FCM0101 Física 1 - 5 a lista de exercícios

FCM0101 Física 1 - 5a lista de exercícios
Entrega: 18/05/2015 Monitoria: 15/05/2015
1) Você levanta um pacote verticalmente, para cima, até uma altura L no tempo Δt.
Depois, você levanta um segundo pacote que tem o dobro da massa do primeiro,
verticalmente para cima e até a mesma altura, desenvolvendo a mesma potência que
ao levantar o primeiro pacote. Quanto tempo você leva para levantar o segundo
pacote (responda em termos de Δt)?
2) Você vence uma amiga em uma corrida. No início, os dois têm a mesma energia
cinética, mas ela está mais rápida do que você. Quando você eleva sua velocidade em
25 por cento, vocês passam a ter a mesma velocidade. Se sua massa é 85 kg, qual é a
massa dela?
3) Uma força Fx atua sobre uma partícula que tem uma massa de 1,5 kg. A força está
relacionada com a posição x da partícula pela fórmula Fx = Cx3, onde C = 0,50 se x está
em metros e Fx está em Newtons. (a) Quais são as unidades SI de C? (b) Encontre o
trabalho realizado por essa força enquanto a partícula se move de x = 3,0 m até x = 1,5
m. (c) Em x = 3,0 m, a força tem o sentido oposto ao da velocidade da partícula
(rapidez de 12,0 m/s). Qual é a sua rapidez em x = 1,5 m? Você pode, apenas com base
no teorema do trabalho-energia cinética, dizer qual é a orientação do movimento da
partícula em x = 1,5 m? Explique.
4) (a) Determine o vetor unitário que tem a mesma orientação do vetor A = 2,0 i – 1,0 j –
1,0 k. (b) Determine a componente do vetor A na direção do vetor B = 3,0 i + 4,0 j.
5) Você deve instalar um pequeno elevador de serviço de alimentação em um
restaurante universitário O elevador está conectado por um sistema de polias a um
motor, como mostrado na figura abaixo. O motor ergue e abaixa o elevador. A massa
do elevador é de 35 kg. Em operação, ele se move com uma rapidez de 0,35 m/s para
cima, sem acelerar (exceto no breve period inicial, imdiatamente após ligado o motor,
que podemos desconsiderar). Os motores têm, tipicamente, uma eficiência de 78 por
cento. Se você compra um motor com uma eficiência de 78 por cento, qual deve ser a
potência mínima desse motor? Suponha as polias sem atrito.
6) Uma caixa de massa M está em repouso na base de um plano inclinado sem atrito (ver
figura abaixo). A caixa está presa a um fio que a puxa com uma tensão constante T. (a)
Determine o trabalho realizado pela tensão T, enquanto a caixa é puxada por uma
distância x ao longo do plano. (b) Determine a velocidade da caixa como função de x.
(c) Determine a potência desenvolvida pela tensão do fio como função de x.