LISTA DE EXERCÍCIOS 1 - FÍSICA 1 2023_2

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FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I 
LISTA DE EXERCÍCIOS 1 
1) Uma mala é puxada sobre um plano horizontal por uma força de 30 N. Essa força forma 
ângulo de 53° com o deslocamento do corpo, que é de 10 m. Calcule o trabalho da força. 
Dado: cos 53° = 0,6. 
2) Calcule a potência de um motor, sabendo que ele é capaz de produzir um trabalho de 
360 J em 40 s. 
3) Um motor exerce uma força de 100 N para mover um objeto a uma velocidade de 5 
m/s. Se o rendimento do sistema é de 80%, qual é a potência útil do motor? 
4) Um homem coloca cinco caixotes, que estão no chão, sobre a carroceria de um 
caminhão em um minuto. Sabendo-se que cada caixote pesa 300N e que a carroceria do 
caminhão está a 1,2m de altura, a potência média, em watts, desenvolvida por esse 
homem, nessa tarefa, é um valor mais próximo de? 
5) Uma caixa é puxada por uma corda que forma um ângulo de 45° com o deslocamento. 
A força na corda é igual a 50N. Sabendo que a caixa foi deslocada por 8 metros, então o 
trabalho dessa força foi igual a que valor? 
6) Para levantar uma caixa de 20 kg até uma altura de 2 m, um operário exerce uma força 
vertical para cima de 100 N. Sabendo que a potência total foi de 1000W, quanto tempo 
durou este movimento? 
7) Um guindaste arrasta por metros, com velocidade constante, um caixote de por meio 
de um cabo inextensível e de massa desprezível, conforme esquema a seguir. Nessa 
situação, o ângulo formado entre o cabo e o solo é de 37 graus e a força exercida pelo 
guindaste é 200 N. 
Calcule o valor do trabalho da força que o guindaste faz sobre o caixote quando ele é 
arrastado por 100 metros. Dados: sen 37º = 0,6; cos 37º = 0,8 
 
8) Um pintor de 75,0 kg sobe uma escada com 2,75 m de comprimento apoiada em uma 
parede vertical. A escada forma um ângulo de 30,0º com a parede. (a) Qual é o trabalho 
que a gravidade realiza sobre o pintor? (b) A resposta ao item (a) depende do fato de o 
pintor subir a uma velocidade escalar constante ou acelerar escada acima? 
9) Usando um cabo com tensão de 1.350 N, um caminhão--reboque puxa um carro por 
5,0 km ao longo de uma estrada horizontal. (a) Qual o trabalho realizado pelo cabo sobre 
o carro, se ele o puxa horizontalmente? E se o cabo puxar a um ângulo de 35,0º acima da 
horizontal? (b) Qual o trabalho realizado pelo cabo sobre o caminhão-reboque em ambos 
os casos do item (a)? (c) Qual o trabalho realizado pela gravidade sobre o carro no item 
(a)? 
10) Você arremessa uma bola de beisebol de 0,145 kg verticalmente de baixo para cima, 
fornecendo-lhe uma velocidade inicial de módulo igual a 20,0 m/s. Calcule a altura 
máxima que ela atinge, supondo que a resistência do ar seja desprezível. 
11) Seu primo Tobias pratica skate partindo do repouso e descendo de uma rampa curva 
e sem atrito. Se considerarmos Tobias e seu skate como uma partícula, seu centro se move 
ao longo de um quarto de círculo de raio R = 3,00 m (figura abaixo). A massa total de 
Tobias e seu skate é igual a 25,0 kg. (a) Calcule sua velocidade na parte inferior da rampa. 
(b) Calcule a força normal que atua sobre ele na parte inferior da curva. 
 
