Prova de Física - UNICAMP 2022

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Universidade Estadual de Campinas – IFGW – Prova de F 128 1º Semestre 2022 – Período: Diurno 
Nome: GABARITO RA: __________ Turma: ____ 
Data da prova: 04/05/2022 Tempo de Prova: 110 
minutos 
Atenção: escreva nome, RA e turma EM TODAS AS FOLHAS, NESTA E NA DE RESOLUÇÃO. Em sua resolução 
das questões, explique todos os raciocínios e descreva todos os passos matemáticos explicitamente na 
prova, sob risco de sua resolução ser considerada ausente ou incompleta. As informações numéricas da 
prova aparecem como obtemos na prática, isto é, com número de algarismos significativos. Cabe a você 
aplicar as regras para os algarismos significativos. Não pode usar calculadora, nem celular, nem qualquer 
outro dispositivo eletrônico. Guarde todos eles na mochila e deixe a mochila na frente da sala. Tenha à 
mesa apenas lápis, borracha, caneta e documento com foto para identificação. Use letra legível! 
 
Questão 1) 2,5ptos. Uma bola é lançada verticalmente para cima a partir do solo terrestre com uma 
velocidade inicial de 20,0 m/s. Considere g = 10 m/s2. Determine: 
 
(a) as posições da bola em 2,0 e 4,0 s após o lançamento. 
(b) as suas velocidades 2,0 e 3,0 s após o lançamento. 
(c) a sua velocidade média enquanto permaneceu no ar. 
(d) a sua velocidade escalar média para toda a viagem. 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Estadual de Campinas – IFGW – Prova de F 128 1º Semestre 2022 – Período: Diurno 
Nome: GABARITO RA: __________ Turma: ____ 
Data: 04/05/2022 Tempo de Prova: 110 minutos 
Questão 2) 2,5ptos. Um pesquisador precisava determinar as massas de dois carrinhos diferentes, mas 
não dispunha de uma balança em seu laboratório. Ele dispunha de réguas e cronômetros. Ele lembrou que 
também tinha um terceiro carrinho cuja massa era conhecida e valia m3 = 1,5 kg. Ele, então, lembrou que 
podia determinar a massa dos dois outros carrinhos fazendo experimentos de colisão entre eles usando 
um trilho de ar que permitia tornar o atrito entre as superfícies do carrinho e do trilho desprezível. O 
pesquisador, então, realizou colisões entre os carrinhos 1 e 3, e entre os carrinhos 1 e 2, mediu as 
velocidades de todos eles antes, durante e depois das colisões, e preparou gráficos dessas velocidades em 
função do tempo. Com base nos gráficos obtidos e mostrados abaixo, determine os valores das massas 
dos carros 1 e 2, m1 e m2, respectivamente. 
 
 
 
 
Universidade Estadual de Campinas – IFGW – Prova de F 128 1º Semestre 2022 – Período: Diurno 
Nome: GABARITO RA: __________ Turma: ____ 
Data: 04/05/2022 Tempo de Prova: 110 minutos 
Questão 3) 2,5ptos. Considere um berço (pêndulo) de 
Newton. Suponha que você desloque m esferas à esquerda e 
n à direita simetricamente, com m + n < 5 (a figura mostra o 
caso particular onde m = 2 e n = 1). (a) Encontre a configuração 
do movimento logo após as colisões (que ocorrem ao mesmo 
tempo), considerando as colisões como elásticas. (b) Desenhe 
um esquema da configuração resultante para o caso m = 2; n 
= 1. Todas as esferas são idênticas. 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Estadual de Campinas – IFGW – Prova de F 128 1º Semestre 2022 – Período: Diurno 
Nome: GABARITO RA: __________ Turma: ____ 
Data: 04/05/2022 Tempo de Prova: 110 minutos 
Questão 4) 2,5ptos. Considere 2 elevadores A e C. A está no subsolo e começa a subir. C está inicialmente 
em repouso no piso térreo (lembre-se, o térreo se localiza um andar acima do subsolo). No instante t = 0, 
A passa pelo térreo com uma dada velocidade e C parte do térreo e se move para cima. Nesse instante, 2 
pessoas, uma dentro de cada elevador, atiram, cada uma, uma bola para cima, a partir do piso, de modo 
que para uma terceira pessoa que está fora dos elevadores e parada num referencial fixo no chão do 
térreo, as 2 bolas se movem com velocidades iniciais e iguais a 𝑣0�̂� (com �̂� sendo o vetor unitário que 
aponta na direção vertical com sentido para cima). As 2 bolas estão sujeitas a uma aceleração −𝑎�̂� de 
modo que elas se movem para cima, inicialmente, e depois cairão no piso do elevador (nos resultados 
numéricos, considere a = 10 m/s2, essa aceleração faz o papel da gravidade). Uma informação importante 
é que, a partir de t = 0, enquanto o elevador A sobe com velocidade constante, o elevador C tem 
aceleração (𝑎 2⁄ )�̂�. Determine: 
 
a) A pessoa no elevador A observa a bola com velocidade inicial (em t = 0) igual a 𝑣A�̂�. Quanto tempo, 
após o lançamento da bola, ela demora para cair no piso do elevador A? Obtenha uma expressão para 
esse tempo em termos das variáveis do problema. 
b) Calcule o valor do tempo para a bola cair no piso do elevador A quando 𝑣0 = 3 m/s e 𝑣A = 2 m/s. 
c) Quando a bola estiver na altura máxima em relação ao térreo, em que altura estará o piso do elevador 
C em relação ao térreo? Em que instante a bola toca no piso desse elevador? 
Dê a resposta a essas duas questões em termos das variáveis do problema. Lembre-se que o referencial 
do elevador C é acelerado, portanto analise todos os movimentos a partir de um referencial inercial.