1) Na figura abaixo, uma foça de 2,0 N é aplicada em um bloco de 4

F128-Lista 7
1) Na figura abaixo, uma foça de 2,0 N é aplicada em um bloco de 4,0kg em um ângulo q para baixo
em relação à horizontal e para direita, enquanto o bloco desliza 1,0m para a direita sobre um piso
horizontal sem atrito. Encontre uma expressão para a velocidade vf do bloco ao final dessa distância para
um velocidade inicial de :
a) 0m\s
b)1,0m\s para a direita.
c) A situação da figura 1b é semelhante à anterior , onde o bloco desloca-se para a direita inicialmente com
1,0m\s, mas agora, a força de 2,0N está inclinada para baixo e para a esquerda. Encontre uma expressão
para a velocidade vf do bloco ao final da distância de 1,0m.
d) Faça um gráfico coms astrês expressões em função do ângulo q, de q = 0 a q = 90o. Interprete os
gráficos.
2) Dois blocos são conectados por uma corda de massa desprezível passando por uma polia sem atrito. O
atrito entre a mesa e o bloco sobre ela também pode ser desconsiderado.
a) Aplique o teorema trabalho energia cinética para esse sistema e calcule a velocidade dos blocos após um
deslocamento Δx dos mesmos partindo do repouso (o trabalho das tensões na corda se cancelam)
b) Use esse resultado para calcular a aceleração do sistema.
m1
m
2
3) Um disco de massa m=0,2 kg move-se ao longo de um trajetoria circular de raio 0,8 m na superfície de
uma mesa e está ligado a um fio de massa desprezível a um pivô na origem. O coeficiente de atrito cinético
entre o disco e a mesa é de μc = 0,02. Em t= 0 s o disco tem uma velocidade linear de módulo 10 m/s.
a) Qual é o trabalho realizado pela corda na primeira volta?
b) Qual é o trabalho realizado pelo atrito na primeira volta?
c) Qual é a energia cinética após essa primeria volta?
4) Um bloco de granito de 1 380kg é arrastado para cima de um plano inclinado por um guincho, à
velocidade constante de 1,34m/s (ver figura). O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano
inclinado é 0,41. Qual é a potência que deve ser fornecida pelo guincho?
5) Uma corda é usada para fazer descer verticalmente um bloco, inicialmente em repouso de massa M com
uma aceleração constante de g/4. Depois que o bloco desceu uma distância d, calcule: a) o trabalho
realizado plea corda sobre o bloco, b) o trabalhao realizado sobre o bloco pelo seu peso, c) a energia
cinética do bloco e d) a velocidade do blco.
6) Suponha que um automóvel de massa m sobe uma colina de inclinação q com velocidade constante v.
Qual o trabalho realizado pelo motor depois de um tempo t? E a potência? Despreze os efeitos do atrito.
7) Um bloco de gelo de 45 kg escorrega por uma rampa sem atrito de 1,5 m de comprimento e 0,91 m de
altura. Um operário aplica uma força no bloco, para cima, paralelamente à rampa, com uma intensidade
suficiente para que ele desça com velocidade constante. Determine (a) a força exercida pelo operário, (b) o
trabalho executado sobre o bloco pelo operário, (c) o trabalho executado sobre o bloco pelo seu peso, (d) o
trabalho executado sobre o bloco pela força normal exercida pela rampa e (e) o trabalho total executado
sobre o bloco.
8) Um helicóptero levanta verticalmente um astronauta de 72 kg até 15 m de altura acima do oceano com o
auxílio de um cabo. A aceleração do astronauta é g/10. Qual o trabalho realizado sobre o astronauta (a) pelo
helicóptero e (b) pelo seu próprio peso? Quais são (c) a energia cinética e (d) a velocidade do astronauta no
momento em que chega ao helicóptero?
9) Um elevador de carga totalmente cheio tem uma massa total de 1200 kg e deve subir 54 m em 3,0 min.
O contrapeso do elevador tem uma massa de 950 kg. Calcule a potência em (cavalos-vapor) que o motor do
elevador deve desenvolver. Ignore o trabalho necessário para colocar o elevador em movimento e para freálo, isto é, suponha que se mova o tempo todo com velocidade constante.
10) Equipado com um dispositivo a jato, o homem-foguete mostrado abaixo cai livremente do alto de um
edifício de altura H até uma altura h, onde o dispositivo a jato é acionado. Considere que o dispositivo
forneça uma força vertical para cima de intensidade constante F. Determine a altura h para que o homem
pouse no solo com velocidade nula. Expresse sua resposta como função da altura H, da força F, da massa m
do sistema homem-foguete e da aceleração da gravidade g, desprezando a resistência do ar e a alteração da
massa m no acionamento do dispositivo.
11-Desafio (Não entra na lista de exercícios para o teste)
Um plano horizontal suporta uma prancha com um bloco de massa m=1kg sobre ela. O bloco está
conectado ao ponto O por uma corda elástica de comprimento inicial l0 = 40cm. O coeficiente de atrito
entre a prancha e e o bloco é μ = 0.20. A prancha deslocada, com velocidade constante, para a direita até o
instante em que o bloco começa a deslizar sobre ela. Isto ocorre no momento em que a corda faz um ângulo
= 30o com a vertical. Encontre o trabalho realizado pela força externa.