4ª lista Física 2

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�Curso de Engenharia Física Geral e Experimental 2 Profª Suzete Lima 4ª lista
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Uma pedra com massa m = 0,10 kg é lançada verticalmente para cima com energia cinética de 40 joules. Qual a altura máxima atingida pela pedra? Resp: 40m
Uma mola pendurada num suporte apresenta comprimento igual a 20 cm. Na sua extremidade livre dependura-se um balde vazio, cuja massa é 0,30 kg. Em seguida, coloca-se água no balde até que o comprimento da mola atinja 40 cm. 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. Resp: a) 9,7 kg. b) 10 J.
Um corpo de massa 6,0kg se move livremente no campo gravitacional da Terra. Sendo, em um dado instante, a energia potencial do corpo em relação ao solo igual a 2,5.10³J e a energia a cinética igual a 2,0.10²J, calcule a velocidade do corpo ao atingir o solo. Resp:30m/s
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. Calcule a energia cinética e a velocidade do esquiador quando ele passa pelo ponto Q, que está 5,0m abaixo do ponto P. Resp: 3500J e 10m/s
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 calcule a máxima deformação da mola. Resp: 20cm
Numa partida de futebol, o goleiro bate o tiro de meta e a bola, de massa 0,5kg, sai do solo com velocidade de módulo igual a 10m/s, conforme mostra a figura. No ponto P, a 2 metros do solo, um jogador da defesa adversária cabeceia a bola. Calcule a energia cinética da bola no ponto P. Resp: 15J
Na figura a seguir, tem-se uma mola de massa desprezível e constante elástica 200 N/m, comprimida de 20 cm entre uma parede e um carrinho de 2,0 kg. Quando o carrinho é solto, toda a energia mecânica da mola é transferida ao mesmo. Desprezando-se o atrito, pede-se:
a) nas condições indicadas na figura, o valor da força que a mola exerce na parede.
b) a velocidade com que o carrinho se desloca, quando se desprende da mola. Resp: a) 40 N b) 2m/s.
A figura a seguir representa um carrinho de massa m se deslocando sobre o trilho de uma montanha russa. Considerando que a energia mecânica do carrinho se conserva durante o movimento e, em P, o módulo de sua velocidade é 8,0m/s, calcule velocidade do carrinho quando ele passa pelo ponto Q. Resp:2m/s
 
O esquema a seguir representa o movimento de um corpo de 500 g que desce uma rampa sem atrito, a partir do repouso, e percorre uma distância d no plano horizontal até parar. Sendo 0,25 o coeficiente de atrito no plano horizontal, calcule a distância d. Resp: 2m
A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo transforma–se em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512 milhões de watts, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m. Estime a vazão do Rio Ji-Paraná, em litros de água por segundo. Resp: 500000l/s
 
Uma bola metálica cai da altura de 1,0 m sobre um chão duro. A bola repica no chão várias vezes, conforme a figura adiante. Em cada colisão, a bola perde 20% de sua energia. Despreze a resistência do ar.
Qual é a altura máxima que a bola atinge após duas colisões (ponto A)?
Qual é a velocidade com que a bola atinge o chão na terceira colisão?
Resp: a) 0,64 m. b) 3,6 m/s.
Num parque de diversões, um carrinho de massa 200 kg é empurrado e parte de um ponto A de uma pista, com velocidade 6 m/s. Determine:
A velocidade do carrinho ao passar pelo ponto B;
A energia cinética do carrinho ao chegar em C. 
 Resp: a) 10,8m/s b) 23600J