Lista Energia 02

CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA
1) No esporte conhecido como "ioiô humano", o praticante, preso à extremidade de
uma corda elástica, cai da beira de uma plataforma para as águas de um rio.
Sua queda é interrompida, a poucos metros da superfície da água, pela ação da
corda elástica, que tem a outra extremidade firmemente presa à beira da
plataforma. Suponha que, nas condições citadas acima, a distensão máxima
sofrida pela corda, quando usado por um atleta de peso 750 N, é de 10 metros,
e que seu comprimento, quando não distendida, é de 30 metros. Nestas
condições:
a) A que distância da plataforma está o atleta, quando chega ao ponto mais
próximo da água?
b) Qual o valor da constante elástica da corda?
(Despreze o atrito com o ar e a massa da corda, e considere igual a zero o valor
da velocidade do atleta no início da queda.)
2) Uma bola metálica cai da altura de 1,0m sobre um chão duro. A bola repica no
chão várias vezes, conforme a figura adiante. Em cada colisão, a bola perde
20% 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?
3) A figura a seguir ilustra um carrinho de massa m percorrendo um trecho de uma
montanha russa. Desprezando-se todos os atritos que agem sobre ele e
supondo que o carrinho seja abandonado em A, qual o menor valor de h para
que o carrinho efetue a trajetória completa?
4) Um objeto de massa M=0,5kg, apoiado sobre uma superfície horizontal sem
atrito, está preso a uma mola cuja constante de força elástica é K=50N/m. O
objeto é puxado por 10cm e então solto, passando a oscilar em relação à
posição de equilíbrio. Qual a velocidade máxima do objeto, em m/s?
5) O gráfico de velocidade de um corpo de 2kg de massa em função do tempo é
dado a seguir. Durante todo intervalo de tempo indicado, a energia mecânica do
corpo é conservada e nos instantes t=0 e t=25s ela vale 100J. Pede-se:
a) o valor mínimo de energia potencial durante o movimento;
b) o gráfico da força resultante que atua sobre o corpo, em função do tempo.
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