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Trabalho de Fisica 3o bim

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Trabalho de Física - 3o Bim. Prof. Vinícius - Engenharia elétrica.
1- A figura representa o gráfico do módulo F de uma força que atua sobre um corpo em função do seu deslocamento x. Sabe-se que a força atua sempre na mesma direção e sentido do deslocamento.
Qual o trabalho dessa força?
2- Considere um corpo sendo arrastado, com velocidade constante, sobre uma superfície horizontal onde o atrito não é desprezível. Considere as afirmações I, II e III a respeito da situação descrita. I. O trabalho da força de atrito é nulo. II. O trabalho da força peso é nulo. III. A força que arrasta o corpo é nula. A afirmação está INCORRETA em: 
a) I apenas. b) I e III, apenas. c) II apenas. d) I, II e III.
3- De acordo com publicação médica especializada, uma pessoa caminhando à velocidade constante de 3,2 km/h numa pista plana horizontal consome, em média, 240 kcal em uma hora. Qual a potência média dessa pessoa? 1cal = 4,18J.
4- Dois jovens, cada um com 50 kg de massa, sobem quatro andares de um edifício. A primeira jovem, Heloísa, sobe de elevador, enquanto o segundo, Abelardo, vai pela escada, que tem dois lances por andar, cada um com 2,0m de altura. 
a) Denotando por WA o trabalho realizado pelo peso de Abelardo e por WH o trabalho realizado pelo peso de Heloísa, determine a razão WA / WH. 
b) Supondo que são nulas suas velocidades inicial e final, calcule a variação de energia mecânica de cada jovem ao realizar o deslocamento indicado.
5- Durante a Olimpíada 2000, em Sidney, um atleta de salto em altura, de 60 kg, atingiu a altura máxima de 2,10 m, aterrissando a 3m do seu ponto inicial. Qual o trabalho realizado pelo peso durante a sua descida?
6- Na figura, sob a ação da força de intensidade F = 2N, constante, paralela ao plano, o bloco percorre 0,8 m ao longo do plano com velocidade constante.
Determine: 
a) a massa do bloco; .
b) o trabalho realizado pelo peso do bloco, nesse percurso.
7- O bloco de peso 100N, da figura, sobe o plano inclinado com velocidade constante, sob a ação da força F ( paralela ao plano e de intensidade 71N. Devido ao atrito, a quantidade de calor liberada no trajeto de A para B é?
8- O corpo representado está sendo deslocado por uma força de direção e sentido constante e módulo variável, conforme o diagrama abaixo:
Qual o trabalho realizado por essa força ao deslocar o corpo da posição 5 m à posição 20 m?
9- O monumento de Stonehenge, na Inglaterra, é uma construção que impressiona pela sua grandiosidade, sobretudo por ter sido construído por volta de 2800 a. C. A maior pedra em Stonehenge mede cerca de 10 m e tem massa de 50 000 kg, tendo sido retirada de uma pedreira a 30 km de distância do local. Uma das hipóteses a respeito de como um povo tão primitivo teria sido capaz de realizar tamanha façanha supõe que a pedra teria sido arrastada em algum tipo de trenó primitivo por sobre a neve. Considerando um coeficiente de atrito cinético de 0,2 e que 500 pessoas teriam participado do arraste da enorme pedra de 50 000 kg, realizado na horizontal e a velocidade constante, ao longo dos 30 km, e adotando g = 10 m/s2 , pode-se afirmar que o valor médio para o trabalho realizado por cada indivíduo seria de?
10- Quando uma pessoa de 70 kg sobe 2 m numa escada, ela realiza um trabalho cuja ordem de grandeza é?
11- Sob a ação de uma força constante, um corpo de massa m = 4,0kg adquire, a partir do repouso, a velocidade de 10m/s. 
a) Qual é trabalho realizado por essa força? 
b) Se o corpo se deslocou 25m, qual o valor da força aplicada?
12- Um automóvel, de massa 1,0.103 kg, que se move com velocidade de 72 km/h é freado e desenvolve, então, um movimento uniformemente retardado, parando após percorrer 50 m.. Qual o trabalho da força que freia o carro?
