5° LISTA DE EXERCÍCIOS

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QUINTA LISTA DE EXERCÍCIOS (ENERGIA) 
 
1. Uma criança solta uma pedrinha de massa m=50g, com velocidade inicial nula, do alto de um prédio de 
100m de altura. Devido ao atrito com o ar, o gráfico da posição da pedrinha em função do tempo não é 
mais a parábola y=100-5t£, mas sim o gráfico representado adiante. 
 a) Com que velocidade a pedrinha bate no chão (altura=0)? 
b) Qual é o trabalho realizado pela força de atrito entre t=0 e t=11 segundos? 
 
2. Adote: g = 10 m/s£ 
Uma mola pendurada num suporte apresenta comprimento igual a 20cm. Na sua extremidade livre 
dependura-se um balde vazio, cuja massa é 0,50kg. Em seguida, coloca-se água no balde até que o 
comprimento da mola atinja 40cm. O gráfico a seguir ilustra a força que a mola exerce sobre o balde, em 
função do seu comprimento. Pede-se: 
a) a massa de água colocada no balde; 
b) a energia potencial elástica acumulada na mola no final do processo. 
 
3. Na figura, sob a ação da força de intensidade F=2N, constante, paralela ao plano, o bloco percorre 0,8m 
ao longo do plano com velocidade constante. Admite-se g=10m/s£, despreza-se o atrito e são dados: 
sen30°=cos60°=0,5 e cos120°=-0,5. 
Determine: 
a) a massa do bloco; 
b) o trabalho realizado pelo peso do bloco, nesse percurso. 
 
 
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4. 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? 
 
5. Um corpo A inicialmente com 30J de energia cinética, choca-se com um corpo B que possuía 
inicialmente 5J de energia. 
Sabendo-se que no choque, o corpo A transferiu 23J para B, calcule o trabalho realizado pelo corpo A. 
 
6. Um corpo de massa 1kg possui velocidade inicial em A de 5m/s. Sabe-se que o corpo percorre a 
trajetória ABC, parando em C. O trecho AB é perfeitamente liso (atrito desprezível). A partir do ponto B 
até C existe atrito. Determine: 
a) a velocidade do corpo ao atingir o ponto B, 
b) o trabalho realizado pela força de atrito, no trecho BC (Dado: g = 10 m/s£) 
 7. Um bloco de massa 0,5kg 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 30m? 
 
8. Um carrinho desloca-se em linha reta sobre uma superfície plana e horizontal, às custas da força ù 
constante, indicada em escala na figura a seguir. 
 a) Qual é o trabalho realizado pela força ù, quando o carrinho se desloca do ponto P ao ponto Q, distante 
2,0 metros de P? 
b) se tinha energia cinética de 4,0J quando passou por P, dirigindo-se para Q, que energia cinética terá ao 
passar por Q? (Despreze possíveis atritos). 
 
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9. O gráfico de velocidade de um corpo de 2kg de massa em função do tempo é dado a seguir. Durante 
todo intervalo de tempo indicado, a energia mecânica do corpo é conservada e nos instantes t=0 e t=25s 
ela vale 100J. Pede-se: 
a) o valor mínimo de energia potencial durante o movimento; 
b) o gráfico da força resultante que atua sobre o corpo, em função do tempo. 
 10. Um bloco de madeira, de massa 0,40kg, mantido em repouso sobre uma superfície plana, horizontal e 
perfeitamente lisa, está comprimindo uma mola contra uma parede rígida, como mostra a figura a seguir. 
 Quando o sistema é liberado, a mola se distende, impulsiona o bloco e este adquire, ao abandoná-la, uma 
velocidade final de 2,0m/s. Determine o trabalho da força exercida pela mola, ao se distender 
completamente: 
a) sobre o bloco e. 
b) sobre a parede. 
 
11. Um carrinho de massa m=300kg percorre uma montanha russa cujo trecho BCD é um arco de 
circunferência de raio R=5,4m, conforme a figura adiante. A velocidade do carrinho no ponto A é 
vÛ=12m/s. Considerando g=10m/s£ e desprezando o atrito, calcule; 
 a) a velocidade do carrinho no ponto C; 
b) a aceleração do carrinho no ponto C; 
c) a força feita pelos trilhos sobre o carrinho no ponto C. 
 
