Exercícios da Unidade 3_FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL _ MECÂNICA

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Exercícios da Unidade 3
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL - MECÂNICA
Questão 1
Sem resposta
Um atleta descuidado deixa cair o troféu que está exibindo sobre o dedão do pé́. Escolhendo o nível do chão como o ponto 
y
=
0
 de seu sistema de coordenadas, estime a mudança na energia potencial gravitacional (
∆
U
1
) do sistema troféu-Terra enquanto o troféu cai. Repita o cálculo, utilizando o topo da cabeça do atleta como a origem das coordenadas (
∆
U
2
).
Suponha que o troféu tenha uma massa de 
2
 
k
g
, que o topo do dedão do atleta esteja cerca de 
0,05
 
m
 acima do chão, que o troféu caia de uma altura de 
1,4
 
m
 e que o atleta tenha altura de 
2,0
 
m
.
Assinale a alternativa que fornece, respectivamente, 
∆
U
1
 e 
∆
U
2
.
Aproximadamente -27,4 J e -11,8 J.
Aproximadamente -11,8 J e -38,2 J.
Aproximadamente -26,4 J e -26,4 J.
 
Aproximadamente -11,8 J e -11,8 J.
Aproximadamente -38,2 J e -38,2 J.
A variação da energia potencial gravitacional com o chão como referência (
Δ𝑈1) é de aproximadamente −26,4J. A variação da energia potencial gravitacional com o topo da cabeça como referência ( Δ𝑈2) é de aproximadamente 
−26,4J
. Questão 2
Sem resposta
Uma mola sem massa localizada sobre uma superfície horizontal lisa é comprimida por uma força de , o que resulta em um deslocamento de  da posição de equilíbrio inicial. Uma bola de aço de massa  é colocada em frente à mola, que é liberada.
Qual é a velocidade da bola de aço quando é arremessada pela mola, ou seja, logo após perder contato com a mola? (Presuma que não haja atrito entre a superfície e a bola de aço. A bola simplesmente deslizará pela superfície, e não rolará.)
Assinale a alternativa correta.
· 2,54 m/s.
· 3,98 m/s.
 
· 4,26 m/s.
· 5,12 m/s.
· 6,07 m/s.
Questão 3
Sem resposta
Sua empresa foi contratada para construir uma rampa em uma sala comercial, cuja entrada está a um desnível de  de altura em relação à horizontal. O espaço disponível possibilitou a construção de uma rampa única, sem patamares. Supondo uma subida na rampa com velocidade constante e a massa do conjunto pessoa-cadeira igual a , qual deve ser o ângulo de inclinação da rampa a ser construída? Qual a energia gasta pelo cadeirante para subir por esta rampa? Despreze os atritos.
Observação: Rampas de acesso, de acordo com estas normas, devem ter inclinação de forma que um cadeirante, ao subir, aplique uma força correspondente a cerca de 7% da sua força peso.
Assinale a alternativa correta.
· Aproximadamente 4° e 1470 J.
· Aproximadamente 5° e 1520 J.
 
· Aproximadamente 6° e 1630 J.
· Aproximadamente 7° e 1780 J.
· Aproximadamente 8° e 1820 J.
Questão 4
Sem resposta
A energia tem significância fundamental na física: praticamente toda atividade física acontece com o gasto ou transformação de energia. Cálculos que envolvam a energia de um sistema são de importância essencial na ciência e na engenharia.
Nesse contexto, analise as afirmativas abaixo.
I. Energia cinética é a energia associada ao movimento de um objeto.
II. Trabalho é a energia transferida para um objeto ou transferida de um objeto, causado pela ação de uma força externa. O trabalho positivo transfere energia ao objeto, e o trabalho negativo transfere energia do objeto.
III. A mudança de energia cinética resultante de forças aplicadas é igual ao trabalho realizado pelas forças.
IV. Potência é a taxa temporal com que o trabalho é feito.
V. Energia potencial é a energia armazenada na configuração de um sistema de objetos que exercem forças entre si.
Assinale a alternativa correta.
· Apenas as afirmativas I, II, IV estão corretas.
· Apenas as afirmativas II, IV e V estão corretas.
· Apenas as afirmativas II, III, IV estão corretas.
· Apenas as afirmativas III, IV, V estão corretas.
· Todas as afirmativas estão corretas.
Questão 5
Sem resposta
Uma força conservativa é uma força para a qual o trabalho realizado sobre qualquer caminho fechado é zero. Uma força que não cumpre esse requisito é chamada de força não conservativa.
Nesse contexto, analise as afirmativas abaixo.
I. Para qualquer força conservativa, a mudança de energia potencial em função de alguma reordenação espacial de um sistema é igual à negativa do trabalho realizado pela força conservativa durante essa reordenação espacial.
II. A energia mecânica total é conservada para qualquer processo mecânico dentro de um sistema isolado que envolve apenas forças conservativas: DE = DK + DU = 0. Uma maneira alternativa de expressar essa conservação de energia mecânica é K + U = K0 + U0.
III. A energia total – a soma de todas as formas de energia, sejam mecânicas ou não – sempre é conservada em um sistema isolado. Isso é válido para forças conservativas e não conservativas: Etotal = Emecânica + Eoutras = K + U + Eoutras = constante.
IV. Problemas de energia que incluem forças não conservativas podem ser solucionados usando o teorema do trabalho e energia: Wf = DK + DU.
Assinale a alternativa correta.
· Apenas as afirmativas I e II estão corretas.
· Apenas as afirmativas III e IV estão corretas.
· Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas.
· Apenas as afirmativas II, III e IV estão corretas.
· Todas as afirmativas estão corretas.
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