12) Certo dia, uma alpinista de 75 kg sobe do nível de 1.500 m de um rochedo vertical 
até o topo, a 2.400 m. No dia seguinte, ela desce do topo até a base do rochedo, que está 
a uma elevação de 1.350 m. Qual é a variação da energia potencial gravitacional dela (a) 
no primeiro dia e (b) no segundo dia? 
13) Um estilingue lança verticalmente uma pedrinha de 10 g até uma altura de 22,0 m. 
(a) Qual é a energia potencial elástica armazenada nas tiras de borracha do estilingue? (b) 
Qual seria a altura atingida por uma pedrinha de 25 g lançada pelo estilingue, supondo 
essa mesma energia potencial elástica armazenada? 
14) Um cavaleiro com massa m 0,200 kg está em repouso sobre um trilho de ar sem atrito, 
ligado a uma mola cuja constante é dada por k = 5,00 N/m. Você puxa o cavaleiro fazendo 
a mola se alongar 0,100 m e a seguir o libera a partir do repouso. O cavaleiro começa a 
se mover retornando para sua posição inicial (x = 0). Qual é o componente x da sua 
velocidade no ponto x = 0,080 m? 
15) Uma dupla de atletas de bicicleta tandem (bicicleta com dois assentos) deve superar 
uma força de 165 N para manter uma velocidade de 9,0 m/s. Calcule a potência em watts 
necessária para cada competidor, supondo que cada um deles pedale com a mesma 
potência. 
16) Um carro de brinquedo desce por um declive inclinado a 30 graus em relação à 
horizontal. Se a massa do carro é 0,5 kg e ele parte do repouso no topo do declive, qual é 
sua velocidade no final do declive de 2 metros, considerando que a força de atrito é 
desprezível? 
17) Um objeto de massa 0,5 kg é lançado verticalmente para cima a partir do solo com 
uma velocidade inicial de 10 m/s. Qual é a energia cinética do objeto quando atinge uma 
altura de 4 metros? 
18) Um carrinho de massa 0,6 kg é lançado para cima em uma mola com constante 
elástica 300 N/m. Qual é a altura máxima que o carrinho atinge após o lançamento? 
19) Um objeto de 5 kg é levantado verticalmente a uma altura de 10 metros. Qual é a 
energia potencial gravitacional do objeto? 
20) Quantos joules de energia uma lâmpada de 100 watts consome por hora? Qual é a 
velocidade com que uma pessoa de 70 kg teria de correr para produzir esse valor de 
energia cinética? 
21) Uma melancia de 4,80 kg é largada (do repouso) da extremidade do telhado de um 
edifício a uma altura de 18,0 m e a resistência do ar é desprezível. (a) Calcule o trabalho 
realizado pela gravidade sobre a melancia durante seu deslocamento do telhado ao solo. 
22) Um bloco de gelo com massa de 2,00 kg desliza 1,35 m de cima para baixo ao longo 
de um plano inclinado de 36,9° abaixo da horizontal. Sabendo que o bloco de gelo parte 
sem velocidade inicial, qual é sua velocidade final? Despreze o atrito. 
23) Você arremessa uma bola de beisebol de 0,145 kg verticalmente de baixo para cima, 
fornecendo-lhe uma velocidade inicial de módulo igual a 20,0 m/s. Calcule a altura 
máxima que ela atinge, supondo que a resistência do ar seja desprezível. 
24) Um elevador de 2.000 kg (19.600 N) com os cabos quebrados cai a 4,0 m/s sobre a 
mola de amortecimento no fundo do poço. A mola é projetada para fazer o elevador parar 
quando sofre uma compressão de 2,0 m (Figura). Durante o movimento, uma braçadeira 
de segurança exerce sobre o elevador uma força de atrito constante igual a 17.000 N. Qual 
é a constante de força k necessária para a mola? 
 
25) Uma peça de queijo de 1,20 kg é colocada sobre uma mola de massa desprezível e 
constante k = 1.800 N/m que está comprimida em 15,0 cm. Até que altura acima da 
posição inicial o queijo se eleva, quando a mola é liberada? (O queijo não está preso à 
mola.) 
26) Uma mola ideal de massa desprezível tem 12,0 cm de comprimento quando nada está 
preso a ela. Ao pendurarmos um peso de 3,15 kg nessa mola, seu comprimento passa a 
ser 13,40 cm. Para que armazene 10,0 J de energia potencial, qual deve ser seu 
comprimento total? 
27) Uma força de 520 N mantém uma certa mola esticada por uma distância de 0,200 m. 
(a) Qual é a energia potencial da mola quando ela está esticada em 0,200 m? Qual é sua 
energia potencial quando está comprimida em 5,00 cm?