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1 UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL FÍSICA MECÂNICA Prof.: Moacyr Marranghello e Prof. Jorge Tadeu Vargas da Silva 14 DINÂMICA, TRABALHO E ENERGIA 1. Um caixote está em repouso sobre um plano horizontal, quando é impulsionado por uma força constate de 5,0 N durante 40 segundos. Sendo 90 km/h a velocidade adquirida pelo caixote durante esse intervalo de tempo, podemos afirmar que a massa do caixote é, em quilogramas: a) 10 b) 8 c) 4 d) 1,8 e) 4/9 2. A e B são dois blocos de massa 3,0 Kg e 2,0 Kg, respectivamente, que se movimentam juntos sobre uma superfície horizontal e perfeitamente lisa. F r é uma força de intensidade 30N aplicada ao bloco ao A aceleração do sistema e a intensidade da força que B exerce em A são: a) 4 m/s² e 12 N b) 5 m/s² e 10 N c) 6 m/s² e 18 N d) 5 m/s² e 15 N e) 6 m/s² e 12 N 3. Dois corpos, A e B, de massa mA= 2,0 Kg e mB= 1,0 Kg, são presos por um fio inextensível perfeitamente flexível e sem massa (fio ideal). Puxa-se o sistema com uma força de intensidade F = 6,0 N, conforme figura. Supondo o atrito desprezível, determinar a aceleração do sistema e a intensidade da força de tração no fio. 4. No esquema abaixo as massas dos corpos A e B são, respectivamente, 3,0 Kg e 7,0 Kg. Desprezando os atritos, considerando a polia e o fio ideais e adotando g = 10 m/s2, determine a aceleração do sistema e a intensidade da força de tração no fio. 5. Admita que sua massa seja 60 Kg e que você esteja sobre uma balança, dentro da cabina de um elevador. Sendo g = 10 m/s2 e a balança calibrada em Newtons, a indicação por ela fornecida, quando a cabine desce acelerada com aceleração constante de 3 m/s2, é: a) 180 N b) 240 N c) 300 N d) 420 N e) 780 N 6. Dois blocos, A e B, de pesos respectivamente iguais a 70 N e 30 N, apóiam-se sobre uma mesa horizontal. O coeficiente de atrito entre os blocos e a mesa é 0,40. Aplicando ao bloco A uma força horizontal de intensidade F = 50 N e supondo g = 10 m/s2, determine a aceleração comunicada ao sistema e a intensidade da força de tração no fio suposto ideal. 7. No sistema da figura, os coeficientes da atrito estático e dinâmico entre o bloco A (massa 10 Kg) e a mesa são 0,3 e 0,25 , respectivamente. Considere g = 10 m/s2 e despreze o atrito na roldana. A `massa pendurada é de 2 Kg. O valor da força de atrito que está atuando sobre o bloco A é? a) 27,5 N b) 30 N c) 16,7 N d) 25 N e) 20 N F r A B F r A B A B F r B A A B 2 8. Um corpo de peso 5,0 N sobe com velocidade constante um plano inclinado sob ação de uma força de 4,0 N, conforme a figura. O coeficiente de atrito dinâmico entre o corpo e o plano vale: Dados: sen θ = 0,60 ; cos θ = 0,80 a) 0,10 b) 0,50 c) 0,30 d) 0,70 e) 0,25 9. Um corpo de massa m = 100 g é deslocado ao longo da trajetória ABC, indicada na figura. Considere g = 10 m/s². Calcule o trabalho realizado pelo peso do corpo: a) ao longo do trecho AB; b) ao longo do trecho BC. 10. Uma esteira rolante transporta 15 caixas de bebida por minuto, de um depósito no subsolo até o andar térreo. A esteira tem comprimento de 12 m e inclinação de 30° com a horizontal e move-se com velocidade constante. As caixas a serem transportadas já são colocadas com a velocidade da esteira. Se cada caixa pesa 200 N, o motor que aciona esse mecanismo deve fornecer a potência de: a) 20 W b) 40 W c) 300 W d) 600 W e) 1 800 W 11. No sistema conservativo esquematizado ao lado, o corpo tem massa m = 2 kg e desliza a partir do repouso em A até atingir a mola cuja constante elástica é 2000 N/m. Sendo a aceleração da gravidade no local g = 10 m/s², determine a máxima deformação sofrida pela mola. 12. Um carro, situado em um ponto A, a 2,0 metros de altura, parte do repouso e alcança o ponto B situado a 0,5 metros, segundo a trajetória indicada na figura. Calcule a velocidade que o carro possui em B, sabendo que 40% de sua energia mecânica inicial é dissipada pelo atrito ao longo do trajeto. Adote g = 10 m/s². 13. Uma bola de 0,2 kg de massa é lançada verticalmente para baixo, com velocidade inicial de 4 m/s. a bola bate no solo e, na volta, atinge uma altura máxima que é idêntica à altura do lançamento. Qual a energia perdida durante o movimento. 14. Um rifle, de 3 kg de massa, dispara uma bala de massa igual a 10 gramas, com uma velocidade inicial de 600 m/s. a velocidade de recuo do rifle será, em módulo, igual a: a) 2 m/s b) 6 m/s c) 10 m/s d) 18 m/s e) 20 m/s 15. Na cobrança de um pênalti, em uma partida de futebol, uma bola de massa igual a 0,40 kg é chutada com velocidade inicial de módulo igual a 25 m/s. Sabendo que o tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é de 0,05 s, calcule, em newtons, a intensidade da força média aplicada à bola pelo pé do jogador. Gabarito: 1. b 2. e 3. 2 m/s² e 4 N 4. 7 m/s² e 21 N 5. d 6. 1 m/s² e 15 N 7. e 8. e 9. a) 0 b) - 4 J 10. d 11. 0,20 cm 12. 14 m/s 13. c 14. a 15. 200 N F r θ C 4m A B 3m A B h = 2 m 2 m 0,5
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