13 - Um bloco de massa 0,5 kg está sujeito a uma força que varia com a posição de acordo com o gráfico a seguir.
Se o bloco partiu do repouso em x = 0, qual será sua velocidade escalar, em m/s, quando x for igual a 30 m?
14 - Um carro sem combustível é empurrado por um motorista até um posto mais próximo. Nos primeiros 20 metros do trajeto, o motorista empurra o carro por trás e, nos 20 metros seguintes, ele empurra o carro de lado, formando um ângulo de 60° com a direção do deslocamento. Qual o trabalho total realizado pelo motorista, supondo que a intensidade da força aplicada seja de 700 N?
15 - Um corpo de massa 0,3kg está em repouso. A partir de um certo instante, uma força variável com a distância segundo a função: F = 10 - 20.d (onde F está em newtons (N) e d em metros (m)) passa a atuar no corpo na direção vertical e sentido ascendente. Qual a energia cinética do corpo no instante em que a força F se anula?
16 - Um corpo de massa 10 kg é puxado por uma mola de constante elástica K = 100 N/m. O comprimento natural é L0 = 2m. Qual é o trabalho realizado pela força elástica para deslocar o corpo da posição x = 10m para a posição x = 4m?
17 - Um móvel de 100 kg encontra-se em uma superfície horizontal, na qual o coeficiente de atrito entre o móvel e a superfície é 0,5. Aplica-se a ele uma força de 250 N que forma um ângulo de 37º com o deslocamento. Qual o trabalho realizado pela força de atrito em um percurso de 10 m?
18 - Um tambor de massa 50 kg está cheio com 200 L de água. O tambor é içado por uma força F a 20m de altura. A água escoa uniformemente através de um orifício, de modo que o tambor chega à parte superior completamente vazio. Sabendo-se que a velocidade de subida é constante, determinar o trabalho da força F do solo até a altura de 20m.
19 - Uma mola, submetida à ação de uma força de intensidade 10N, está deformada de 2,0cm. O módulo do trabalho realizado pela força elástica na deformação de 0 a 2,0cm foi de ?
20 - Uma partícula está sob efeito de uma força conforme o gráfico abaixo:
O trabalho, em joules, realizado pela força no intervalo x = 0 a x = 10 m é?
21 -Imagine que você deixa cair (abandonado) um objeto de massa m e de altura de 51,2 metros. Determine a velocidade desse objeto ao tocar o solo.
22 - Vamos supor que um carrinho de montanha-russa esteja parado a uma altura igual a 10 m em relação ao solo. Calcule a velocidade do carrinho, nas unidades do SI, ao passar pelo ponto mais baixo da montanha-russa. Despreze as resistências e adote a massa do carrinho igual a 200 kg.
23 - Um tubarão branco nada, normalmente, a uma velocidade de cerca de 3 km/h, mas pode atingir rapidamente uma velocidade em torno de 26 km/h ao atacar uma presa. Ao alterar a sua velocidade de 3 km/h para 26 km/h, a energia cinética do tubarão aumenta em aproximadamente? Se o tubarão pudesse pular, qual altura ele atingiria?
24 - -A colisão de fragmentos do cometa Shoemaker-Levy com o planeta Júpiter foi bastante noticiada pela imprensa. Aqui na Terra, existem vários indícios de impactos com meteoros. No Brasil, inclusive, existe um meteorito conhecido como Bendegó que caiu no sertão da Bahia e atualmente está em exposição no Museu Nacional do Rio de Janeiro. Também a Lua apresenta registros bem claros da existência desses encontros no espaço: suas crateras. Para que o impacto de um fragmento de cometa (massa 5 x 106 kg) contra a superfície da Terra dissipe uma energia equivalente àquela liberada pela bomba atômica que destruiu Nagasaki, durante a Segunda Guerra Mundial (4 x 1013 joules), qual a velocidade que o fragmento deve ter?
