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2ª Lista de Exercícios – Física Geral VII Prof: Rodrigo 1 - Um garoto de peso 600 N sobe, por uma escada, uma altura de 5 m. A variação de energia potencial envolvida foi, em joules, de: 2 – Uma bola, de 10 Kg, cai de uma altura de 3,2 metros. Determine: a) A energia cinética no início da queda; b) a energia potencial gravitacional no início da queda; c) a energia cinética no final da queda; d) a energia potencial gravitacional no final da queda; e) a velocidade final (ou da queda) da bola. 2 – Um Lustre, de massa m = 2,0 kg, desprende-se do teto, caindo sobre o chão da sala, de uma altura hA = 3.0 m. a) Qual era o valor da energia potencial gravitacional do lustre, em relação ao chão, quando ele se encontrava na posição A? b) Qual era o valor da energia cinética no ponto A? c) Qual o valor da energia mecânica total? d) Qual o valor da energia potencia gravitacional no ponto B? Dado: hB = 2,0 m. e) Qual o valor da energia cinética no ponto B? f) Qual o valor da energia potencial gravitacional no solo? g) Qual o valor da energia cinética no solo? h) Então, qual o trabalho que o peso do lustre realizará ao cair de A até o chão? i) Qual a velocidade do lustre no ponto B? j) Qual a velocidade do lustre no ponto C? 3 - Uma bolinha de massa 0,10 kg, assimilável a um ponto material, encontra-se sobre uma mesa horizontal de altura 0,80 m, como indica a figura. Calcule, admitindo g = 10 m/s2, a energia potencial gravitacional e cinéticada bolinha: a) em relação ao plano da mesa; b) em relação ao solo. Ministério da Educação Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica Instituto Federal do Rio de Janeiro – IFRJ - Campus Nilópolis Diretoria de Desenvolvimento do Ensino Agora suponha que ela seja lançada para cima com velocidade igual a 6 m/s. c) a energia cinética no lançamento; d) a energia potencial no lançamento; e) qual a altura máxima; f) a energia cinética de queda; g) qual a velocidade de queda. 4 - A figura mostra um trecho da montanha russa de um parque de diversões. Um carrinho, com massa total de 300kg, inicia a descida, partindo do repouso do ponto A. Desprezando os efeitos do atrito e supondo g = 9,8m/s², determine: a) a energia mecânica do carrinho nos pontos A, B e C ; b) a velocidade do carrinho ao passar pelo ponto C. 5 - No escorregador mostrado na figura, uma criança com 30 kg de massa, partindo do repouso em A, desliza até B. Desprezando as perdas de energia e admitindo g = 10 m/s2, calcule a velocidade da criança ao chegar a B. 6 - O planeta Netuno tem massa, aproximadamente, 18 vezes a da Terra , e sua distância ao Sol é, aproximadamente, 30 vezes a distância da Terra ao Sol. Se o valor da força gravitacional entre o Sol e a Terra é F, o valor da força gravitacional entre o Sol e Netuno é: 7 - Um planeta hipotético tem massa duas vezes maior que a massa da Terra e diâmetro três vezes maior que o da Terra. A razão entre a aceleração da gravidade na superfície desse planeta e a correspondente na Terra é: 8 - A grandes alturas, a força gravitacional que atua sobre um corpo de massa m é menor porque: 9 - Um planeta hipotético tem massa dez vezes menor que a da Terra e raio quatro vezes menor que o terrestre. Se a aceleração da gravidade nas proximidades da superfície da Terra vale 10 m/s2, a aceleração da gravidade nas proximidades da superfície do planeta hipotético é de: 10 - Em julho de 1997, a sonda norte-americana Mars Pathfinder chegou a Marte para uma nova exploração das condições do planeta. Nessa ocasião os jornais publicaram comparações entre a Terra e Marte. Numa matéria publicada no jornal Folha de São Paulo verifica-se que o raio de Marte é 53% do raio da Terra e a massa de Marte é 11% da massa da Terra. Partindo desses dados e considerando que a aceleração da gravidade da Terra é de 10 m/s2, podemos concluir que a aceleração da gravidade na superfície de Marte, em m/s2, é um valor mais próximo de: 11 - Um astronauta flutua no interior de uma nave em órbita em torno da Terra. Isso ocorre porque naquela altura: a) não há gravidade. b) a nave exerce uma blindagem à ação gravitacional da terra. c) existe vácuo. d) o astronauta e a nave têm aceleração igual a da gravidade, isto é, estão numa espécie d) “queda livre”. e) o campo magnético terrestre equilibra a ação gravitacional. 12 - As quatro estações do ano podem ser explicadas: a) pela rotação da Terra em torno de seu eixo. b) pela órbita elíptica descrita pela Terra em torno do Sol. c) pelo movimento combinado de rotação e translação da Terra. d) pela inclinação do eixo principal da Terra durante a translação. e) pelo movimento de translação da Terra. Dilatação térmica 01 - O coeficiente de dilatação linear do aço é 1,1 x 10-5 ºC-1. Os trilhos de uma via férrea têm 12m cada um na temperatura de 0ºC. Sabendo-se que a temperatura máxima na região onde se encontra a estrada é 40ºC, o espaçamento mínimo entre dois trilhos consecutivos deve ser, aproximadamente, de: a) 0,40 cm b) 0,44 cm c) 0,46 cm d) 0,48 cm e) 0,53 cm 02 - Ao se aquecer de 1,0ºC uma haste metálica de 1,0m, o seu comprimento aumenta de 2,0 . 10-2mm. O aumento do comprimento de outra haste do mesmo metal, de medida inicial 80cm, quando a aquecemos de 20ºC, é: a) 0,23mm b) 0,32 mm c) 0,56 mm d) 0,65 mm e) 0,76 mm 03 - O volume de um bloco metálico sofre um aumento de 60% quando sua temperatura varia de 200ºC. O coeficiente de dilatação de dilatação linear médio desse metal, em ºC- 1 ,vale: a) 1,0.10-5 b) 3,0.10-5 c) 1,0.10-4 d) 3,0.10-4 e) 3,0.10-3 04 - Um bloco de certo metal tem seu volume dilatado de 200cm3 para 206cm3, quanto sua temperatura aumenta de 20ºC para 520ºC. Se um fio deste mesmo metal, tendo 10cm de comprimento a 20ºC, for aquecido até a temperatura de 520ºC, então seu comprimento em centímetro passará a valer: a) 10,1 b) 10,2 c) 10,3 d) 10,6 e) 11,2 05 - Um recipiente para líquidos com capacidade para 120 litros, é completamente cheio a uma temperatura de 10°C. Esse recipiente é levado para um local onde a temperatura é de 30°C. Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido igual a 1,2 x 10-3 (°C)-1, e considerando desprezível a variação de volume do recipiente, a quantidade de líquido derramado em litros é: a) 0,024 b) 0,24 c) 2,88 d) 4,32 e) 5,76 06 - Um recipiente, cujo volume é de 1 000cm3, a 0°C, contém 980cm3 de um líquido à mesma temperatura. O conjunto é aquecido e, a partir de uma certa temperatura, o líquido começa a transbordar. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação cúbica do recipiente vale 2,0 . 10-5 °C-1 e o do líquido vale 1,0 . 10-3 °C-1, pode-se afirmar que a temperatura no início do transbordamento do líquido é, aproximadamente: a) 6,0°C b) 12°C c) 21°C d) 78°C e) 200°C Respostas: 01 – E 02 – B 03 – E 04 – A 05 - C 06 - C
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