UFRGS 2015 Física - Questões

Em 2014, comemoraram-se os 50 anos do início da operação de trens de alta velocidade no Japão, os chamados trens-bala. Considere que um desses trens desloca-se com uma velocidade constante de $360\ \text{km/h}$ sobre trilhos horizontais. Em um trilho paralelo, outro trem desloca-se também com velocidade constante de $360\ \text{km/h}$, porém em sentido contrário. Nesse caso, o módulo da velocidade relativa dos trens, em $\text{m/s}$, é igual a

Trens MAGLEV, que têm como princípio de funcionamento a suspensão eletromagnética, entrarão em operação comercial no Japão, nos próximos anos. Eles podem atingir velocidades superiores a $550\ \text{km/h}$. Considere que um trem, partindo do repouso e movendo-se sobre um trilho retilíneo, é uniformemente acelerado durante 2,5 minutos até atingir $540\ \text{km/h}$. Nessas condições, a aceleração do trem, em $\text{m/s}^2$, é

Em uma região onde a aceleração da gravidade tem módulo constante, um projétil é disparado a partir do solo, em uma direção que faz um ângulo a com a direção horizontal, conforme representado na figura abaixo.

Assinale a opção que, desconsiderando a resistência do ar, indica os gráficos que melhor representam, respectivamente, o comportamento da componente horizontal e o da componente vertical, da velocidade do projétil, em função do tempo.

A elipse, na figura abaixo, representa a órbita de um planeta em torno de uma estrela S. Os pontos ao longo da elipse representam posições sucessivas do planeta, separadas per intervalos de tempe iguais. As regiões alternadamente coloridas representam as áreas varridas pelo raio da trajetória nesses intervalos de tempo. Na figura, em que as dimensões dos astros e o tamanho da órbita não estão em escala, o segmento de reta $SH$ representa o raio focal do ponto $H$, de comprimento $p$.

Considerando que a única força atuante no sistema estrela-planeta seja a força gravitacional, são feitas as seguintes afirmações.

1. I. As áreas $S_1$, e $S_2$, varridas pelo raio da trajetória, são iguais.
   

2. II. O período da órbita é proporcional a $p^3$ .
   

3. III. As velocidades tangenciais do planeta nos pontos $A$ e $H$, $V_A$ e $V_H$, são tais que $V_A> V_H$.
   

Quais estão corretas?

Um bloco de massa $1\ \text{kg}$ move-se retilineamente com velocidade de módulo constante igual a $3\ \text{m/s}$, sobre uma superfície horizontal sem atrito. A partir de dado instante, o bloco recebe o impulso de uma força externa aplicada na mesma direção e sentido de seu movimento. A intensidade dessa força, em função do tempo, é dada pelo gráfico abaixo.

A partir desse gráfico, pode-se afirmar que o módulo da velocidade do bloco após o impulso recebido é, em $\text{m/s}$, de