Exercícios de Mecânica

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 Lista de Exercícios – Mecânica – 2º semestre de 2012 
1. Na figura ao lado um floco de gelo de 2,0 g é liberado na borda de uma taça 
hemisférica com 22,0 cm de raio. Não há atrito no contato do floco com a 
taça. (a) Qual é o trabalho realizado pela força gravitacional sobre o floco 
durante sua descida até o fundo da taça? (b) Qual é a variação da energia 
potencial do sistema floco-Terra durante a descida? (c) Se essa energia é 
tomada como sendo nula no fundo da taça, qual é seu valor quando o floco 
é liberado? (d) Qual é a energia mecânica do sistema floco-Terra? Qual é (e) 
a energia cinética e (f) a velocidade do floco ao atingir o fundo da taça? (g) 
Essa velocidade irá depender da massa do floco? Por que? 
2. A figura ao lado mostra um haste fina, de comprimento L = 2,0 m e massa 
desprezível, que pode girar em torno de uma das extremidades para 
descrever uma circunferência vertical. Uma bola de massa m = 5,0 kg está 
presa na outra extremidade. A haste é puxada lateralmente até fazer um 
ângulo 0 = 30° com a vertical, e então liberada com velocidade inicial v0 = 0. 
(a) Qual é a velocidade da bola ao passar pela sua posição mais baixa? (b) 
Essa velocidade irá depender da massa da bola? Por que? 
3. Considere o pêndulo do problema 2, porém a haste, ao invés de ser liberada, é 
empurrada de forma que a bola possua uma velocidade inicial v0 = 8 m/s 
quando 0 = 30°. (a) Qual é a velocidade da bola ao passar pela sua posição mais 
baixa? (b) Qual será a altura máxima atingida pelo peso? (c) Quanto deve ser v0 
para que o pêndulo oscile para baixo e depois para cima até a posição vertical? 
4. Um bloco de 800 g é liberado a partir do repouso de uma altura h0 acima de uma mola vertical ideal 
com constante elástica k = 400 N/m. O bloco se choca com a mola e pára momentaneamente após 
comprimi-la 20 cm. Qual é o valor de h0? 
5. Um esquiador de 60 kg parte do repouso a uma altura H = 20 m acima da extremidade de uma rampa 
para saltos (figura ao lado). Ele deixa a rampa fazendo um ângulo  = 28° com a horizontal. (a) Qual é a 
velocidade do esquiador ao deixar a rampa? (b) Qual é a altura máxima h do salto em relação à 
extremidade da rampa? (c) Por que o 
valor de h não é igual ao de H se a 
energia é conservada? (d) para qual 
valor de  os valores de h e H seriam 
idênticos? (e) Se o esquiador aumentas-
se seu peso colocando uma mochila nas 
costas, h seria maior, menor ou igual? 
Por que? Despreze os efeitos de 
resistência do ar e atrito. 
Respostas (considerando sempre g = 10 m/s
2
) 
1. (a) ; (b) ; (c) ; (d) ; (e) ; (f) ; (g) não . 
2. (a) ; (b) não . 
3. (a) ; (b) ; (c) 
4. . 
5. (a) ; (b) ; (d) ; (e) igual .