Lista trabalho_energia - CCTA/UFCG

Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar
Disciplina: Mecânica e Termodinâmica – Prof. Bruno Farias
Lista sobre Trabalho e Energia Cinética – Período 2016-2
1 – Há cerca de 50000 anos, um meteoro colidiu com a superfície terrestre. Medições recentes
(2005) estimam que esse meteoro tivesse massa aproximada de 1,4 x 108 kg (cerca de 150000
toneladas) e que tenha atingido o solo com 12 km/s. a) Quanta energia cinética esse meteoro
liberou para o solo? B) Como essa energia se relaciona com a energia liberada por uma bomba
nuclear de 1 megaton? (Uma bomba de um megaton libera a mesma energia que um milhão de
toneladas de TNT e 1 tonelada de TNT libera 4,184 x 109 J de energia.)
2 – A Figura abaixo mostra um pacote de cachorros-quentes escorregando para a direita em um
piso sem atrito por uma distância d = 20 cm , enquanto três forças agem sobre o pacote. Duas
são horizontais e têm módulos F1 = 5 N, F2 = 1 N; a terceira faz um ângulo θ = 60º para baixo e
tem um módulo F3 = 4 N. a) Qual é o trabalho total realizado sobre o pacote pelas três forças mais
a força gravitacional e a força normal? b) Se o pacote tem uma massa de 2 kg e uma energia
cinética inicial igual a zero, qual é sua velocidade no final do deslocamento?
3 – Para puxar um engradado de 50 kg sobre um piso horizontal sem atrito um operário aplica
uma força de 210 N fazendo um ângulo 20º para cima com a horizontal. Em um deslocamento de
3 m, qual é o trabalho realizado sobre o engradado a) pela força do operário, b) pela força
gravitacional e c) pela força normal do piso? d) Qual é o trabalho total realizado sobre o
engradado? e) Se a energia cinética inicial do engradado for de 10 J, qual é a energia cinética do
engradado ao final do deslocamento de 3 m?
4 – Um carrinho de supermercado carregado está sendo empurrado pelo pátio de estacionamento
⃗ = (30 N )̂ i − (40 N )̂ j ao carrinho enquanto ele
sob vento forte. Você aplica uma força constante F
percorre um deslocamento ⃗d = (− 9 m )̂i − (3 m )̂ j . Quanto trabalho a força exercida por você
realiza sobre o carrinho de supermercado?
⃗
3 – Na Figura abaixo, uma força horizontal F
a de módulo 20 N é aplicada a um livro de
psicologia de 3 kg enquanto o livro escorrega por uma distância d = 0,5 m ao longo de uma rampa
o
de inclinação θ= 30 , subindo sem atrito. a) Nesse deslocamento, qual é o trabalho total
⃗ , pela força gravitacional e pela força normal? B) Se o livro tem
realizado sobre o livro por F
a
energia cinética nula no início do deslocamento, qual é sua energia cinética no final?