256260927 Mecanica Aplicada Lista

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Lista de exercícios (O professor resolve)
 Mecânica Aplicada
 Prof. Gilson Bispo Batista
 gilson@fisica.ufmt.br
Questões Resolvidas
Princípio do trabalho e energia
1. Uma caixa de 750 kg é puxada ao longo do solo com 
uma velocidade constante por uma distância de 7,5 m, 
utilizando um cabo que forma um ângulo de 15° com 
a horizontal. Determine a tração no cabo e o trabalho 
realizado por esta força. O coeficiente de atrito cinéti-
co entre o solo e a caixa é μk=0,55.
2. O movimento de um barco de 3.250 kg é impedido 
usando-se um para-choque que proporciona uma re-
sistência como mostrado no gráfico. Determine a dis-
tancia máxima que o barco amassa o para-choque se a 
sua velocidade de aproximação é 0,9 m/s.
 
3. O tampão liso tem massa 10 kg e é empurrado con-
tra uma série de molas prato Belleville de maneira que 
a compressão da moda é x=0,015 m. Se aforça da mola 
sobre o tampão é F=(4,5x1/3) N, onde x é dada em me-
tros, determine a velocidade do tampão após ele se 
afastar da mola. Despreze o atrito. 
 
4. Quando um projétil de 7 kg é disparado de um cano 
de canhão que tem um comprimento de 2 m, a força 
explosiva sobre o projétil, enquanto ele esta no cano, 
varia da maneira mostrada. Determine a velocidade 
aproximada do projétil na boca do canhão no instan-
te que ele deixa o cano. Despreze os efeitos do atrito 
dentro do cano e suponha que ele seja horizontal.
 
5. O bloco de 1,5 kg desliza ao longo de um plano liso 
e bate em uma mola não linear com uma velocidade 
de v=4m/s. A mola é denominada “não linear” porque 
ela tem uma resistência de Fs=kx2 onde k=900 N/m2. 
Determine a velocidade do bloco após ele ter compri-
mido a moda de x = 0,2 m.
 
6. Quando o motorista aciona os freios de uma ca-
mioneta se deslocando a 10 km/h, ela derrapa 3 m an-
tes de parar. Qual é a distância que a camioneta vai 
derrapar se ela estiver se deslocando a 80 km/h quan-
do os freios forem acionados?
 
7. O bloco de 3 kg é solto do repouso em A e escorrega 
para baixo pela superfície parabólica lisa. Determine a 
compressão máxima da mola.
 
8. A mola na arma de brinquedo tem um comprimen-
to não deformado de 100 mm. Ela está comprimida 
e travada na posição mostrada. Quando o gatilho é 
puxado, a mola se distende 12,5 mm, e a bala de 20 g 
se desloca ao longo do cano. Determine a velocidade 
da bala quando ela deixa a arma. Despreze o atrito.
 
9. As molas AB e CD tem rigidez k=300 N/m e k’=200 
N/m, respectivamente, e as duas molas têm um com-
primento não deformado de 600 mm. Se o anel liso 
de 2 kg parte do repouso quando as molas não estão 
deformadas, determine a velocidade do anel quando 
ele tiver se deslocado 200 mm.
 
10. A força F, atuando em uma direção constante sobre o blo-
co de 20 kg, tem uma intensidade que varia com a posição s do 
bloco. Determine a velocidade do bloco após ele deslizar 3 m. 
Quando s=0, o bloco está se deslocando para a direita a 2 m/s. 
O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e as superfície é de 
μk=0,3.