Lista de Exercícios

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FÌSICA I - BA010901 
Profª Carla Judite Kipper – gabinete 3141 – 06/09/2013 
Quarta Lista de Exercícios 
 
 
1) Se uma força resultante horizontal de 132 N é aplicada a uma pessoa com massa de 60 Kg em repouso na beira 
de uma piscina, qual a aceleração produzida? 
 
2) O super-homem lança uma rocha de 2400 Kg sobre seu adversário. Qual é a força horizontal que o super-
homem deve aplicar sobre a rocha para que ela se desloque com uma aceleração horizontal igual a 12,0 m/s
2
? 
 
3) Uma garrafa é empurrada sobre uma mesa e escorrega para fora da extremidade da mesa. Não despreze a 
resistência do ar. 
a) Quais forças atuam sobre a garrafa enquanto ela cai da mesa até o chão? 
b) Sobre quais corpos estão as reações dessas forças? Faça o desenho dos pares ação e reação. 
 
 
4) Um elevador carregado possui massa total de 2200 Kg. Os cabos muito desgastados podem suportar uma 
tensão máxima de 28000 N. 
a) Faça um diagrama de força de corpo livre para o elevador. Qual é a força resultante sobre o elevador? 
b) Aplique a segunda lei de Newton e encontre a aceleração máxima de baixo para cima para o elevador, sem que os 
cabos se rompam. 
 
 
5) Uma bola de demolição de massa M está suspensa por uma pesada corrente uniforme com massa m. 
a) Encontre a tensão máxima e mínima na corrente. 
b) Qual é a tensão em um ponto localizado a três quartos acima da base da corrente? 
 
6) Uma rua de São Paulo possui uma inclinação de 17,5º com a horizontal. Qual a força paralela à rua necessária 
para impedir que o carro de 1390 Kg desça a ladeira dessa rua? 
 
 
7) Um bloco de gelo de 8,0 Kg é libertado a partir do repouso no topo de uma rampa sem atrito de comprimento 
igual a 1,50 m e desliza para baixo atingindo uma velocidade de 2,50 m/s na base da rampa. 
a) Qual o ângulo entre a rampa e a horizontal? 
b) Qual seria a velocidade escalar do gelo na base, se o movimento sofresse a oposição de uma força de atrito 
constante de 10,0 N, paralela à superfície da rampa? 
 
8) Um balde com massa de 6,75 Kg está pendurado em um poço na extremidade de uma corda. A corda passa 
sobre uma polia sem atrito no topo do poço, e você puxa horizontalmente a extremidade da corda para elevar 
lentamente o balde até uma altura de 4,0 m. 
a) Qual o trabalho realizado pela sua força ao puxar o balde para cima? 
b) Qual o trabalho realizado pela força peso sobre o balde? 
c) Qual o trabalho total realizado sobre o balde? 
 
 
9) Calcule a energia cinética de um automóvel de 750 Kg viajando a 36 m/s. 
 
 
10) Um bloco de gelo com massa de 2,0 Kg desliza 0,75 m de cima para baixo ao longo de um plano inclinado de 
36,9º abaixo da horizontal. Sabendo que ele parte do repouso, qual sua velocidade final? Despreze o atrito. 
 
 
11) Uma força de 800 N estica uma mola até uma distância de 0,20 m. 
a) Qual a energia potencial da mola quando ela está esticada? 
b) Qual a energia potencial da mola quando ela está comprimida 5,0 m? 
 
 
12) Duas lontras brincalhonas deslizam ao encontro uma da outra sobre uma superfície horizontal lamacenta (sem 
atrito). Uma delas com massa de 7,50 Kg, desliza da direita para a esquerda a 5,0 m/s, enquanto a outra, com 
massa de 5,75 Kg, escorrega da esquerda para a direita a 6,0 m/s. Elas se agarram firmemente após colidirem. 
a) Ache o módulo, direção e sentido da velocidade dessas lontras logo após a colisão. 
b) Quanta energia mecânica se dissipa durante essa brincadeira? 
 