25 - A figura mostra uma pista que consiste de duas calhas horizontais, AB e DE, e de uma parte vertical. O trecho vertical da pista é formado por duas metades de circunferências de raios diferentes. O trecho BC tem raio 2R0 enquanto o trecho CD tem raio R0 = 1,1 m. Um objeto é lançado no ponto A com velocidade VA = 12 m/s. Desprezando o atrito, qual a velocidade do objeto no ponto E?
26 - Um pequeno bloco, posto em movimento a partir do ponto A com velocidade V0 = 6 m/s, desliza sem atrito atéo ponto B, onde a sua velocidade é V. O intervalo de tempo de trânsito entre A e B é Δt = 1,0 s. Calculea componente horizontal da aceleração média do bloco, entre os pontos A e B, em m/s2 . Despreze a resistência do ar.
27 - -Um garoto brinca com uma mola espiral. Ele coloca a mola em pé numa mesa e apóia um pequeno disco de plástico em cima da mola. Segurando a borda do disco, ele comprime a mola, encurtando-a por 5 mm. Após o garoto soltar os dedos, a mola projeta o disco 100 mm para cima (contando da altura de lançamento, veja a figura). Quanto subiria o disco, se o garoto comprimisse a mola por 10 mm? Suponha que toda a energia potencial da compressão da mola seja transferida para o disco e que a mola seja ideal.
28 - Um escorregador com água é construído tal que um nadador parta do repouso no seu topo, e o deixe horizontalmente. Uma pessoa é observada atingir a água a 5,0m de distância do fim do escorregador, em 0,5s após deixá-lo. Desprezando as forças resistivas, qual o valor de H representado na figura?
29 - Um bloco de massa 2 kg é empurrado contra uma mola, que tem uma constante elástica igual a 500 N/m, comprimindo-a de 20 cm. O bloco é então solto e a mola o projeta sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície de contato é 0,2. A distância entre a posição da mola completamente relaxada e a extremidade da superfície é 30 cm. A velocidade com que o bloco atinge a extremidade da superfície é (em m/s) de?
30 - Um bloco de massa m é liberado do repouso sobre um plano inclinado de uma altura H. O bloco desliza sobre o plano com atrito desprezível até sua base, quando então desliza sobre uma superfície rugosa com coeficiente de atrito cinético μ, chocando-se com uma mola de constante elástica k, comprimindo-a de x e parando momentaneamente; a mola em seguida se distende, arremessando o corpo de volta ao plano inclinado e esse sobe a uma altura h. A distância percorrida pelo corpo sobre a superfície rugosa até o momento do repouso momentâneo é igual a d. Qual a expressão que determina a altura h que o corpo sobe?
31 - -Uma bolinha de massa m = 200 g é largada do repouso de uma altura h, acima de uma mola ideal, de constante elástica 1240 N/m, que está fixada no piso (ver figura). Ela colide com a mola comprimindo-a por 10 cm. Calcule, em metros, a altura inicial h.
32 - Uma força externa mantém uma esfera de 0,4kg de massa em repouso na posição A, comprimindo uma mola orientada verticalmente, conforme mostra a figura abaixo. A constante elástica da mola é igual a 400N/m e sua compressão é de 0,3m. No instante em que a força externa deixa de atuar sobre a esfera, esta é arremessada verticalmente para cima. Usando g=10m/s2 e supondo que 20% da energia potencial elástica inicial tenha sido dissipada, a distância vertical, em metros, percorrida pela esfera, desde a posição A até o instante em que o módulo de sua velocidade é igual a 5m/s, na subida, é:
 33 - Um corpo de massa igual a 1,0 kg move-se com velocidade constante igual a 3,0 m/s sobre uma superfície horizontal. Em seguida, sobe uma rampa inclinada de um ângulo θ com a horizontal, parando no ponto A, a uma altura h. Qual o valor da altura h?
34 - -Um corpo de massa 1kg parte do repouso de um ponto A, a uma altura de 5m, sobre uma rampa curva e com atrito desprezível. No final da rampa tem um trecho horizontal BC com 9m de comprimento. Neste trecho, o coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície é 0,2. No final deste trecho está uma mola de constante elástica 400 N/m. O corpo choca-se com a mola comprimindo-a de uma distância x. Qual é o valor da deformação x?
