Física Experimental MEC

Teste 12

15 de Novembro de 2010 duração: 1h 30 min

Justifique convenientemente todas as respostas

[4] 1. A velocidade de escape ve é a velocidade com que um objecto deve ser lançado para

escapar à atracção gravítica de um corpo de massa M e raio R. Sabendo que esta

velocidade depende de M, R e da constante de gravitação G, determine a dependência da

velocidade de escape com estas grandezas. A equação da dimensão da constante de

gravitação é [G]=L3M-1T-2.

2. No diagrama seguinte os corpos M1 e M2 têm

massa igual a 2,5 kg e 8 kg, respectivamente, e

o ângulo a mede 50º. Os coeficientes de atrito

estático e cinético entre as superfícies dos corpos M1

e M2 e o solo são iguais a 0,40 e 0,10. A mola

apresenta uma constante elástica igual a 0,25 Ncm-¹. A

roldana apresenta massa e atrito desprezáveis.

[2,5] a) Para que distensão da mola x o sistema

se mantém imóvel?

Considere agora que a mola se parte instantaneamente, de modo que o copos se movem

partindo do repouso.

[2,5] b) Determine a aceleração do sistema.

[2] c) Quanto tempo demorará o corpo M2 a percorrer 2,5 m? Se não determinou a

aceleração na alínea anterior, considere-a de intensidade igual a 1 ms-².

[2] d) Qual deveria ser a massa a retirar a M2 para que a velocidade de cada uma das

massas fosse constante?

3. Uma pequena esfera é lançada verticalmente de uma altura de 2 m da superfície de um

lago com uma velocidade inicial de 3 ms-1. Quando posteriormente entra dentro de água

fica sujeita, além do seu peso, a uma força de impulsão vertical orientada para cima igual

a 8/5 do seu peso. Não considerando o efeito da força de viscosidade determine:

[2] a) a velocidade de entrada na água;

[1,5] b) a profundidade máxima que a esfera atinge;

[1,5] c) a velocidade com que sai da água;

[2] d) a altura máxima atingida depois de sair da água.