2003 Fisica EN

Prova de Física - Escola Naval – 02/03
Parede

01. Uma estrutura é constituída por uma barra horizontal AB e uma barra vertical BC presa, firmamente, ao solo no ponto C. As barras são homogêneas e possuem densidade linear igual a 20,0 kg/m. Preso à barra horizontal há um mecanismo composto de fios e polias ideais, utilizando para que um operário (massa igual a 80,0 kg) levante um bloco (massa igual a 20,0 kg e volume igual a 0,0200 m3), que está imerso em um líquido (massa específica µ = 800 kg/m3), puxando o fio com uma força constante (veja figura abaixo).

1,00 m

K

M

3,00 m

L = 1,00 m
Guia

v

A

K

m

B

Projétil

6,00 m

C
O bloco está, inicialmente, em repouso no fundo do recipiente que contém o líquido e adquire uma velocidade de módulo igual a 2,00 m/s, após subir 2,00 metros, sempre totalmente imerso no líquido.
Despreze a força de resistência do líquido ao movimento do bloco r (força de atrito) e considere | g |= 10,0m / s 2 . Para o intervalo de tempo referente a essa subida, calcule:
a) o módulo da tração no fio que está preso no bloco;
b) os módulos da força vertical e do momento resultante (torque) que a estrutura exerce no apoio C;
c) o módulo da força vertical exercida pelo operário sobre o solo; e
d) a potência média da força exercida sobre o fio, pelo operário.
02. Um bloco A, de massa mA = 0,50 kg, é liberado do repouso na posição P0, indicada na figura, desce o trecho circular da pista, de raio
R = 5,0 metros, e colide com um outro bloco B, de massa mB = 0,30 kg, inicialmente em repouso na posição P1.
O
Po A

R

Duas molas (massas desprezíveis) de mesma constante elástica K =
500 N/m, têm uma extremidade fixa a um suporte na mesa e a outra presa a um bloco de massa M = 2,45 kg. As molas possuem o mesmo comprimento e o bloco pode mover-se, com atrito desprezível, na direção longitudinal da mesa, devido à existência de guias fixadas à mesma. Temos ainda uma corda esticada, na horizontal, de comprimento L = 1,00 metro e massa igual a 100