2 Lista de Exercícios – Mecânica – 2º semestre de 2012

2a Lista de Exercícios – Mecânica – 2º semestre de 2012
1. Você deixa cair um livro de 2 kg para uma amiga que está na calçada, a um distância D = 10,0 m
abaixo de você. Se as mãos extendidas de sua amiga estão a uma distância d = 1,5 m acima do solo,
(a) qual é o trabalho Wg realizado pela força gravitacional sobre o livro até ele cair nas mãos de sua
amiga? (b) Qual é a variação da energia potencial U do sistema livro-Terra durante a queda? Se a
energia potencial gravitacional U do sistema é considerada nula no nível do solo, qual é o valor de U
(c) quando você deixa cair o livro e (d) quando ele chega às mãos de sua amiga? Suponha agora que o
valor de U é 100 J ao nível do solo, e calcule novamente (e) Wg, (f) U, (g) U no ponto onde você
deixou cair o livro e (h) U no ponto em que chegou às mãos de sua amiga.
2. Qual é a constante elástica de uma mola que armazena 25 J de energia potencial ao ser comprimida
7,5 cm?
3. Um bloco de 1 kg é colocado sobre uma mola vertical ideal com constante elástica k = 100 N/m, de
forma a comprimi-la 20 cm. Qual é o trabalho realizado (a) pelo bloco sobre a mola e (b) pela mola
sobre o bloco? (c) Qual é a energia potencial armazenada na mola devido à compressão?
4. Em t = 0 uma bola de 1 kg é atirada de uma torre com
. Quanto é U
do sistema bola-Terra entre t = 0 e t = 6 s? Suponha que nesse tempo a bola ainda não atingiu a
superfície.
5. Um disco de plástico de 75 g é arremessado de um ponto 1,1 m acima do solo com uma velocidade
escalar de 12 m/s. Quando o disco atinge uma altura de 2,1 m sua velocidade é de 10,5 m/s. (a) Qual
é a energia mecânica do disco ao ser arremessado? (b) Qual é a energia mecânica do disco ao atingir a
altura de 2,1 m? (c) Qual é a redução da energia mecânica do sistema disco-Terra? (d) O que provoca
essa perda de energia?
Respostas (considerando sempre g = 10 m/s2)
1. (a)
(f)
2.
3. (a)
4.
5. (a)
; (b)
; (g)
.
; (b)
; (c)
; (h)
; (c)
; (b)
; (d)
.
; (e)
.
; (c)
.
;