FISG I Lista 6

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Universidade Estadual de Maringá
PROINTE - Programa de Integração Estudantil
6a Lista de Física Geral I
Horários e Local
Terça-feira 18:10 - 19:10 Bloco E90 - Sala 05
Quinta-feira 18:10 - 19:10 Bloco E90 - Sala 05
Sábado 13:30 - 15:30 Bloco E90 - Sala 05
1 - Você empurra uma caixa pesada sobre uma mesa horizontal com atrito, em linha reta. A
caixa parte do repouso e acaba em repouso. Descreva o trabalho realizado sobre ela (incluindo
sinais) por cada uma das forças que atuam sobre ela e diga qual é o trabalho resultante realizado.
2 - Você vence uma amiga, em uma corrida. No início, os dois têm a mesma energia cinética,
mas ela está mais rápida do que você. Quando você eleva sua rapidez em 25 por cento, vocês
passam a ter a mesma rapidez. Se sua massa é de 85 kg, qual é a massa dela?
3 - Um bloco de 6, 0 kg escorrega 1, 5 m abaixo sobre um plano inclinado sem atrito que
forma um ângulo de 60◦ com a horizontal. (a) Desenhe o diagrama de corpo livre para o bloco
e encontre o trabalho realizado por casa força, enquanto o bloco escorrega 1, 5 m (medidos ao
longo do plano inclinado). (b) Qual é o trabalho total realizado sobre o bloco? (c) Qual é a
rapidez do bloco após ter escorregado 1, 5 m, se ele parte do repouso? (d) Qual é sua rapidez,
após 1, 5 m, se ele parte com uma rapidez inicial de 2, 0 m/s?
4 - A partícula a, de massa m, está inicialmente posicionada no eixo x positivo, em x = x0,
e sujeita a uma força repulsiva Fx, exercida pela partícula b. A posição da partícula b está
fixa na origem. A força Fx é inversamente proporcional ao quadrado da distância x entre as
partículas. Isto é, Fx = A/x2, onde A é uma constante positiva. A partículas a é largada do
repouso e fica livre para se mover sob a influência da força. Encontre uma expressão para o
trabalho realizado pela força sobre a, como função de x. Encontre a energia cinética e a rapidez
de a no limite em que x tende a infinito.
5 - Você exerce uma força de magnitude F na extremidade livre da corda, veja figura
abaixo. (a) Se a carga se move uma distância h para cima, de qual distância se move o ponto
de aplicação da força? (b) Qual é o trabalho realizado pela corda sobre a carga? (c) Qual é o
trabalho que você realiza sobre a corda? A vantagem mecânica deste sistema é a razão F/Fg,
onde Fg é o peso da carga. Quanto vale esta vantagem mecênica?
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6 - Uma partícula de massa m se move, a partir do repouso em t = 0, sob a influência
de uma força constante única ~F . Mostre que a potência desenvolvida pela força, em qualquer
tempo, é P = F 2t/m.
7 - Uma partícula de massa m se move ao longo do eixo x. Sua posição varia no tempo
de acordo com x = 2t3 − 4t2, onde x está em metros e t está em segundos. Determine (a) a
velocidade e a aceleração da partícula como funções de t, (b) a potência fornecida à partícula
em função de t e (c) o trabalho realizado pela força resultante entre t = 0 s e t = 10 s.
8 - Uma partícula de 3, 0 kg parte do repouso em x = 0, 050 m e se move ao longo do eixo
x sob a influência de uma força única Fx = 6, 0 + 4, 0x− 3, 0x2, onde Fx está em newtons e x
está em metros (a) Determine o trabalho realizado pela força enquanto a partícula se move de
x = 0, 050 m até x = 3, 0 m. (b) Determine a potência fornecida à partícula quanto ela passa
pelo ponto x = 3, 0 m.
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