 
13) A energia cinética total de um corpo rígido de massa m que se desloca rolando de uma posição x1 para uma 
posição x2, é descrita como 
a) em termos do momento de inércia ∑ I=mr
2
 
b) a soma das energias cinéticas de todas as partículas que compõe o corpo em rotação K=∑ 
 
 
 mr
2
w
2
 
c) a soma das energias cinéticas do corpo rígido em translação e em rotação K=∑ 
 
 
 mr
2
w
2
+ 
 
 
 mv
2
 
d) em termos da velocidade angular do corpo rígido w 
 
 
14) O princípio físico envolvido no fato de uma bailarina girar mais rápido (maior velocidade angular) quando está 
com os braços fechados ao redor do corpo e portanto girar mais devagar quando está com os braços abertos, é dado 
pela 
a) Conservação do momento linear 
b) Conservação da massa 
c) Conservação da Energia 
d) Conservação do momento angular 
 
 
15) A massa de uma bola de futebol é igual a 0,40 Kg. Inicialmente ela se desloca da direita para a esquerda a 20 
m/s, a seguir ela é chutada a 45º para cima e para a direita com velocidade de módulo igual a 30 m/s. Calcule o 
impulso da força resultante e a força resultante média num intervalo de tempo de colisão igual a Δt=0,01 s. Explique 
porque o ângulo que o impulso faz com o eixo x é diferente do ângulo de velocidade da bola depois do chute. 
 
 
16) Um cavaleiro com massa 0,20 Kg está em repouso sobre um trilho de ar sem atrito, ligado a uma mola cuja 
constante é dada por 5,00 N/m. Você puxa o cavaleiro fazendo a mola se alongar 0,10 m e a seguir o libera sem 
velocidade inicial. O cavaleiro começa a se mover retornando para sua posição inicial x=0. Qual a componente x da 
velocidade no ponto x=0,05 m? 
 
 
17) Um bloco de 263 g é deixado cair sobre uma mola vertical de constante elástica k = 2,52 N/cm. O bloco adere-se 
à mola, que ele comprime 11,8 cm antes de parar momentaneamente. Enquanto a mola está sendo comprimida, qual 
é o trabalho realizado (a) pela força da gravidade e (b) pela mola? (c) Qual era a velocidade do bloco exatamente 
antes de se chocar com a mola? (d) Se esta velocidade inicial do bloco for duplicada, qual será a compressão 
máxima da mola? Ignore o atrito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18) Um projétil de massa m = 9, 4 kg é disparado verticalmente para cima. Durante a subida, uma energia de 68 kJ é 
dissipada pelo atrito com o ar. De quanto aumentaria a altura máxima atingida pelo projétil se fosse possível tornar o 
atrito com o ar desprezível? (tornando, por exemplo, a forma do projétil mais aerodinâmica). 
 
 
 
19) Um bloco de massa m = 3, 5 kg, que se encontra sobre um plano horizontal, é empurrado a partir do repouso por 
uma mola comprimida cuja constante de mola é k = 640 N/m. Depois que a mola se encontra totalmente relaxada, o 
bloco viaja por uma superfície com um coeficiente de atrito dinâmico μc = 0, 25 e percorre uma distância d = 7, 8 m 
até parar. (a) Qual a energia mecânica dissipada pela força de atrito? (b) Qual a energia cinética máxima possuída 
pelo bloco? (c) De quanto foi comprimida a mola antes de o bloco ser liberado? 
 
 
20) Um bloco está subindo uma rampa que forma com a horizontal um ângulo θ = 40°. Num ponto situado a 0,5m do 
início da rampa, ele possui a velocidade de 1,3 m/s. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a rampa é μc 
=0,15. (a) Qual a distância adicional percorrida pelo bloco até parar? (b) Qual a velocidade do bloco ao retornar à 
base da rampa?