Lista1

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Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido
1a Lista de Exercícios de Física II - 2010.2
Exercícios
1. Para empurrar um caixote de 25; 0 kg numa rampa sem atrito que faz um ângulo de 25o
com a horizontal, um operário exerce uma força de 209 N , paralela à rampa. Se o caixote se
desloca de 1; 5 m, qual o trabalho executado sobre o caixote (a) pelo operário, (b) pelo peso
do caixote e (c) pela força normal exercida pela rampa sobre o caixote? (d) Qual o trabalho
total executado sobre o caixote?
2. Uma partícula se move em linha reta sofrendo um deslocamento
�!
d = 8
�!
i +c
�!
j , com as
componentes dadas em metros, enquanto está sendo submetida a uma força
�!
F = 2
�!
i � 4�!j ,
com as componentes dadas em Newtons. (Outras forças também agem sobre a partícula.)
Qual o valor de c para que o trabalho realizado por
�!
F sobre a partícula seja (a) zero, (b)
positivo e (c) negativo?
3. Um carro de 1:000 kg está viajando a 60 km=h numa estrada plana. Os freios são
aplicados por um tempo su�ciente para reduzir a energia cinética do carro de 50 kJ . (a)
Qual a velocidade �nal do carro? (b) Qual a redução adicional de energia cinética necessária
para fazê-lo parar?
4. Uma força age sobre uma partícula de 3; 0 kg de tal forma que a posição da partícula
em função do tempo é dada por x = 3; 0t � 4; 0t2 + 1; 0t3, onde x está em metros e t em
segundos. Determine o trabalho executado pela força entre t = 0 e t = 4; 0 s.
5. Um elevador do hotel Marriot Marquis, em Nova Iorque, tem uma massa de 4:500 kg e
pode transportar uma carga máxima de 1:800 kg. O elevador está subindo lotado com uma
velocidade de 3; 8 m=s. De que potência necessita para manter essa velocidade?
6. Você deixa cair um livro de 2; 0 kg para um amigo que está de pé na calçada, 10 m abaixo.
(a) Se a energia potencial é tomada como zero na calçada, qual a energia potencial do livro
no momento em que você o deixa cair? (b) Qual a energia cinética do livro no momento em
que o seu amigo o apara nas mãos estendidas, que se encontram 1; 5 m acima da calçada?
(c) Com que velocidade o livro está se movendo no momento em que chega às mãos do seu
amigo?
7. Uma bola de 50 g é arremessada de uma janela com uma velocidade inicial de 8; 0 m=s
e um ângulo de 30o para cima em relação à horizontal. Determine (a) a energia cinética
da bola no ponto mais alto da trajetória e (b) a sua velocidade quando se encontra 3; 0 m
abaixo da janela.
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8. Os cientistas a�rmam que uma árvore de grande porte pode provocar a evaporação de
até 900 kg de água por dia. (a) A evaporação ocorre nas folhas. Para chegar às folhas, a
água precisa subir das raízes até elas. Supondo que a distância percorrida seja em média
de 9 m, qual a energia que deve ser fornecida por dia para fazer a água subir? (c) Qual a
potência desenvolvida pela árvore, supondo que a evaporação ocorra em 12 h por dia?
9. Uma bala de 30 g, viajando inicialmente a 500 m=s, penetra 12 cm numa parede antes de
parar. (a) Qual a redução na energia mecânica da bala? (b) Suponha que a força exercida
pela parede sobre a bala é constante e calcule o seu valor.
10. Um homem de 75 kg salta de uma janela para uma rede de proteção a 10 m abaixo.
A rede sofre uma deformação de 2; 0 m e lança-o de volta ao ar. Supondo que não ocorra
dissipação de energia no processo, ache a energia potencial da rede distendida.
Respostas da 1a Lista de Exercícios de Física II - 2010.2
1. (a) 313; 5 J . (b) �155; 3 J . (c) 0. (d) 158; 2 J .
2. (a) 4 m. (b) < 4 m. (c) > 4 m.
3. (a) 48 km=h. (b) 88; 4 kJ .
4. 528 J
5. 235 kW .
6. (a) 196 J . (b) 167 J . (c) 12; 9 m=s.
7. (a) 1; 2 J . (b) 11; 1 m=s.
8. (a) 7; 9 � 104 J . (b) 1; 8 W .
9. (a) �3; 75 � 103 J . (b) 3; 1 � 104N .
10. 8; 8 � 103 J .
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