35 - -Uma foca de 30,0 kg sobre um trenó de 5,0 kg, com uma velocidade escalar inicial de 4,0 m/s, inicia a descida de uma montanha de 60 m de comprimento e 12 m de altura, atingindo a parte mais baixa da montanha com a velocidade escalar de 10 m/s. Qual é a energia dissipada durante esse movimento?
36 - Um bloco desliza de um plano inclinado de uma altura de 15m. Durante a descida 25% de sua energia mecânica é dissipada. Com que velocidade o bloco chega ao solo?
37 - A força resultante que atua sobre um bloco de 2,5kg, inicialmente em repouso, aumenta uniformemente de zero até 100 N em 0,2 s, conforme a figura abaixo. 
Qual a velocidade do bloco no final de 0,2s?
38 - Ao bater o tiro de meta, o goleiro chuta a bola parada de forma que ela alcance a maior distância possível. No chute, o pé do goleiro fica em contato com a bola durante 0,10 s, e a bola, de 0,50 kg, atinge o campo a uma distância de 40 m. Despreze a resistência do ar. 
a) Qual a intensidade do vetor velocidade inicial da bola? 
b) Qual o impulso da força do pé do goleiro na bola? 
39 - Num certo instante, um corpo em movimento tem energia cinética de 100 joules, enquanto o módulo de sua quantidade de movimento é 40kg m/s. Qual o valor da massa do corpo?
40 - Um atirador, com uma metralhadora, pode resistir a uma força média de recuo de, no máximo, 160N. As balas têm massa 40 g cada uma e saem da metralhadora com velocidade de 800m/s. O número máximo de projéteis que podem ser atirados por segundo vale?
41 - Um corpo de massa 2,0kg move-se com velocidade constante de 10m/s quando recebe um impulso, em sentido oposto, de intensidade 40N.s. Qual a velocidade do corpo após o impulso?
42 - Um corpo de massa 8,0 kg move-se para sul com velocidade de 3,0 m/s e, após certo tempo, passa a mover-se para leste com velocidade de 4,0 m/s. Qual a variação da quantidade de movimento do corpo nesse intervalo de tempo?
43 - Um corpo de massa 2,0 kg é lançado verticalmente para cima, com velocidade inicial de 20m/s. Qual o impulso da força peso, desde o lançamento até a altura máxima?
44 - Um foguete demonstrativo, inicialmente em repouso, é constituído por um corpo cilíndrico e propelido por um combustível à base de pólvora. Durante a combustão é ejetada horizontalmente uma massa total de 4,0 g com velocidade média de módulo 30m/s em relação ao solo. A combustão dura 4,0s, ao final da qual a massa do foguete vale 50 g. Considere que o foguete apresenta um movimento retilíneo horizontal e despreze as perdas por atrito e resistência do ar. 
a) Determine a velocidade do foguete ao final da combustão. 
b) Determine a força média horizontal que atua sobre o foguete durante a combustão.
 c) Nota-se que a energia cinética do foguete varia durante a combustão. Isto está de acordo com o princípio da conservação da energia? Justifique.
45 - Um garoto atira pedras com um estilingue, de massa 30,0 g cada uma, imprimindo-lhes, a partir do repouso, uma velocidade de 20,0 m/s. Podemos afirmar que o impulso exercido pelo estilingue sobre cada pedra tem um valor igual a?
46 - Uma bola de massa 50 g é solta de uma altura igual a 3,2 m. Após a colisão com o solo, ela alcança uma altura máxima de 1,8 m. Se o impacto com o chão teve uma duração de 0,02 segundos, qual a intensidade da força média, em newtons, que atuou sobre a bola durante a colisão?