12. Uma bola metálica cai da altura de 1,0m sobre um chão duro. A bola repica na chão várias vezes, 
conforme a figura adiante. Em cada colisão, a bola perde 20% de sua energia. Despreze a resistência do ar 
(g=10m/s£). 
 a) Qual é a altura máxima que a bola atinge após duas colisões (ponto A)? 
b) Qual é a velocidade com que a bola atinge o chão na terceira colisão? 
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13. No sistema indicado na figura a seguir, a mola ideal está com seu comprimento natural. Numa 
primeira experiência, o apoio é baixado muito lentamente até abandonar o bloco. Numa segunda 
experiência o apoio é subitamente retirado. Qual a razão entre as distensões máximas sofridas pela mola 
nas duas experiências? 
 14. Um corpo de massa 2kg é abandonado no alto de um plano inclinado, a 30m do chão, conforme a 
figura. 
 Na ausência de atrito e imediatamente após 2s de movimento, calcule as energias: 
a) cinética; 
b) potencial. 
 
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES. 
O gráfico representa o valor algébrico da força resultante ù que age sobre um corpo de massa 5,0kg, 
inicialmente em repouso, em função da abcissa x. 
15. 
 Qual é o valor do trabalho realizado por ù, no deslocamento de x=0 até x=4,0m, em joules? 
 
16. Qual é o valor da velocidade do corpo ao passar pelo ponto da abcissa 4,0m, em m/s? 
 
 
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17. Um corpo de massa 10kg é puxado por uma mola de constante elástica K=100 N/m. O comprimento 
natural é س= 2m. Qual é o trabalho realizado pela força elástica para deslocar o corpo da posição x=10m 
para a posição x=4m? 
 18. Uma aluno ensaiou uma mola pelo Método Estático e montou o gráfico a seguir. Qual é o trabalho da 
Força Elástica para o deslocamento de 3 a 5m? 
 19. 
 
 Um homem necessita deslocar a caixa C, de massa 100kg, desde o ponto A até o ponto B e deseja fazê-lo 
com velocidade constante. O coeficiente de atrito cinético entre as superfícies em contato é 0,10 e o 
módulo da aceleração gravitacional local é 10m/s£. Considerando que a corda e a polia são elementos 
ideais, qual é o trabalho realizado pela força aplicada pelo homem no deslocamento da caixa de P até Q? 
 
20. 
Suponha que você tenha que subir, sem deslizar, 
uma ladeira muito íngreme de comprimento L=30 
metros. Se você subir em zig-zag, em um recurso 
de comprimento total igual a 60 metros, qual será a 
energia total que você vai dispender, em relação à 
energia dispendida no caminho reto? 
 
 
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21. Um pêndulo é constituído de uma esfera de massa 2,0 kg, presa a um fio de massa desprezível e 
comprimento 2,0m, que pende do teto conforme figura a seguir. O pêndulo oscila formando um ângulo 
máximo de 60° com a vertical. 
 Nessas condições, qual é o trabalho realizado pela força de tração, que o fio exerce sobre a esfera, entre a 
posição mais baixa e mais alta? 
22. Um bloco de massa m=1,0g é arremessado horizontalmente ao longo de uma mesa, escorrega sobre a 
mesma e cai livremente, como indica a figura. A mesa tem comprimento d=2,0m e altura h=1,0m. Qual o 
trabalho realizado pelo peso do bloco, desde o instante em que foi arremessado até o instante em que toca 
o chão? 
 23. A figura mostra um bloco, de massa m=500g, mantido encostado em uma mola comprimida de 
X=20cm. A constante elástica da mola é K=400N/m. A mola é solta e empurra o bloco que, partindo do 
repouso no ponto A, atinge o ponto B, onde pára. No percurso entre os pontos A e B, a força de atrito da 
superfície sobre o bloco dissipa 20% da energia mecânica inicial no ponto A. Qual é o valor da altura 
máxima atingida pelo bloco? 
 24. Um bloco B de 2,0kg é lançado do topo de um plano inclinado, com velocidade de 5,0m/s, conforme 
indica a figura. Durante a descida atua uma força de atrito constante de 7,5N, que faz o bloco parar após 
deslocar-se 10m. Calcule a altura H. 
 
