Física Experimental MEC

Teste 18

19 de Novembro de 2010 duração: 1h 30 min

Justifique convenientemente todas as respostas

[3] 1. Um pêndulo simples é constituído por uma pequena massa m suspensa por um fio de

comprimento L. Verifique por análise dimensional a dependência do período de oscilação T de um

pêndulo simples T (tempo de uma oscilação completa) com o comprimento do fio L, a massa m e

a aceleração da gravidade g.

2. Um módulo lunar prepara-se para aterrar suavemente perto da base de

pesquisa, fazendo uso dos seus foguetes retro propulsores, accionados 6

segundos antes de tocar a superfície da Lua, quando a sua velocidade é

de 240 km/h. Esses foguetes são desligados a 5,0 m do solo,

precisamente quando a sua velocidade diminuiu para apenas 1,5 m/s.

Sabendo que a aceleração da gravidade na Lua é de gL=1,67 m/s2:

[2] a) determine a velocidade com que o módulo toca o solo lunar;

[2] b) calcule o tempo que decorreu entre o desligar dos foguetes e o contacto com o solo;

[2] c) qual a altura total percorrida desde que foram ligados os retro propulsores?

3. Um rapaz puxa uma caixa de brinquedos que tem um

peso de 180 N. O factor de atrito estático entre a caixa e o

solo é igual a 0,42.

[2] a) Se o ângulo θ assinalado na figura for igual a 45º, qual

a força mínima que deve ser exercida na corda para que a caixa entre em movimento?

[2] b) Se para o ângulo de 45º a caixa entra em movimento com uma aceleração constante de

1 ms-2, quando a força exercida pelo rapaz é de 100 N, qual o factor de atrito cinético entre o solo

e a caixa?

[2] c) Qual o ângulo de inclinação ideal com que a força deveria ser aplicada para que a

aceleração do bloco fosse máxima?

[5] 4. Considere uma esfera de densidade ρ e raio r que é deixada cair sem velocidade inicial no

interior de um fluído de viscosidade η e densidade ρf, inferior à da esfera.

A intensidade da força de viscosidade FV que se opõe ao movimento do corpo no interior do fluído

é igual a Fv = 6πrηv. A esfera, quando mergulhada no fluído, fica sujeito a uma força de impulsão

vertical ascendente que é igual ao peso do volume de líquido deslocado pela própria esfera.

Determine a velocidade terminal da esfera em função do seu raio, das massas volúmicas e da

viscosidade do fluído.

5,0 m