47 - Uma bola de bilhar de massa 400 g, arremessada perpendicularmente contra uma das tabelas da mesa, com velocidade de 20 m/s, retorna com velocidade de 18 m/s. Sabendo que o impacto da bola na tabela teve a duração de 2,0 . 10-2 s, a intensidade média da força que a tabela exerceu na bola vale?
48 - Uma bola de borracha com massa m = 0,5kg cai de uma altura H = 3,2m e retorna a uma altura h = 1,8m após colidir com o solo. Se o tempo de contato da bola com o solo foi de 0,25s, determine o valor em newtons, da força média exercida pelo solo sobre a bola.
49 - Uma esfera de aço de massa 0,20 kg é abandonada de uma altura de 5,0 m, atinge o solo e volta, alcançando a altura máxima de 1,8 m. Despreze a resistência do ar e suponha que o choque da esfera com o solo ocorra durante um intervalo de tempo de 0,050 s. Levando em conta esse intervalo de tempo, determine: a) a perda de energia mecânica e o módulo da variação da quantidade de movimento da esfera; b) a força média exercida pelo solo sobre a esfera.
50 - Uma esfera de massa 20 g atinge umaparede rígida com velocidade de 4,0 m/s e volta na mesma direção com velocidade de 3,0 m/s. Qual o valor do impulso da parede na esfera?
51 - Uma garota e um rapaz, de massas 50 e 75 quilogramas, respectivamente, encontram-se parados em pé sobre patins, um em frente do outro, num assoalho plano e horizontal. Subitamente, a garota empurra o rapaz, aplicando sobre ele uma força horizontal média de intensidade 60N durante 0,50s. a) Qual é o módulo do impulso da força aplicada pela garota? b) Desprezando quaisquer forças externas, quais são as velocidades da garota (vg) e do rapaz (vr) depois da interação?
52 - Uma pessoa dá um piparote (impulso) em uma moeda de 6 gramas que se encontra sobre uma mesa horizontal. A moeda desliza 0,40m em 0,5s, e pára. Calcule: 
 a) o valor da quantidade de movimento inicial da moeda; 
b) o coeficiente de atrito dinâmico entre a moeda e a mesa
53 - Em um colisão com o chão, após uma queda livre vertical, uma esfera dissipa 36% de sua energia mecânica. Supondo que a esfera partiu do repouso de uma altura H = 1,0m e desprezando a resistência do ar, calcule:
a) a altura máxima h atingida após a colisão.
b) o coeficiente de restituição na colisão.
54 - Um vagão A, de massa 10t, move-se com velocidade escalar igual a 0,40m/s sobre trilhos horizontal sem atrito até colidir com um outro vagão B, de massa 20t, inicialmente em repouso. Após a colisão, o vagão A fica parado. A energia cinética final do vagão B vale?
55 - Uma massa m1 em movimento retilíneo com velocidade escalar 8,0 x 10-2m/s colide unidimensionalmente com outra massa m2 em repouso e sua velocidade escalar passa a ser 5,0 x 10-2m/s. Se a massa m2 adquire a velocidade escalar de 7,5 x 10-2m/s, podemos concluir que a massa m1, em função da m2 vale?
56 -  Um bloco de madeira de 6,0kg, dotado de pequenas rodas com massa desprezível, repousa sobre trilhos retilíneos. Quando uma bala de 12g disparada horizontalmente e na mesma direção dos trilhos se aloja no bloco, o conjunto (bloco + bala) desloca-se 0,70m em 0,50s, com velocidade praticamente constante. A partir destes dados, pode-se concluir que a velocidade escalar da bala é?
57 - Sobre uma superfície lisa e horizontal ocorre uma colisão unidimensional e elástica entre um corpo X de massa M e velocidade escalar de 6,0m/s com outro corpo Y de massa 2M que estava parado. As velocidades escalares de X e Y, após a colisão, são, respectivamente?
58 -  Uma esfera de massa 2,0kg é abandonada, a partir do repouso, de uma altura de 25m. Após o choque com o solo a esfera atinge a altura de 16m. O coeficiente de restituição no choque entre a esfera e o solo vale?
