Lista de Exercícios Física I

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LISTA DE FÍSÍCA – 2ª VA 
 
1 – Na figura abaixo, uma caixa é movida em um plano com uma inclinação de 30º sob 
a ação de algumas forças. F1 é horizontal e de magnitude 40N. F2 é normal ao plano e 
de magnitude 20N. F3 é paralela ao plano e de magnitude 30N. Determine o trabalho 
realizado por cada força conforme o bloco se move 80 cm subindo o plano. 
 
2 – Calcule o trabalho realizado contra a gravidade por uma bomba que injeta 600 l de 
gasolina em um tanque que está 20 m acima da bomba. Um centímetro cúbico de 
gasolina tem massa de 0,82g. 
3 – Uma bala de 8,0g é atirada horizontalmente contra um cubo de madeira de 9,0kg, 
que está em repouso, e fica presa nele. O cubo é livre para se mover e tem uma 
velocidade de 40cm/s após o impacto. Encontre a velocidade inicial da bala. 
4 – Como mostrado na figura abaixo, uma bala é atirada horizontalmente contra um 
bloco de madeira de 3000kg suspenso por uma corda. A bala fica presa no bloco. 
Calcule a velocidade inicial da bala se o impacto faz com que o bloco se eleve 10 cm 
em relação a posição de repouso. 
 
5 – Um pendulo consistindo de uma bola de massa m é solto de sua posição original 
conforme a figura abaixo e colide com um bloco de massa M. O bloco desliza por uma 
distancia D antes de parar devido uma força de atrito estático 0,20Mg. Encontre D se a 
bola retorna para um ângulo de 20º. 
 
6 – Duas bolas idênticas colidem de frente. A velocidade inicial de uma é 0,75m/s 
(direção leste), enquanto a outra é 0,43m/s (direção oeste). Se a colisão é perfeitamente 
inelástica, qual a velocidade final de cada bola? 
 
7 – Um ventilador gira a uma taxa de 900 rpm. A) Encontre a velocidade angular de 
qualquer ponto em uma das pás do ventilador. B) Encontre a velocidade tangencial da 
ponta da pá se a distancia do centro ate a ponta é de 20,0cm. 
 
8 – Uma correia passa por uma roldana de raio 25cm como mostra a figura abaixo. Se 
a ponta da correia tem velocidade de 5,0m/s, qual a velocidade de rotação da roldana? 
 
9 – A centrifuga de uma lavadora de roupas em rotação de 900 rpm, reduz sua rotação 
uniformemente para 300 rpm enquanto faz 50 revoluções. Encontre (a) a aceleração 
angular e (b) o tempo necessário para girar por estas 50 revoluções. 
 
10 – Como mostrado na figura abaixo, uma força constante de 40N é aplicada 
tangencialmente a uma roda com raio de 20cm. A roda possui momento de inercia de 30 
kg.m2. Encontre (a) a aceleração angular, (b) a velocidade angular após 4s do repouso, 
(c) o numero de revoluções feitas em 4s. (d) Mostre que o trabalho realizado pela roda 
nos 4s é igual a energia cinética da roda após 4s. 
 
 
 
11 – Como mostrado na figura abaixo, uma esfera sólida uniforme rola sobre uma 
superfície horizontal com velocidade 20m/s e então sobe um plano inclinado. Sendo o 
atrito desprezível, qual será o valor de h onde a bola irá parar? 
 
 
 
 
12 – Na figura abaixo, um bloco de massa m=4 kg é acelerado, a partir do repouso, por 
uma mola comprimida de x = 0,2 m e de constante elástica k = 4800 N/m. O bloco 
deixa a mola no seu comprimento relaxado e se desloca por uma superfície horizontal. 
Nessa superfície, existe atrito apenas numa região áspera de comprimento D = 9,0 m. O 
coeficiente de atrito cinético dessa região é μk=0,1. Considere que g=10m/s2. 
(a) Escreva a lei de conservação da energia total do sistema e determine a altura h 
atingida pelo bloco no plano inclinado, após passar pela primeira vez na região com 
atrito. 
(b) Quando o bloco retorna pela primeira vez do plano inclinado, determine velocidade 
dele no centro da região com atrito, ou seja, a velocidade do bloco no ponto A da figura 
durante o primeiro retorno. 
(c) Determine a compressão x da mola neste primeiro retorno. 
(d) Calcule a posição onde o bloco fica permanentemente parado em relação ao ponto O 
 
 
13 - Uma bala de massa m=10,0 g é disparada horizontalmente contra dois blocos 
inicialmente em repouso numa mesa sem atrito. A bala atravessa o bloco 1 de massa 
m1=1,2 kg e se aloja no bloco 2 de massa m2=2,0 kg. Os blocos terminam com 
velocidades v1f =0,5 m/s e v2f =1,2m/s, respectivamente conforme a figura ao lado. 
Despreze o material removido do bloco 1 pela bala durante a colisão e quaisquer efeito 
gravitacionais. 
(a) Determine a velocidade v’ da bala imediatamente após atravessar o bloco 1 (a 
mesma imediatamente antes da colisão com o bloco 2). Dica: analise a colisão da bala 
com o bloco 2. 
(b) Determine a velocidade v da bala imediatamente antes da colisão com o bloco 1. 
(c) Determine a variação da velocidade do centro de massa do sistema ΔVCM entre o 
instante antes de a bala colidir com o bloco 1 a após a bala se alojar no bloco 2. 
Justifique sua resposta.