5 Lista 3 - Energia Mecânica

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Extensivo de Física Ext C 7.4 Trabalho e 
Energia 
Lista 3 
Energia Mecânica 
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1. (Mack-SP) Uma bola de borracha de 1 kg é abandonada da
altura de 10 m. A energia perdida por essa bola ao se chocar
com o solo é 28 J. Supondo g = 10 m/𝑠𝑠2, a altura atingida pela
bola após o choque com o solo será de:
a) 2,8 m
b) 4,2 m
c) 5,6 m
d) 6,8 m
e) 7,2 m
2. (Uepb) Uma família decide ir, no final de semana, ao Beach
Park, que está localizado no Município de Aquiraz, na praia do
Porto das Dunas, no Ceará, a 16 km de Fortaleza. Uma das
atrações para o público é o Toboágua Insano, com 40 metros
de altura, que tem a dimensão vertical de um prédio de 14
andares.
Em função da sua altura e inclinação, o toboágua proporciona
uma descida extremamente rápida. Por essas características, o
Insano é considerado o mais radical dos equipamentos do
gênero no planeta.
Numa manhã de domingo, um jovem, membro da família que
foi visitar o parque, desce, a partir do repouso, o toboágua,
com altura de 40 metros de altura, e mergulha numa piscina
instalada em sua base. Supondo que o atrito ao longo do
percurso dissipe 28% da energia mecânica e considerando a
aceleração da gravidade, g = 10 m/s2, a velocidade do jovem na
base do toboágua, em m/s, é
a) 28,2 b) 26,4 c) 20,2 d) 24,0 e) 32,2
3. (Fuvest) Uma pessoa faz, diariamente, uma caminhada de 6
km em uma pista horizontal, consumindo 80 cal a cada metro.
Num certo dia, ela fez sua caminhada habitual e, além disso,
subiu um morro de 300 m de altura. Essa pessoa faz uma
alimentação diária de 2000 kcal, com a qual manteria seu peso,
se não fizesse exercícios.
Com base nessas informações, determine
a) a percentagem P da energia química proveniente dos
alimentos ingeridos em um dia por essa pessoa, equivalente à
energia consumida na caminhada de 6 km;
b) a quantidade C de calorias equivalente à variação de energia
potencial dessa pessoa entre a base e o topo do morro, se
sua massa for 80 kg;
c) o número N de caminhadas de 6 km que essa pessoa precisa
fazer para perder 2,4 kg de gordura, se mantiver a dieta
diária de 2000 kcal.
Note e adote: 
A aceleração da gravidade local é igual a 10 m/s2. 
1 cal = 4 J. 
9 kcal são produzidas com a queima de 1 g de gordura. 
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4. (Fuvest) No desenvolvimento do sistema amortecedor de
queda de um elevador de massa m, o engenheiro projetista
impõe que a mola deve se contrair de um valor máximo d,
quando o elevador cai, a partir do repouso, de uma altura h,
como ilustrado na figura abaixo. Para que a exigência do
projetista seja satisfeita, a mola a ser empregada deve ter
constante elástica dada por
Note e adote: 
- forças dissipativas devem ser ignoradas;
- a aceleração local da gravidade é g.
a) ( ) 22 m g h d / d+
b) ( ) 22 m g h d / d−
c) 22 m g h / d
d) m g h / d
e) m g / d
5. (Unifesp) Uma pista de esqui para treinamento de
principiantes foi projetada de modo que, durante o trajeto, os
esquiadores não ficassem sujeitos a grandes acelerações nem
perdessem contato com nenhum ponto da pista. A figura
representa o perfil de um trecho dessa pista, no qual o ponto
C é o ponto mais alto de um pequeno trecho circular de raio
de curvatura igual a 10 m.
Os esquiadores partem do repouso no ponto A e percorrem a 
pista sem receber nenhum empurrão, nem usam os bastões 
para alterar sua velocidade. Adote 2g 10 m / s= e despreze o 
atrito e a resistência do ar. 
a) Se um esquiador passar pelo ponto B da pista com
velocidade 10 2 m s, com que velocidade ele passará pelo 
ponto C? 
b) Qual a maior altura Ah do ponto A, indicada na figura, para
que um esquiador não perca contato com a pista em
nenhum ponto de seu percurso?
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6. (ITA-SP) Um bloco com massa de 0,20 kg, inicialmente em
repouso, é derrubado de uma altura de h = 1,20 m sobre uma
mola cuja constante de força é k = 19,6 N/m. Desprezando a
massa da mola, a distância máxima que a mola será
comprimida é:
a) 0,24 b) 0,32 c) 0,48 d) 0,54 e) 0,60
7. (Ufpe) O gráfico a seguir mostra a energia cinética de um
pequeno bloco em função da altura. Na altura h 0= a energia
potencial gravitacional do bloco é nula. O bloco se move sobre
uma superfície com atrito desprezível. Calcule a energia
potencial gravitacional máxima do bloco, em joules.
8. (Ufg) Um esquiador de massa m desce por uma rampa, de
altura h, e na parte inferior entra em um loop de raio R,
conforme ilustra a figura a seguir.
Tendo em vista que no ponto A, a altura R do solo, o módulo 
da força resultante sobre o esquiador é de 26 vezes o valor 
de seu peso, e que o atrito é desprezível, determine: 
a) a razão h/R;
b) a força que o trilho exerce sobre o esquiador no ponto mais
alto do loop.
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9. (Ime)
Um objeto puntiforme de massa m é lançado do ponto A 
descrevendo inicialmente uma trajetória circular de raio R, 
como mostrado na figura acima. Ao passar pelo ponto P o 
módulo da força resultante sobre o objeto é 17 mg, sendo g 
a aceleração da gravidade. A altura máxima maxh que o objeto 
atinge na rampa é: 
a) 3R
b) ( )17 1 R−
c) ( )17 1 R+
d) ( )17 2 R+
e) 18R
1. E 2. D 3. a) 24% b) 6.104cal c) 45
4.A 5. a) 6,6 m/s b) 35 m
6. E 7. 6 J 8. a) 3,5 b) 2.P 9. A
Gabarito 
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