da avalia¸c˜ao; n˜ao ´e permitida consulta; ´e permitido o uso de calculadora; em todos os exerc´ıcios adote o m´odulo da acelera¸c˜ao da gravidadeg= 9,8m/s2;
verifique o verso da prova; tenha cuidado com as unidades.
1. Um canh˜ao, localizado a 60,0 m da base de um rochedo vertical, lan¸ca uma bomba de 15 kg, a 43◦ sobre a horizonatal e em dire¸c˜ao ao rochedo. O solo no topo do rochedo ´e plano,
com uma eleva¸c˜ao constante de 25,0 m acima do canh˜ao. a) (10 pontos) Qual deve ser a velocidade m´ınima na boca do canh˜ao para que a bomba passe sobre o topo do rochedo? b) (10 pontos) A que distˆancia da borda do rochedo a bomba aterrissa? c) (5 pontos) Qual ´e a alturma m´axima atingida pela bomba?
2. a) (15 pontos) O bloco A da Figura 1 pesa 75 N. O coeficiente de atrito est´atico entre o bloco e a superf´ıcie sobre a qual ele se ap´oia ´e de 0,40. O peso p ´e igual a 15,0 kg, e o sistema est´a em equil´ıbrio. Calcule a for¸ca de atrito est´atica m´axima e a exerc´ıda sobre o bloco A. b) (10 pontos) Ache o peso p m´aximo que permite ao sistema ficar em equil´ıbrio.
3. Um carro de massa 1340 kg e uma caminhonete de massa 2540 kg se aproximam de uma curva na estrada que possui um raio de 205 m. a) (15 pontos) A que ˆangulo o engenheiro deve inclinar essa curva, de modo que ve´ıculos com deslocamento de 90 km/h possam contorn´a-la com seguran¸ca, seja qual for o estado dos pneus? A caminhonete mais pesada deve seguir mais lentamente do que o carro mais leve? b) (10 pontos) Considerando que o carro e a caminhonete fazem a curva a 90 km/h, ache a for¸ca normal sobre cada ve´ıculo em fun¸c˜ao da superf´ıcie da estrada.
4. Um cavaleiro com massa m = 0,250 kg est´a em repouso sobre um trilho de ar sem atrito, ligado a uma mola cuja constante el´astica ´e k=6,0 N/m. Suponha que o cavaleiro esteja em repouso na posi¸c˜ao inicial x=0, quando a mola ainda n˜ao est´a deformada. Aplicamos ent˜ao sobre o cavaleiro um for¸ca F~ constante no sentido +x com m´odulo igual a 0,610 N. a) (15 pontos) Encontre a velocidade do cavaleiro no ponto x=0,085m. b) (10pontos) Em qual ponto, ap´os a for¸ca ser aplicada, a velocidade do cavaleiro ´e nula?
Figura 1: Ilustra¸c˜ao da quest˜ao 2.
Dicas:
x = x0 +v0xt y = y0 +v0yt−
1 2gt
2 v = v
0y −gt
P ~
F = m~a fe(max) =
µeN fc = µcN Frad = mv
2
r W = F~ ·d~ k = 1 2mv
2 U = 1
2kx
2
k1+k2+Woutra=k2+u2
Boa Prova!