59 - Supondo que uma arma de massa 1kg dispare um projétil de massa 10g com velocidade de 400 m/s, calcule a velocidade do recuo dessa arma.
60 - Um carrinho de massa m1 = 2,0 kg, deslocando-se com velocidade V1 = 6,0 m/s sobre um trilho horizontal sem atrito, colide com outro carrinho de massa m2 = 4,0 kg, inicialmente em repouso sobre o trilho. Após a colisão, os dois carrinhos se deslocam ligados um ao outro sobre esse mesmo trilho. Qual a perda de energia mecânica na colisão?
61 - Em uma corrida, um pai tem a metade da energia cinética do filho, que tem metade da massa do pai. Aumentando sua velocidade em 1,0 m/s, 0 pai passa a ter a mesma energia cinética do filho. Quais são as velocidades iniciais do pai e do filho?
62 - A única força que age sobre uma Iata de 2.0 kg que esta se movendo em um plano xy tem um módulo de 5,0 N. Inicialmente a lata tem uma velocidade de 4,0 m/s no sentido positivo do eixo x; em um instante posterior, a velocidade passa a ser 6,0 m/s no sentido positivo do eixo y. Qual é o trabalho realizado sobre a lata pela força de 5.0N nesse intervalo de tempo?
63 - Uma moeda desliza sobre um plano sem atrito em um sistema de coordenadas xy, da origem ate o ponto de coordenadas (3.0 m: 4.0 m), sob o efeito de uma força constante. A força tem um módulo de 2,0 N e faz um ângulo de 100° no sentido anti-horário com o semi-eixo x positivo. Qual e o trabalho realizado pela força sobre a moeda durante esse deslocamento?
64 - Um bloco de gelo flutuante e colhido por urna correnteza que aplica ao bloco uma for,a F = 210i - 150j, fazendo com que ele sofra um deslocamento d= (15 m)i - (12 m)j. Qual é o trabalho realizado pela força sobre o bloco durante esse deslocamento?
65 - A figura mostra três forças aplicadas a um baú que se desloca 3,00 m para a esquerda sobre urn piso sem atrito. Os módulos das forças são F1=5,00 N,
F2= 9,00 N,e F3 = 3.00 N. O ângulo indicado é θ= 60. Nesse deslocamento. (a) qual é o trabalho total realizado sobre o baú pelas três forças e (b) a energia cinética do baú aumenta ou diminui?
66 - Uma máquina transporta um pacote de 4.0 kg de uma posição inicial d1 =(0,50)i + (0,75)j + (0,20)k ate uma posição final d2 = (7,50)i + (12,0)j + (7,20)k em t=12 s. A força constante aplicada pela máquina ao pacote é F = (2.00 N)i + (4.00 N)j + (6.00 N)k. Para esse deslocamento, determine 
(a) o trabalho realizado pela força da maquina sobre o pacote e 
(b) a potencia media dessa força.
67 - Uma força constante de módulo 10 N faz um angulo de 150º (no sentido anti-horario com o sentido positivo do eixo x) ao agir sobre um objeto de 2,0 kg que se move em um plano xy. Qual é o trabalho realizado pela força sobre o objeto quando ele se move da origem ate o ponto de vetor cujo vetor posição é (2,0 m)i - (4.0m)j?
68 - Um trenó a vela está em repouso sobre a superfície de um lago congelado quando um vento repentino exerce sobre ele uma força constante de 200 N. na direção leste. Devido ao angulo da vela, o vento faz com que o trenó se desloque em linha reta por uma distância de 8,0 m em uma direção 20º ao norte do leste. Qual e a energia cinética do trenó ao final desses 8.0 m?
69 - Um floco de gelo de 2 g é liberado na borda de uma taça hemisférica
com 22 cm de raio. Não há atrito no contato do floco com a taça. Calcule o trabalho da força gravitacional durante a descida. Com que velocidade o floco chega ao fundo da taça?
70 - Qual e a constante elástica de uma mola que armazena 25 J de energia potencial ao ser comprimida 7,5cm? Quando solta, qual a velocidade impressa a um corpo de 350g?

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