Trabalho de Física

*Atualizado em 07/10/10 - 12:38 - Correção de Caracteres incompatíveis
*Atualizado em 05/10/10 - 12:46
Observações:

1. Data de Entrega: 18 de outubro de 2010, impreterivelmente.
2. O trabalho é composto por 20 exercícios.
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1. Um bloco de massa m = 3,0kg, inicialmente em repouso, é arrastado horizontalmente, sem atritos, por uma força F = 12,0N sofrendo um deslocamento de 200m. Sabendo que sua velocidade aumentou para 40 m/s. Calcule:

a) a sua energia cinética final.

b) o trabalho realizado pela força F .

2. Um corpo de massa m = 2 kg é abandonado de uma altura h = 20 m. Observa-se que, durante a queda, é gerada uma quantidade de calor igual a 100 J, em virtude do atrito com o ar. Considerando g = 10 m/s², calcule a velocidade (em m/s) do corpo no instante em que ele toca o solo.

3. Um bloco de massa m = 2,0 kg é liberado do repouso, no alto de um edifício de 150 metros de altura. Após cair 120 metros, o bloco atinge sua velocidade terminal, de 30 m/s, por causa da resistência do ar. Use g = 10 m/s² para a aceleração da gravidade.

a) Determine o trabalho realizado pela força devida à resistência do ar ao longo dos primeiros 120 metros de queda.

b) Determine o trabalho total realizado sobre o bloco nos últimos 30 metros de queda.

4. Na figura a seguir, tem-se uma mola de massa desprezível e constante elástica 400N/m, comprimida de 40 cm entre uma parede e um carrinho de 2,0kg. Quando o carrinho é solto, toda energia mecânica da mola é transferida ao mesmo. Desprezando-se o atrito, determine:

A velocidade com que o carrinho se desloca, quando se desprende da mola.

5. Um bloco de madeira, de massa 0,50kg, mantido em repouso sobre uma superfície plana, horizontal e perfeitamente lisa, está comprimindo uma mola contra uma parede rígida, como mostra a figura a seguir.

Quando o sistema é liberado, a mola se distende, impulsiona o bloco e este adquire, ao abandoná-la, uma velocidade final de 3,0m/s. Determine o trabalho da força exercida pela mola, ao se distender completamente:

a) sobre o bloco.

b) sobre a parede.

6. Uma bola metálica cai da altura de 1,0m sobre um chão duro. A bola repica na chão várias vezes, conforme a figura adiante. Em cada colisão, a bola perde 15% de sua energia. Despreze a resistência do ar (g=10m/s²).

a) Qual é a altura máxima que a bola atinge após duas colisões (ponto A)?

b) Qual é a velocidade com que a bola atinge o chão na terceira colisão?

7. Numa câmara frigorífica, um bloco de gelo de massa m=8,0kg desliza sobre rampa de madeira da figura a seguir, partindo do repouso, de uma altura h=1,8m.

a) Se o atrito entre o gelo e a madeira fosse desprezível, qual seria o valor da velocidade do bloco ao atingir o solo (ponto A da figura)?

b) Entretanto, apesar de pequeno, o atrito entre o gelo e a madeira não é desprezível, de modo que o bloco de gelo e chega à base da rampa com velocidade de 4,0m/s. Qual foi a energia dissipada pelo atrito?

8. Dá-se um tiro contra uma porta. A bala, de massa 8 g, tinha velocidade de 600 m/s ao atingir a porta e, logo após atravessá-la, sua velocidade passa a ser de 100 m/s. Se a espessura da porta é de 4,0 cm, a força média que a porta exerceu na bala tem módulo, em newtons, é:

9. Um carrinho de brinquedo, de massa 2 kg, é empurrado ao longo de uma trajetória retilínea e horizontal por uma força variável, cuja direção é paralela à trajetória do carrinho. O gráfico adiante mostra a variação do módulo da força aplicada, em função do deslocamento do carrinho.

Assinale a alternativa correta:

a) Sendo a força R dada em newtons, o trabalho realizado para deslocar o carrinho por 10 metros vale 100 J.

b) A energia cinética do carrinho aumenta entre 0 e 5 metros e diminui nos 5 metros restantes.

c) Se, inicialmente, o carrinho está em repouso, quando seu deslocamento for igual a 10 m, sua velocidade será igual a 20 m/s.

d) O trabalho realizado pela força variável é igual à variação da energia potencial gravitacional do carrinho.

e) O trabalho realizado pela força peso do carrinho, no final do seu deslocamento de 10 m, é igual a 100 J.

10. Um corpo de 4,00kg de massa efetua movimento retilíneo com 5,00m/s de velocidade, quando sobre ele passa a atuar uma força de 8,00N, na mesma orientação da velocidade, durante 5,00s. O valor do trabalho realizado pela força nessas condições vale

11. Um carro de 1000kg está com velocidade de 20,0m/s (72,0km/h). O trabalho resultante (em valor absoluto) que deve ser realizado sobre ele, de modo que pare, é

12. Uma criança de massa 25 kg, inicialmente no ponto A, distante 2,4 m do solo, percorre, a partir do repouso, o escorregador esquematizado na figura. O escorregador pode ser considerado um plano inclinado cujo ângulo com a horizontal é de 37°. Supondo o coeficiente de atrito cinético entre a roupa da criança e o escorregador igual a 0,5, a velocidade com que a criança chega à base do escorregador (ponto B) é, em m/s,

Dados: sen 37° ¸ 0,6; cos 37° ¸ 0,8; tg 37° ¸ 0,75

Questão 13 ---- Caracteres indisponíveis

14. Um corpo de massa m se move com velocidade constante v sobre uma superfície plana horizontal e sem atrito. Após um certo instante de tempo, uma força constante de módulo F, com sentido contrário ao movimento, age sobre o corpo durante um intervalo de tempo t, fazendo-o parar.

Das opções a seguir, aquela que corresponde ao valor do trabalho realizado pela força F, durante o intervalo de tempo t, é:

a) - 1/2 mv² b) F.d c) V. t d) F. t e) Fat/t

15. Um objeto de massa 500g desce, a partir do repouso no ponto A, por uma rampa, em forma de um quadrante de circunferência de raio R=1,0m. Na base B, choca-se com uma mola de constante elástica k=200N/m.

Desprezando a ação de forças dissipativas em todo o movimento e adotado g=10m/s², a máxima deformação da mola é de

17. Um pequeno bloco de massa m é abandonado do ponto A e desliza ao longo de um trilho sem atrito, como mostra a figura a seguir. Para que a força que o trilho exerce sobre o bloco no ponto D seja igual ao seu peso, supondo ser R o raio do arco de circunferência, de diâmetro BD, a altura h, deve ser igual a:

a) 2R. b) 2,5R. c) 3R. d) 3,5R. e) 4R.

18. Uma mola, submetida à ação de uma força de intensidade 30N, está deformada de 2,0cm. Determine o módulo do trabalho realizado pela força elástica na deformação de 0 a 2,0cm foi, em joules.

19. Um corpo de massa 8,0kg se move livremente no campo gravitacional da Terra. Sendo, em um dado instante, a energia potencial do corpo em relação ao solo igual a 2,5.10³J e a energia a cinética igual a 2,0.10²J, a velocidade do corpo ao atingir o solo, em m/s, vale

20. Um esquiador de massa m =80kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa mostrada na figura.

Determine a energia cinética e a velocidade do esquiador quando ele passa pelo ponto Q, que está 5,0m abaixo do ponto P, sabendo que houve perda de energia de 30% durante a descida. Considere g=10m/s².

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