1 Mecânica da Partícula – 07/2 Unidade 3 – Aula 1 – 17/09

MECÂNICA DA PARTÍCULA – 20072
prof. Marta F. Barroso
Mecânica da Partícula – 07/2
Unidade 3 – Aula 1 – 17/09 - Trabalho e energia
Discussão: definições de trabalho de uma força e energia cinética;
demonstração do teorema trabalho-energia cinética.
Unidade 3 – Aula 2 – 19/09
LISTA DE EXERCÍCIOS 9:
Exercício 9.1
Uma partícula move-se, em diversas situações, com as velocidades abaixo.
Escreva em ordem crescente de energia cinética cada uma das situações.
r
r
r
r
r
(a) v = 4 î + 3 ĵ ; (b) v = − 4 î + 3 ĵ ; (c) v = −3 î + 4 ĵ ; (d) v = 3 î − 4 ĵ ; (e) v = 5 î ;
(f) v=5m/s, fazendo um ângulo de 30o com a horizontal.
Exercício 9.2
Um corpo de massa 20 kg move-se numa linha horizontal com velocidade
inicial de 2 m/s. Se ele for freado com uma desaceleração de 0,5 m/s2, (a)
qual foi a força resultante sobre ele? (b) Que distância ele percorre antes
de parar? (c) Que trabalho é feito pela força desaceleradora sobre o objeto?
Exercício 9.3
Um bloco de massa m move-se sobre uma mesa horizontal. O coeficiente
de atrito cinético entre o a superfície da mesa e o bloco vale µ . Calcule o
trabalho realizado por cada uma das forças que atuam sobre o bloco
em
r
seu deslocamento entre o ponto A, no qual sua velocidade vale v 0 , e o
r
ponto B, onde o bloco pára, em função de m, µ , v 0 e g.
Exercício 9.4
Uma força atua sobre um corpo que se move ao longo de uma linha reta.
Este corpo parte, com velocidade nula, de um ponto A, sua velocidade
aumenta durante 1 segundo (aceleração de 1 m/s2) até ele atingir um
ponto B, a partir daí ele anda com velocidade constante durante 3
segundos até o ponto C. Em seguida, desacelera durante 2 segundos com
desaceleração de módulo 1 m/s2 até atingir o ponto D. (a) Trace o gráfico
de velocidade como função do tempo para este movimento. (b) Trace um
gráfico da força aplicada sobre o corpo como função da posição. (c)
Calcule o trabalho realizado por esta força no percurso de A a D.
Exercício 9.5
Um bloco de massa m=0,5kg sobe um plano inclinado de altura h=3m e
base b=4 m. O coeficiente de atrito cinético entre a superfície da mesa e o
bloco vale 0,25, a velocidade do bloco quando ele começa a subir o plano
inclinado é 8m/s, e use para aceleração da gravidade g=10m/s2. (a)Calcule
o trabalho realizado por cada uma das forças que atuam no bloco do início
da subida até o ponto em que o bloco pára. (b)Calcule a variação na energia cinética do bloco. (c)Calcule a distância que o bloco percorre até parar.
Exercício 9.6
Um corredor adulto possui a metade da energia cinética de um menino
com a metade da sua massa. O homem aumenta a sua velocidade em
1m/s e passa a ter a mesma energia cinética do menino. Quais eram as
velocidades originais do homem e do menino?
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