1ª LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE ENERGIA MECÂNICA Professor

1ª LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE ENERGIA MECÂNICA
Professor Alexandre Miranda Ferreira
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1 – (UCSA) Uma partícula de massa constante tem o módulo de sua velocidade aumentado em 20%.
O respectivo aumento de sua energia cinética será de: ( justifique )
a) 10%
b) 20%
c) 40%
d) 44%
e) 56%
2 – Um corpo de massa 3,0 kg está posicionado 2,0 m acima do solo horizontal e tem energia
potencial gravitacional de 90 J. A aceleração de gravidade no local tem módulo igual a 10m/s2.
Quando esse corpo estiver posicionado no solo, qual será sua energia potencial gravitacional ?
3 – Um corpo de massa m se desloca numa trajetória plana e circular. Num determinado instante
t1, sua velocidade escalar é v, e em t2, sua velocidade escalar é 2v. Determine a razão entre as
energias cinéticas do corpo em t2 e t1 .
4 – Um atleta de massa 80 kg consegue ultrapassar um obstáculo horizontal a 6,0 m do chão com
salto de vara. Adote g = 10 m/s2. Qual é a variação de energia potencial gravitacional do atleta, neste
salto ?
5 – (FUND. CARLOS CHAGAS) Uma mola elástica ideal, submetida a ação de uma força de
intensidade F = 10N , está deformada de 2,0 cm. Qual é a energia elástica, em Joules, armazenada
na mola ?
6 – (FUVEST) Um ciclista desce uma ladeira, com forte vento contrário ao movimento. Pedalando
vigorosamente, ele consegue manter a velocidade constante. Pode-se então afirmar que a sua:
a) energia cinética está aumentando;
b) energia cinética está diminuindo;
c) energia potencial gravitacional está aumentando;
d) energia potencial gravitacional está diminuindo;
e) energia potencial gravitacional é constante.
7 – Um corpo é lançado verticalmente para cima num local onde g = 10m/s2. Devido ao atrito com
o ar, o corpo dissipa, durante a subida, 25% de sua energia cinética inicial na forma de calor.
Nestas condições, pode-se afirmar que, se a altura máxima por ele atingida é 15cm, então a
velocidade de lançamento, em m/s, foi de : ( justifique )
a) 1,0
b) 2,0
c) 3,0
d) 4,0
e) 5,0
8 – Uma esfera de massa 5 kg é abandonada de uma altura de 45m num local onde g = 10 m/s2.
Calcular a velocidade do corpo ao atingir o solo. Despreze os efeitos do ar.
9 – Um corpo de 2 kg é empurrado contra uma mola de constante elástica 500 N/m, comprimindoa 20 cm.
Ele é libertado e a mola o projeta ao longo de uma superfície lisa e horizontal que termina numa
rampa inclinada conforme indica a figura. Dado g = 10 m/s2 e desprezando todas as formas de atrito,
calcular a altura máxima atingida pelo corpo na rampa.
10 – ( PUC – RJ ) Uma pedra, deixada cair de um edifício, leva 4s para atingir o solo. Desprezando a
resistência do ar e considerando g = 10 m/s2, escolha a opção que indica a altura do edifício em
metros. ( justifique )
a) 20
b) 40
c) 80
d) 120
e) 160
11 – ( PUC – MG ) Um ciclista desce uma rua inclinada, com forte vento contrário ao seu movimento,
com velocidade constante. Pode-se afirmar que:
a) sua energia cinética está aumentando.
b) sua energia potencial gravitacional está diminuindo.
c) sua energia cinética está diminuindo.
d) sua energia potencial gravitacional é constante.
12 – ( Ufpe ) Com base na figura a seguir, calcule a menor velocidade com que o corpo deve
passar pelo ponto A para ser capaz de atingir o ponto B.
( Despreze o atrito e considere g = 10 m/s2 )
13 – ( PUC – RS ) Um bloco de 4,0 kg de massa, e velocidade de 10 m/s, movendo-se sobre um
plano horizontal, choca-se contra uma mola, como mostra a figura .Sendo a constante elástica da
mola igual a 10000 N/m, determine o valor da deformação máxima que a mola poderia atingir,
em cm .
14 – ( UNICAMP – SP ) Um brinquedo que muito agrada às crianças são os lançadores de objetos
em uma pista. Considere que a mola da figura a seguir possui uma constante elástica k = 8000
N/m e massa desprezível. Inicialmente, a mola está comprimida de 2,0 cm e, ao ser liberada,
empurra um carrinho de massa igual a 0,20 kg. O carrinho abandona a mola quando esta atinge o
seu comprimento relaxado, e percorre uma pista que termina em uma rampa. Considere que não
há perda de energia mecânica por atrito no movimento do carrinho.
a) Qual é a velocidade do carrinho quando ele abandona a mola ?
b) Na subida da rampa, a que altura o carrinho tem velocidade de 2,0 m/s ?
15 – ( Ufpe – PE ) Uma bolinha de massa m = 200 g é largada do repouso de uma altura h, acima
de uma mola ideal, de constante elástica k = 1240 N/m, que está fixada no piso ( ver figura ).
Ela colide com a mola comprimindo-a por 10 cm. Calcule, em metros, a altura inicial h. Despreze a
resistência do ar. ( g = 10 m/s2 )
16 – ( Ufpb ) Um bloco de 1 kg, preso a uma mola de constante elástica 800 N/m e massa
desprezível, oscila sobre um plano horizontal sem atrito com amplitude A = 0,5 m. No instante em
que a energia cinética do bloco se iguala à energia potencial da mola, a velocidade do bloco vale :
( justifique )
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 30 m/s
d) 40 m/s
e) 50 m/s
17 – Um garoto de massa m = 30 kg parte do repouso do ponto A do escorregador perfilado na
figura e desce, sem sofrer a ação de atritos ou da resistência do ar. Sabendo que h = 20 m e que
g = 10 m/s2 ,calcule :
a ) a energia cinética do garoto ao passar pelo ponto B;
b ) a intensidade de sua velocidade ao atingir o ponto C.
18 – Numa montanha-russa, um carrinho com 300 kg de massa é abandonado do repouso de um
ponto A, que está a 5,0 m de altura. Supondo que o atrito seja desprezível e que g = 10 m/s2,
calcule :
a) o valor da velocidade do carrinho no ponto B;
b) a energia cinética do carrinho no ponto C, que está a 4,0 m de altura.
19 – Uma partícula de 1,0 kg de massa é lançada verticalmente para cima com velocidade de
módulo 20 m/s num local em que a resistência do ar é desprezível e g = 10 m/s2. Adotando o nível
horizontal do ponto de lançamento como plano de referência, calcule:
a) a energia mecânica da partícula;
b) a altura do ponto em que a energia cinética é o triplo da potencial gravitacional.
20 – A deformação em uma mola varia com a intensidade da força que a traciona, conforme o
gráfico abaixo. Determine :
a) a constante elástica da mola, dada em N/m;
b) a energia potencial armazenada na mola quando esta estiver deformada de 4,0 cm.