1 1. (Fuvest-gv) Na figura a seguir, tem-se uma mola de

1. (Fuvest-gv) Na figura a seguir, tem-se uma mola
de massa desprezível e constante elástica 200
N/m, comprimida de 20 cm entre uma parede e um
carrinho de 2,0 kg. Quando o carrinho é solto, toda
a energia mecânica da mola é transferida ao
mesmo. Desprezando-se o atrito, pede-se:
3. (Unesp) Um carrinho de 2,0 kg, que dispõe de
um gancho, movimenta-se sobre um plano
horizontal, com velocidade constante de 1,0 m/s,
em direção à argola presa na extremidade do fio
mostrado na figura 1. A outra extremidade do fio
está presa a um bloco, de peso 5,0 N, que se
encontra em repouso sobre uma prateleira.
Enganchando-se na argola, o carrinho puxa o fio e
eleva o bloco, parando momentaneamente quando
o bloco atinge a altura máxima h acima da
prateleira como mostra a figura 2.
a) nas condições indicadas na figura, o valor da
força que a mola exerce na parede.
b) a velocidade com que o carrinho se desloca,
quando se desprende da mola.
Nestas condições determine:
a) a energia cinética inicial do carrinho;
b) a altura h, supondo que ocorra perda de 20% da
energia cinética inicial do carrinho quando o gancho
se prende na argola. (Despreze quaisquer atritos e
as massas das polias.)
2. (G1) Uma montanha russa tem altura de 20 m.
Considerando um carrinho de massa 100 kg,
colocado inicialmente no topo, calcule a Energia
Potencial nesse momento, em relação ao solo.
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4. (Unicamp) Um carrinho de massa m = 300 kg
percorre uma montanha russa cujo trecho BCD é
um arco de circunferência de raio R = 5,4 m,
conforme a figura adiante. A velocidade do carrinho
no ponto A é vÛ = 12 m/s. Considerando g = 10
m/s£ e desprezando o atrito, calcule;
5. (Unicamp) Numa câmara frigorífica, um bloco de
gelo de massa m = 8,0 kg desliza sobre a rampa de
madeira da figura a seguir, partindo do repouso, de
uma altura h = 1,8 m.
a) Se o atrito entre o gelo e a madeira fosse
desprezível, qual seria o valor da velocidade do
bloco ao atingir o solo (ponto A da figura)?
b) Entretanto, apesar de pequeno, o atrito entre o
gelo e a madeira não é desprezível, de modo que o
bloco de gelo e chega à base da rampa com
velocidade de 4,0 m/s. Qual foi a energia dissipada
pelo atrito?
c) Qual a massa de gelo (a 0 °C) que seria fundida
com esta energia? Considere o calor latente de
fusão do gelo L = 80 cal/g e, para simplificar, adote
1 cal = 4,0 J.
a) a velocidade do carrinho no ponto C;
b) a aceleração do carrinho no ponto C;
c) a força feita pelos trilhos sobre o carrinho no
ponto C.
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6. (Fuvest) Adote: calor específico da água = 4
J/g°C
A figura adiante esquematiza o arranjo utilizado em
uma repetição da experiência de Joule. O
calorímetro utilizado, com capacidade térmica de
1600 J/°C, continha 200 g de água a uma
temperatura inicial de 22,00 °C. O corpo de massa
M = 1,5 kg, é abandonado de uma altura de 8 m. O
procedimento foi repetido 6 vezes até que a
temperatura do conjunto água + calorímetro
atingisse 22,20 °C.
a) Calcule a quantidade de calor necessária para
aumentar a temperatura do conjunto água +
calorímetro.
b) Do total da energia mecânica liberada nas 6
quedas do corpo, qual a fração utilizada para
aquecer o conjunto?
7. (Faap) Um carrinho de massa m = 4 Kg e
velocidade de 6 m/s choca-se com uma mola de
constante elástica k =100 N/m. Desprezando-se o
atrito e a resistência do ar, a máxima compressão
da mola ao ser comprimida pelo carrinho é:
a) 1,2 m
b) 0,12 m
c) 0,012 m
d) 12 m
e) outro valor
3
8. (Fatec) Um objeto de massa 400 g desce, a partir
do repouso no ponto A, por uma rampa, em forma
de um quadrante de circunferência de raio R = 1,0
m. Na base B, choca-se com uma mola de
constante elástica k = 200 N/m.
