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Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE
Física Geral I
Curso: Licenciatura em Química
Professor: Rafael T Juliani
Trabalho e Energia
1) Uma partícula se move com velocidade constante de 10 m/ s . Após um curto
intervalo de tempo, uma força age sobre a partícula e sua velocidade cai para
5 m/s . Qual é o trabalho realizado por essa força nesse curto intervalo de tempo,
sabendo que a sua massa é de 2 kg ?
MATERIAIS
μe
μd
Madeira sobre madeira
0,4
0,2
Borracha sobre cimento seco
1
0,8
Aço sobre aço (seco)
0,8
0,6
Aço sobre aço (lubrificado)
0,1
0,05
2) Um bloco precisa ser empurrado pelo chão.
1. Sendo o bloco de madeira de massa de 45 kg e o chão também de madeira,
qual é a força necessária para iniciar o movimento?
2. Sobre as mesmas condições do item 1, após quanto tempo o bloco atinge a
velocidade de 5 m/s , mantendo 90% da força limiar do movimento?
3. Ainda sobre as mesmas condições, calcule a força necessária para manter o
bloco em velocidade constante de 5 m/s ?
4. Qual foi o trabalho da força aplicada até atingir a velocidade constante?
5. Qual é a potência necessária para realizar este trabalho no tempo calculado no
item 2?
6. Responda todas as perguntas anteriores, mas sendo o bloco de borracha com
massa de 25 kg e o chão de cimento seco.
3) Qual é o trabalho de uma força dada pela função F ( x)=4x 3 +2x em uma distância
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de 2 m , sabendo que F é dada em newtons e x, em metros? Qual é a potência
necessária para realizar este trabalho em meio segundo?
4) Uma determinada mola armazena 15 J de energia potencial quando sofre uma
compressão de 5 cm . Qual é a constante da mola?
5) Um bloco de massa de 3 kg está a 30 m de altura. Qual é a sua energia potencial?
Supondo que ele foi largado, caindo em queda livre, qual será a sua energia
cinética após 2 segundos? Após atingir o solo, qual deve ser a potência para
colocar este bloco na posição inicial em 2 segundos?
6) Uma partícula cai de uma altura com uma trajetória de equação h( t)=−t 4−t 2 +10 ,
sendo t dado segundos e h em metros, qual é o trabalho da força peso se a
partícula possui 0,5 kg ?
7) Uma bala de morteiro de 5 kg é disparada para cima com uma velocidade inicial
de 100 m/ s e um ângulo de 34º em relação à horizontal. (a) Qual é a energia
cinética da bala no momento do disparo? (b) Qual é a variação na energia
potencial da bala até o momento em que atinge o ponto mais alto da trajetória? (c)
Qual é a altura atingida pela bala?
8) A energia potencial de uma molécula diatômica ( H 2 ou O2 , por exemplo) é dada
por U =
A B
− 6 , onde r é a distância entre os átomos que formam a molécula e A
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r
r
e B são constantes positivas. Esta energia potencial se deve à força que mantém
os átomos unidos. (a) Calcule a distância de equilíbrio, isto é, a distância entre os
átomos para qual a força a que estão submetidos é zero. Verifique se a força é
repulsiva (os átomos tendem a se separar) ou atrativa (os átomos tendem a se
aproximar) se a distância entre eles é (b) menor e (c) maior do que a distância de
equilíbrio.
9) Um corpo de 2 kg é empurrado contra uma mola de constante elástica 500 N/m,
comprimindo-a 20 cm. Ele é libertado e a mola o projeta ao longo de uma
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superfície lisa e horizontal que termina numa rampa inclinada. Desprezando todas
as formas de atrito, calcular a altura máxima atingida pelo corpo na rampa.