Exercícios Física I

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Toledo – PR, Brasil Prova 2 – Engenharia Civil Data: 15/10/2015    Disciplina: Física 1      Professor: Alcides Tonhato Junior Aluno: __________________________________________________________ Período: _______________                                          Nota: _______________

Observações: Todos os resultados devem ser apresentados em caneta; Todas as questões devem apresentar o desenvolvimento matemático, quando necessário, não só os resultados; Sabe-se que g é 9,81 m.s-2 para todos os exercícios que precisarem; Os alunos devem usar na prova apenas lápis, borracha, caneta e calculadora científica; Caso o aluno seja pego colando sua prova será zerada; A prova tem 6 questões; Boa prova!

1. O elevador da UTFPR tem massa de 2 toneladas e apresenta sistema de contra peso com a mesma massa do elevador conectados por uma polia, esta polia está ligada ao eixo de um motor, não ocorre deslizamento no cabo de sustentação e a polia. Este elevador deve ser projetado para subir 3 andares sob uma aceleração de 2,2 m.s-2, podendo elevar uma carga máxima de 600 kg em 3,2 segundos. (a) Calcule a força que a polia deverá suportar caso este elevador esteja com carga máxima e subindo com aceleração constante de 2,2 m.s-2? (b) Calcule a potência mínima do motor em Cavalo-vapor (Cv), para que este sistema funcione corretamente (20 pontos).

• Sabe-se que um andar tem 3,75 m;
• 1 Cv (Hp) = 745,7 W(Watt).

(a)46446 N  (b)75,46 CV

1. A Figura 1 representa um pequeno corpo de massa m, girando em um círculo horizontal com velocidade constante v, preso à extremidade de um fio de comprimento L. Á proporção que o corpo gira, o fio descreve a superfície de um cone, este dispositivo é denominado pêndulo cônico. Determine o tempo necessário para uma revolução completa do corpo. Mostre todo o equacionamento e apresente a equação algébrica em termos de L, Ѳ, g e π (20 pontos).

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Figura 1 – Pendulo cônico.

(resposta nos exercícios dados em sala)

1. A empreiteira que você trabalha ganhou uma licitação para projetar um trecho de uma via rápida, uma das etapas desta obra consiste em projetar uma curva inclinada em direção ao centro. Para os seus cálculos considere um automóvel movendo-se a velocidade constante de 110 km/h (v), o raio de curvatura da curva é de 15 m (R), e o coeficiente de atrito entre os pneus de um carro popular e uma pista convencional é de 0,7 (µ). Calcule o ângulo de inclinação desta curva para que este automóvel equilibre as forças laterais e faça a curva com total segurança. Mostre todo o equacionamento e apresente a equação algébrica além do resultado. Analise criticamente o resultado encontrado e proponha uma decisão a ser tomada (20 pontos).

(resposta nos exercícios dados em sala)

1. Um bloco de massa m = 3,20 kg desliza para baixo, a partir do repouso, percorre uma distância d em um plano inclinado de ângulo Ѳ=30º e se choca com uma mola de constante elástica de 431 N.m-1. Quando o bloco para momentaneamente, a mola fica comprimida 21 cm. Quais são (a) a distância d e (b) a distância entre o ponto do primeiro contato do bloco com a mola e o ponto onde a velocidade do bloco é máxima? (20 pontos)

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(resposta nos exercícios dados em sala)

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