Desprezando a ação de forças dissipativas em todo
o movimento e adotado g = 10 m/s£, a máxima
deformação da mola é de
9. (Fatec) Um móvel de 2 kg passa pelo ponto A da
pista da figura a seguir com velocidade 12 m/s. A
pista ABC não apresenta atrito, e o trecho BC é
uma semicircunferência de diâmetro BC = 4 m.
Adotando-se g = 10 m/s£, o valor da força que o
móvel exerce sobre a pista no ponto C é, em
newtons:
a) 0
b) 20
c) 44
d) 64
e) 84
a) 40 cm
b) 20 cm
c) 10 cm
d) 4,0 cm
e) 2,0 cm
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10. (Fei) Um corpo de massa 0,5 kg está na
posição A da figura onde existe uma mola de
constante elástica K = 50 N/m comprimida em 1 m.
Retirando-se o pino, o corpo descreve a trajetória
ABC contida em um plano vertical. Desprezando-se
o trabalho de atrito, qual é a altura máxima que o
corpo consegue atingir?
12. (Ufmg) Um esquiador de massa m = 70 kg parte
do repouso no ponto P e desce pela rampa
mostrada na figura. Suponha que as perdas de
energia por atrito são desprezíveis e considere g =
10 m/s£.
A energia cinética e a velocidade do esquiador
quando ele passa pelo ponto Q, que está 5,0 m
abaixo do ponto P, são respectivamente,
a) hÝ = 6 m
b) hÝ = 9 m
c) hÝ = 10 m
d) hÝ = 12 m
e) hÝ = 15 m
a) 50 J e 15 m/s.
b) 350 J e 5,0 m/s.
c) 700 J e 10 m/s.
d) 3,5 × 10¤ J e 10 m/s.
e) 3,5 × 10¤ J e 20 m/s.
11. (Uel) Uma mola, submetida à ação de uma
força de intensidade 10 N, está deformada de 2,0
cm. O módulo do trabalho realizado pela força
elástica na deformação de 0 a 2,0 cm foi, em joules,
de
a) 0,1
b) 0,2
c) 0,5
d) 1,0
e) 2,0
5
13. (Ufmg) A figura a seguir mostra um bloco,
encostado em uma mola comprimida, no momento
em que é abandonado a partir do repouso. Quando
passa pelo ponto P, o bloco se desprende da mola
e sobe a rampa, considerada sem atrito, atingindo o
repouso no ponto R. Considere a energia potencial
nula na linha tracejada mostrada na figura. No
ponto R, a energia mecânica do bloco vale 30 J.
Os valores da energia potencial gravitacional e da
energia cinética do bloco, no ponto P são,
respectivamente,
14. (Ufpe) Um objeto de massa M = 0,5 kg, apoiado
sobre uma superfície horizontal sem atrito, está
preso a uma mola cuja constante de força elástica é
K = 50 N/m. O objeto é puxado por 10 cm e então
solto, passando a oscilar em relação à posição de
equilíbrio. Qual a velocidade máxima do objeto, em
m/s?
a) 0,5
b) 1,0
c) 2,0
d) 5,0
e) 7,0
a) 10 J e 10 J
b) 10 J e 20 J
c) 15 J e 15 J
d) 20 J e 10 J
e) 20 J e 20 J
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15. (Unesp) Um bloco de massa m desliza sem
atrito sobre a superfície indicada na figura a seguir.
Se g é a aceleração da gravidade, a velocidade
mínima v que deve ter para alcançar a altura h é:
a) 2Ë(gh)
b) Ë(2gh)
c) Ë(gh)/2
d) Ë(gh/2)
e) 2Ë(2gh)
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GABARITO
1. a) 40 N.
b) 2,0 m/s.
2. 20000 J
3. a) 1,0 joule.
b) 16 cm.
4. a) 6,0 m/s.
b) 6,7 m/s£.
c) 1,0.10¤ N.
5. a) 6,0 m/s.
b) 80 J.
c) 0,25 g.
6. a) 480 J.
b) 2/3.
7. [A]
8. [B]
9. [C]
10. [B]
11. [A]
12. [D]
13. [C]
14. [B]
15. [B]
8