Processo Seletivo/UFU -julho 2007 -2ª Prova Discursiva

FÍSICA

PRIMEIRA QUESTÃO

A) Em um plano inclinado de 30º em relação à horizontal, são colocados dois blocos de massas M1 = 10 Kg e M2 = 10 Kg, sustentados por uma única roldana, como mostra figura abaixo.

A aceleração da gravidade é de 10 m/s2, sen 30º = 0,50 e cos 30º = 0,87. Desprezando o peso da corda, bem como os efeitos de atrito, determine o vetor aceleração do bloco de massa M1.

B) No mesmo sistema, o bloco de massa M2 é preso agora a uma segunda roldana. A corda em uma das extremidades está fixada no ponto A, conforme figura abaixo.

Desprezando o peso da corda e da segunda roldana, bem como os efeitos de atrito, determine o vetor aceleração para cada um dos dois blocos.

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SEGUNDA QUESTÃO

Na figura abaixo, o objeto 1 parte da origem do sistema de coordenadas com velocidade

na direção x e, no

mesmo instante, o objeto 2 parte do repouso da posição x = d, realizando um movimento de queda livre. Ambos estão sob a ação da aceleração da gravidade, cujo módulo é g.

y

Desprezando a resistência do ar, determine as coordenadas x e y da posição (em função de d, v e g) onde os

1

objetos 1 e 2 encontrar-se-ão.

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TERCEIRA QUESTÃO

Um fabricante brasileiro de engrenagem exporta suas peças para diversas partes do mundo. O material utilizado para a fabricação dessas peças é homogêneo e tem um coeficiente de dilatação volumétrico igual a 3x106 ºC1. Um certo modelo de engrenagem com o mesmo tipo de material e diâmetro foi vendido para dois países A e B. Um deles, identificado como A, apresenta uma temperatura média de 0oC e o outro país, identificado como B, apresenta uma temperatura média de 40oC positivos.

As engrenagens trabalham com a mesma velocidade tangencial. Considerando que as temperaturas de funcionamento das engrenagens sejam iguais à temperatura média dos respectivos países, calcule:

A) a razão entre as velocidades angulares no país A e no país B.

B) o número de rotações que a engrenagem em funcionamento no país A deve dar para que ela realize uma volta a mais que a engrenagem que está girando no país B.

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QUARTA QUESTÃO

O circuito abaixo pode ser utilizado como um aquecedor de líquidos. Isto pode ser feito variando a resistência R do circuito.

Sendo a diferença de potencial utilizada no circuito de 100 V e as duas resistências r de 2,5 Ω, determine:

A) a resistência equivalente do circuito, em função de R. B) o valor da resistência R para que após 10 segundos a energia total dissipada nos resistores deste circuito seja de 105 J.

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