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25. Uma partícula desliza sobre o trilho que possui extremidadeselevadas e uma parte central plana 
conforme a figura. As partes curvas não apresentaram atrito e o coeficiente de atrito cinético da parte 
plana é ˜=0,2. Abandona-se a partícula do ponto P, cuja a altura é h=2,5m acima da parte plana. Qual é o 
ponto no qual a partícula vai parar? 
 26. Uma partícula de massa 500g, em movimento retilíneo, aumenta sua velocidade desde 6,0m/s até 
10m/s num percurso de 8,0m. Qual é o valor da força resultante sobre a partícula, em módulo?, 
 
27. Impulsiona-se um carro da esquerda para a direita, fazendo-o subir por um trilho circular vertical. A 
velocidade do carro quando impulsionado é de 10m/s. A circunferência tem raio de 2,0m e a massa do 
corpo é de 0,2 kg. Desprezando os atritos, considerados g=10m/s£ e supondo que o carro ainda está em 
contato com o trilho no ponto P, qual será o valor da força exercida pelo trilho sobre o carro nesse ponto? 
 28. Um objeto de massa 400g desce, a partir do repouso no ponto A, por uma rampa, em forma de um 
quadrante de circunferência de raio R=1,0m. Na base B, choca-se com uma mola de constante elástica 
k=200N/m. Desprezando a ação de forças dissipativas em todo o movimento e adotado g=10m/s£, qual é 
o valor da máxima deformação da mola? 
 
29. A figura a seguir ilustra um carrinho de massa m percorrendo um trecho de uma montanha russa. 
Desprezando-se todos os atritos que agem sobre ele e supondo que o carrinho seja abandonado em A, 
qual é o menor valor de h para que o carrinho efetue a trajetória completa? 
 
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30. Um pequeno bloco de massa m é abandonado do ponto A e desliza ao longo de um trilho sem atrito, 
como mostra a figura a seguir. Para que a força que o trilho exerce sobre o bloco no ponto D seja igual ao 
seu peso, supondo ser R o raio do arco de circunferência, de diâmetro BD, qual é o valor da altura h? 
 31. Um esquiador de massa m=70kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa mostrada na figura. 
Suponha que as perdas de energia por atrito são desprezíveis e considere g=10m/s£. Qual é o valor da 
energia cinética e a velocidade do esquiador quando ele passa pelo ponto Q, que está 5,0m abaixo do 
ponto P? 
 32. A figura a seguir mostra um bloco, encostado em uma mola comprimida, no momento em que é 
abandonado a partir do repouso. Quando passa pelo ponto P, o bloco se desprende da mola e sobe a 
rampa, considerada sem atrito, atingindo o repouso no ponto R. Considere a energia potencial nula na 
linha tracejada mostrada na figura. No ponto R, a energia mecânica do bloco vale 30J. Quais são os 
valores da energia potencial gravitacional e da energia cinética do bloco, no ponto P? 
 33. Um bloco de massa m desliza sem atrito sobre a superfície indicada na figura a seguir. 
 
 Se g é a aceleração da gravidade, qual é o valor da velocidade mínima v que deve ter para alcançar a 
altura h? 
 
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34. O carrinho da figura tem massa 100g e encontra-se encostado em uma mola de constante elástica 
100N/m comprimida de 10cm (figura 1). Ao ser libertado, o carrinho sobe a rampa até a altura máxima de 
30cm (figura2). 
 
 
Qual é o módulo da quantidade de energia mecânica dissipada no processo? 
 
35. O coqueiro da figura tem 5m de altura em relação ao chão e a cabeça do macaco está a 0,5m do solo. 
Cada coco, que se desprende do coqueiro, tem massa 200g e atinge a cabeça do macaco com 7J de 
energia cinética. Qual é a quantidade de energia mecânica dissipada na queda? 
 
 
 
36. Um corpo de massa m=0,50kg desliza por uma pista inclinada, passando pelo ponto A com 
velocidade VA=2,0m/s e pelo ponto B com velocidade VB=6,0m/s. Adote g=10m/s£. 
 
 
Considerando também a figura, qual é o trabalho realizado pela força de atrito no deslocamento de A para 
B? 
 
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