ap de energia

FACULDADES OSWALDO CRUZ
EXERCICIOS DE FISICA I
ESCOLA SUPERIOR DE QUIMICA
1ª SÉRIE - 2011
EXERCICIOS DE TRABALHO – ENERGIA
EX - 01) Uma massa de 10 kg move-se ao longo de um eixo x. A sua aceleração em
função de sua posição é mostrada no gráfico abaixo. Determine o trabalho total
realizado sobre a massa ao movimentar-se de x = 0,0 até x = 8,0 m. RESP.: 800 J
aceleração ( m / s 2 )
20
15
10
5,0
X(m)
0,0
2,0
4,0
EX - 02 ) Um bloco de massa 5,00 kg
6,0
8,0
move-se em uma superfície horizontal sob a
ação de uma força de 50,0 N que forma um angulo de 37,0° com a horizontal. O
coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície é de 0,500 . Determine a velocidade
do bloco, partindo do repouso , após um deslocamento de 20,0 m . RESP.: 15,5 m / s .
EX - 03 ) Um elevador de massa m = 920 kg sobe do térreo até o topo do edifício do
World Trade Center em São Paulo , situado a 412 m acima do nível do solo.
Determinar a variação de energia potencial do elevador. RESP.: 3,71 x 10 6 J.
EX - 04 ) Uma massa é presa a extremidade livre de uma mola de constante elástica
K = 20,0 N / m. Determine a energia acumulada na mola se a massa comprimi - la
de 2,00 cm . RESP.: 400 x 10 - 5 J.
EXERCICIOS DE FISICA I – FL 02
EX - 05 ) Um bloco de massa 4,5 kg é lançado sobre um plano inclinado que faz um
angulo de 37° com a horizontal. A velocidade de lançamento do bloco é 5,2 m/s. Ele
percorre 1,5 m plano acima , para no topo e desliza em seguida de volta até a base
do plano. Determine : ( a ) O módulo da força de atrito atuante sobre o bloco durante
seu movimento ascensional. ( b ) A velocidade do bloco na base do plano no retorno.
RESP.: 14 N ; 3,0 m / s .
EX - 06 ) Um bloco de massa m = 5,70 kg desliza sobre uma mesa horizontal sem
atrito com uma velocidade constante de 1,20 m / s .O bloco fica em repouso
momentaneamente ao comprimir uma mola , de constante elástica K = 1,50 X 103 N
/ m , localizada no seu percurso . Determinar a deformação da mola. RESP.: 7,40 cm
EX - 07 ) Um corpo de massa 10,0 kg é arremessado com velocidade de 5,00 m / s
do ponto A da figura abaixo. Ao atingir o ponto B , sua velocidade é de 10,0 m / s . Do
ponto B ao ponto C movimenta-se sobre uma superfície horizontal cujo coeficiente de
atrito cinético é 0,500 . Em C ele encontra uma mola de constante elástica igual a
K = 1, 00 x 103 N / m. Determine : ( a ) O trabalho da força de atrito no trecho AB ( b )
A velocidade no ponto C. ( c ) A compressão da mola.
RESP.: 8,96 m/s ; 115 J ; 0,900 m .
A
5,00 m
2,00 m
B
C
EX - 08 ) Um pequeno bloco de massa m desliza por uma pista , sem atrito , que
forma uma “ volta “ no trecho final como mostrado na figura acima . O bloco é largado
a partir do repouso do ponto P. A aceleração da gravidade é g. Determine: ( a ) As
forças atuantes sobre o bloco no ponto Q a uma altura R da base da “ volta “.
EXERCICIOS DE FISICA I – FL 03
( a ) As forças atuantes sobre o bloco no ponto
Q
a uma altura R da base da “
volta “.( b ) A altura, a partir da base da “ volta “ , da qual o corpo deve ser
abandonado de modo a perder o contato no ponto mais alto da “ volta” .
RESP.: ( m g ; 8 mg ) ; ( 5R / 2
).
P
850 m
750 m
30,0°
5R
Q
2R
30,0°
EX - 09
EX - 08
EX - 09) Na figura acima os picos são cobertos de neve e há 3 200 m de pista para
esqui entre eles , com uma inclinação média de 30,0° . Um esquiador, sem usar os
impulsores , parte do repouso desde o pico mais alto. Determine a velocidade com
que ele chega ao pico mais baixo se não há atrito com a neve. RESP. 44,3 m/s.
EX - 10 ) Um bloco de 4,0 kg sobe um plano inclinado que faz 30° com a horizontal ,
com 128 J de energia cinética inicial . Determine até que ponto ele chegará no plano
inclinado se o coeficiente de atrito cinético for igual a 0,30. RESP. : 4,3 m .
EX - 11 ) Uma esfera de massa 5,2 g é lançada verticalmente para baixo de uma
altura h = 18 m com uma velocidade de 14 m / s , enterrando-se 21 cm no solo de
areia. Qual a força média exercida pelo atrito com a areia. RESP.: 6,8 N .
EX - 12 ) Determine a potência que o motor de um carro deve desenvolver para
mover-se com velocidade de 25,00 m / s em uma estrada horizontal quando as forças
de oposição ao movimento somam 700,0 N . RESP. : 17,50 kW .
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ADPF – AGOSTO 2010