F SICA EXPERIMENTAL LISTA 05

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FACULDADE MAURÍCIO DE NASSAU
PROFESSOR: JORGE LUIZ BEJA
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL - 2017-2 - LISTA-05
01-Uma força de intensidade 20 N atua em uma partícula na mesma direção e no mesmo sentido do seu movimento retilíneo, que acontece sobre uma mesa horizontal. Calcule o trabalho da força, considerando um deslocamento de 3,0 m.
02-No esquema da figura, uma mesma caixa é arrastada três vezes ao longo do plano horizontal, deslocando-se do ponto A até o ponto B:
 
Na primeira vez, é puxada pela força F1 , que realiza um trabalho 1; na segunda, é puxada pela força F2 , que realiza um trabalho 2; e na terceira é puxada por uma força F3 , que realiza um trabalho 3. Supondo os comprimentos dos vetores da figura proporcionais às intensidades de F1 , F2 e F3 ,calcule o trabalho realizado por cada uma delas.
03-A intensidade da resultante das forças que agem em uma partícula varia em função de sua posição sobre o eixo Ox, conforme o gráfico a seguir:
 
Calcule o trabalho da força para os deslocamentos:
a) de x1 = 0 a x2 = 8,0 m;
b) de x2 = 8,0 m a x3 = 12 m;
c) de x1 = 0 a x3 = 12 m.
04-O bloco da figura acha-se inicialmente em repouso, livre da ação de forças externas. Em dado instante, aplica-se sobre ele o sistema de forças indicado, constituído por F1 , F2 , F3 e F4 , de modo que F1 e F3 sejam perpendiculares a F4 :
 
Sendo τ1, τ2, τ3 e τ4, respectivamente, os trabalhos de F1 , F2 , F3 e F4 para um deslocamento horizontal de 5,0 m, calcule τ1, τ2, τ3 e τ4.
05-Na figura, estão representadas em escala duas forças F1 e F2 aplicadas em um anel que pode se movimentar ao longo de um trilho horizontal T.
 
Admitindo que a intensidade de F1 seja 10 N e que o anel sofra um deslocamento de 2,0 m da esquerda para a direita, calcule:
a) a intensidade de F2 ;
b) os trabalhos de F1 e F2 no deslocamento referido.
06-Um projétil de massa m é lançado obliquamente no vácuo, descrevendo a trajetória indicada abaixo:
 
A altura máxima atingida é h e o módulo da aceleração da gravidade
vale g. Os trabalhos do peso do projétil nos deslocamentos de A até B,
de B até C e de A até C valem, respectivamente:
07-O trabalho total realizado sobre uma partícula de massa 8,0 kg foi de 256 J. Sabendo que a velocidade inicial da partícula era de 6,0 m/s, calcule a velocidade final.
08-Uma partícula de massa 900 g, inicialmente em repouso na posição x0 = 0 de um eixo Ox, submete-se à ação de uma força resultante paralela ao eixo. O gráfico abaixo mostra a variação da intensidade da força em função da abscissa da partícula:
 
Determine:
a) o trabalho da força de x0 = 0 a x1 = 6 m;
b) a velocidade escalar da partícula na posição x2 = 8 m.
09-Um corpo de massa 6,0 kg é abandonado de uma altura de 5,0 m num local em que g = 10 m/s². Sabendo que o corpo chega ao solo com velocidade de intensidade 9,0 m/s, calcule a quantidade de calor gerada pelo atrito com o ar.
10-Considere um bloco de massa M = 10 kg que se move sobre uma superfície horizontal com uma velocidade inicial de 10 m/s. No local, o efeito do ar é desprezível e adota-se |g | = 10 m/s².
a)Qual o trabalho realizado pela força de atrito para levar o corpo ao repouso?
b) Supondo que o coeficiente de atrito cinético seja μ = 0,10, qual o intervalo de tempo necessário para que a velocidade do bloco seja reduzida à metade do seu valor inicial?
11-Um garoto de massa 40 kg partiu do repouso no ponto A
do tobogã da figura a seguir, atingindo o ponto B com velocidade de
10 m/s:
 
Admitindo |g | = 10 m/s² e desprezando o efeito do ar, calcule o trabalho das forças de atrito que agiram no corpo do garoto de A até B.
12-O gráfico representa a energia cinética de uma partícula de massa 10 g, sujeita somente a forças conservativas, em função da abscissa x. A energia mecânica do sistema é de 400 J.
 
a) Qual a energia potencial para x = 1,0 m e para x = 4,0 m?
b) Calcule a velocidade da partícula para x = 8,0 m.
13-Indique a opção que representa a altura da qual devemos abandonar um corpo de massa m = 2,0 kg para que sua energia cinética, ao atingir o solo, tenha aumentado de 150 J. O valor da aceleração da gravidade no local da queda é g = 10 m/s² e a influência do ar é desprezível.
14-Um garoto de massa m = 30 kg parte do repouso do ponto A do escorregador perfilado na figura e desce, sem sofrer a ação de atritos ou da resistência do ar, em direção ao ponto C:
 
Sabendo que H = 20 m e que |g | = 10 m/s², calcule:
a) a energia cinética do garoto ao passar pelo ponto B;
b) a intensidade de sua velocidade ao atingir o ponto C.
15-Numa montanha-russa, um carrinho com 300 kg de massa é abandonado do repouso de um ponto A, que está a 5,0 m de altura. Supondo que os atritos sejam desprezíveis e que g = 10 m/s², calcule:
 
a) o valor da velocidade do carrinho no ponto B;
b) a energia cinética do carrinho no ponto C, que está a 4,0 m de altura.
16-A pista vertical representada é um quadrante de circunferência de 1,0 m de raio. Adotando g = 10 m/s² e considerando desprezíveis as forças dissipativas, um corpo lançado em A com velocidade de 6,0 m/s desliza pela pista, chegando ao ponto B com velocidade:
 
17-O carrinho de montanha-russa da figura seguinte pesa 6,50 · 103 N e está em repouso no ponto A, numa posição de equilíbrio instável. Em dado instante, começa a descer o trilho, indo atingir o ponto B com velocidade nula:
 
Sabendo que a energia térmica gerada pelo atrito de A até B equivale a 4,55 · 104 J, determine o valor da altura h.