FÍSICALEGAL.NET - O SEU SITE DE FÍSICA NA INTERNET

EXERCÍCIOS DE FÍSICA

IMPORTANTE: AS QUESTÕES ABAIXO FORAM RETIRADAS DAS PROVAS ORIGINAIS DAS RESPECTIVAS INSTITUIÇÕES, SEM FINALIDADE COMERCIAL. O OBJETIVO DO SITE É DIVULGAR OS VESTIBULARES DESSAS UNIVERSIDADES, ORGANIZADOS POR ASSUNTO, FACILITANDO A VIDA DE ESTUDANTES E PROFESSORES DE FÍSICA, E NÃO LUCRAR ÀS CUSTAS DE CONTEÚDO DE DOMÍNIO PÚBLICO, COMO TÊM FEITO ALGUMAS EMPRESAS.

FÍSICA - TRABALHO E ENERGIA- VESTIBULAR DA UNICAMP

01. (UNICAMP 2008) Nas cenas dos filmes e nas ilustrações gráficas do Homem-aranha, a espessura do cabo de teia de aranha que seria necessário para sustentá-lo é normalmente exagerada. De fato, os fios de seda da teia de aranha são materiais extremamente resistentes e elásticos. Para deformações ?L relativamente pequenas, um cabo feito de teia de aranha pode ser aproximado por uma mola de constante elástica k dada pela fórmula k = (10 10 A/ L) N/m , onde L é o comprimento inicial e A a área da seção transversal do cabo. Para os cálculos abaixo, considere a massa do Homem aranha M = 70 kg.

a) Calcule a área A da seção transversal do cabo de teia de aranha que suportaria o peso do Homem-aranha com uma deformação de 1,0 % do comprimento inicial do cabo.

b) Suponha que o Homem-aranha, em queda livre, lance verticalmente um cabo de fios de teia de aranha para interromper a sua queda. Como ilustra a figura (2a), no momento em que o cabo se prende, a velocidade de queda do Homem-aranha tem módulo V0. No ponto de altura mínima mostrado em (2b), o cabo de teia atinge uma deformação máxima de ?L = 2,0 m e o Homem-aranha tem, nesse instante, velocidade V = 0. Sendo a constante elástica do cabo de teia de aranha, neste caso, k = 7700 N/m, calcule V0.

02. (UNICAMP 2008) Um experimento interessante pode ser realizado abandonando-se de certa altura uma bola de basquete com uma bola de pingue-pongue (tênis de mesa) em repouso sobre ela, conforme mostra a fi gura (a). Após o choque da bola de basquete com o solo, e em seguida com a bola de pingue-pongue, esta última atinge uma altura muito maior do que sua altura inicial.

a) Para h = 80 cm, calcule a velocidade com que a bola de basquete atinge o solo. Despreze a resistência do ar.

b) Abandonadas de uma altura diferente, a bola de basquete, de massa M, refl ete no solo e sobe com uma velocidade de módulo V = 5,0 m/s. Ao subir, ela colide com a bola de pingue-pongue que está caindo também com V = 5,0 m/s, conforme a situação representada na fi gura (b). Considere que, na colisão entre as bolas, a energia cinética do sistema não se conserva e que, imediatamente após o choque, as bolas de basquete e pinguepongue sobem com velocidades de V'b = 4,95 m/s e V'p = 7,0 m/s, respectivamente. A partir da sua própria experiência cotidiana, faça uma estimativa para a massa da bola de pingue-pongue, e, usando esse valor e os dados acima, calcule a massa da bola de basquete.

GABARITO

01. a) 240 km/h   b) 60 m/s

02. a) 4 m/s     b) M =240m ; para m = 3g, M = 720g