UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT
DEPARTAMENTO DE FÍSICA - DFIS
3a Prova de Física Geral A – 14/06/2002
Prof. José Fernando Fragalli
NOTA
Nome do Aluno: ........................................................................................
1. Teorema Trabalho-Energia (3,5)
Um bloco de massa m = 3,5 kg é empurrado a partir do repouso por uma mola comprimida
cuja constante elástica vale k = 640 N/m. Depois que a mola se encontra totalmente relaxada, o
bloco viaja por uma superfície horizontal com um coeficiente de atrito cinético c = 0,25,
percorrendo uma distância de 7,8 m antes de parar. Determine:
a) a energia mecânica dissipada pela força de atrito; (1,5)
b) o valor da compressão sofrida pela mola antes que o bloco fosse liberado. (2,0)
2. Conservação de Energia (3,5)
Um objeto de massa m = 20 kg é submetido a uma força variável que atua apenas na
direção x, dada por
F( x )  3,0  x  5,0  x 2 ,
onde x é dado em metros e F é dado em Newtons. Suponha que enquanto o objeto se move pela
ação da força a sua energia mecânica seja conservada. Suponha também que a energia potencial
U do objeto seja zero em x = 0. Determine:
a) a energia potencial do objeto em x = 2,0 m; (1,5)
b) a velocidade do objeto ao passar pela origem, se ele tem uma velocidade v = 4,0 m/s no
sentido negativo do eixo x quando ele se encontra em x = 5,0 m. (2,0)
3. Potência (3,5)
Um corpo de 0,30 kg que se desloca sem atrito numa superfície horizontal está preso a uma
extremidade de uma mola horizontal de constante elástica k = 500 N/m. A outra extremidade da
mola é mantida fixa. O corpo tem uma velocidade de 1,5 m/s ao passar pela sua posição de
equilíbrio (isto é, sem que a mola sofra qualquer distensão). Determine:
a) a potência exercida pela mola sobre o corpo no instante em que este passa pela posição
de equilíbrio; (1,5)
b) a potência exercida pela mola sobre o corpo quando ela for comprimida em 0,10 m e a
massa estiver se afastando da posição de equilíbrio. (2,0)
4. Problema Adicional (3,5)
Uma das extremidades de uma mola de constante elástica k = 200 N/m é mantida fixa no
alto de uma rampa sem atrito com uma inclinação  = 40. Um bloco de massa m = 1,0 kg sobe a
rampa, a partir de uma posição inicial a 0,60 m de distância da outra extremidade da mola
relaxada, com uma velocidade inicial v = 4,0 m/s. Determine:
a) a máxima compressão da mola; (1,0)
b) a velocidade do bloco no momento em que a mola se comprimiu de 0,20 m; (1,0)
c) a velocidade com que o bloco deve iniciar o movimento para que a mola sofra uma
compressão máxima de 0,40 m. (1,5)
W  T
W   F( x )  dx
Ug  m  g  h
Uel 
 
P  Fv
1
k  x2
2
T
1
m  v2
2
Fat  μ  N
g = 10 m/s2
Obs: faça apenas 3 das quatro questões.
BOA SORTE
_________________________________________________________________________
Campus Universitário Prof. Avelino Marcante - Bom Retiro
Fone: 047 431-7200 - Fax: 047 431-7240 - 89223-100 - Joinville - SC - Brasil
http//:www.fej.udesc.br