Lista de Física 04

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ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA - EST 
Professor: Otoniel da Cunha Mendes 
Disciplina: Física I 
 4ª Lista de Exercícios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26. Uma ciclista que está viajando a 10 m/s em uma estrada 
horizontal para de pedalar quando começa a subir a 
ladeira inclinada de 3,00 com a horizontal. Ignorando as 
forças de atrito, qual é a distância na ladeira que ela irar 
parar? 
27. Um pêndulo de comprimento L e que tem uma massa 𝑚 
é empurrado para o lado até a massa do pêndulo atingir 
uma altura de 
4/l
 acima da posição de equilíbrio. O 
pêndulo é então abandonado. Calcule a velocidade do 
pêndulo ao passar pela posição de equilíbrio. 
28. Um objeto com massa de 3 kg mostrado na figura é 
abandonado do repouso a uma altura de 5 m em uma 
rampa curva sem atrito. No pé da rampa está uma mola 
com constante de força igual a 
mNk /400
. O objeto 
escorregar para baixo, na rampa, indo até a mola e 
comprimindo-a de uma distância x antes de alcançar o 
repouso momentâneo. (a) Calcule o valor de x (b) O que 
acontece com o objeto após alcançar o repouso? 
 
29. Um projétil de 15 g é disparado a partir de uma arma 
de mola que tem uma constante de força de 600 
N/m. A mola pode ser comprimida 5 cm. Que altura 
o projétil alcança se a arma é disparada na vertical? 
30. Uma criança com massa de 16 kg brinca no balanço 
de uma praça movendo-se a uma velocidade de 3,4 
m/s quando o balanço de 6 m está na sua posição 
mais baixa. Qual é o ângulo que o balanço terá com 
a vertical quando o mesmo estiver na sua posição 
mais alta? 
31. O sistema mostrado na figura está inicialmente em 
repouso quando a corda é cortada em seu ponto 
mais baixo. Calcule a velocidade dos objetos quando 
eles estiverem na mesma altura. A roldana sem 
atrito tem massa desprezível. 
 
32. Um bloco repousa em um plano inclinado conforme 
mostrado na figura abaixo. Uma mola que está ligada 
a uma roldana está sendo puxada para baixo com 
uma força gradualmente aumentada. O valor de 
e
 
é conhecido. Calcule a energia potencial U da mola 
no momento que o bloco começar a se mover. 
 
33. Um bloco de 2,4 kg está caindo sobre uma mola que 
tem constante de mola de 3955 N/m a partir de uma 
altura de 5,0 m. Quando o bloco está 
momentaneamente em repouso, a mola terá sido 
comprimida de 25 cm. Calcule a velocidade do bloco 
quando a mola está comprimida de 15 cm. 
 
34. Uma bola presa na extremidade de uma corda move-
se em um círculo vertical com energia mecânica E 
constante. Qual é a diferença entre a tração na corda 
quando a bola está na base do círculo e aquela 
quando a bola está no ponto mais alto do círculo? 
 
35. Uma garota de massa m está fazendo a maior 
macacada no galho. Ela parece não estar contente, 
estão procura se arrebentar no chão, ela pega uma 
corda de comprimento L amarra no galho e começa 
a se balançar a partir do repouso a uma altura de 
3
L
 
abaixo do galho. (a) Qual a velocidade da garota do 
ponto mais baixo? (b) Qual é a resistência mínima da 
corda (força de tração de ruptura) para que essa 
corda não se rompa e essa “coisa” não se esborrache 
no chão? 
36. O bloco de 2 kg mostrado na figura escorrega para 
baixo na rampa curva e sem atrito, partindo do 
repouso e descendo uma atura de 3 m. Após 
escorregar 9 m na superfície horizontal lisa, o bloco 
atinge o repouso. (a) Qual é a velocidade do bloco na 
base da rampa? (b) Qual é a energia dissipada pelo 
atrito?(c) Qual é o coeficiente de atrito entre o bloco 
e a superfície horizontal? 
 
37. Um objeto compacto de massa m move-se em um 
circulo horizontal de raio r sobre uma mesa lisa. Ele 
está preso por uma corda horizontal fixada no centro 
do círculo. A velocidade inicial do objeto é 
0v
. Após 
completar uma volta completa ao redor do círculo, a 
velocidade do objeto é 
0
2
1
v
. (a) Calcule a energia 
dissipada pelo atrito durante a primeira volta em 
termos de 
rvm ,, 0
. (b) Qual é coeficiente de atrito 
dinâmico? (c) Quantas voltas a mais dará o objeto 
antes de parar? 
38. Na figura, o coeficiente de atrito dinâmico entre o 
bloco de 4 kg e a mesa é 0,35, calcule a velocidade 
do outro bloco após o bloco de 2 kg ter caído uma 
distância de 2m. 
 
39. Um bloco de 2 kg é abandonado a 4 m de distância 
de uma mola de massa desprezível que tem uma 
constante de força 
mNk /100
, localizada ao 
longo do plano inclinado a 
030
, conforme mostrado 
na figura. (a) Se o plano está livre de atrito, calcule a 
compressão máxima da mola. (b) Se o coeficiente de 
atrito dinâmico entre o plano e o bloco é de 0,2, 
calcule a máxima compressão da mola (c) Para as 
condições do item (b), qual a distância para cima o 
bloco percorrerá após deixar a mola? 
 
40. Um pêndulo é pendurado no teto e ligado por uma 
mola (fixada no piso abaixo do suporte do pêndulo). 
A massa do pêndulo é 𝑚, o comprimento do pêndulo 
é 𝐿 e a constante é 𝑘. Comprimento da mola é 𝐿/2, 
e a distância entre o piso e o teto é de 1,5𝐿. O 
pêndulo é empurrado para o lado, de maneira a 
formar um ângulo 

 com a vertical, e é então 
abandonado do repouso. Obtenha a equação para a 
velocidade do pêndulo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas 
1. (𝒂)𝟕𝟒 𝑵 (𝒃) 𝟑𝟑𝟑 𝑱 (𝒄) − 𝟑𝟑𝟑 𝑱 (𝒅) 𝟎 𝑱 (𝒆) 𝟎 𝑱 
2. (𝒂) − 𝟏𝟕𝟓𝟎 𝑱 
3. 𝟐, 𝟔𝟐 × 𝟏𝟎𝟗 𝑱 
4. (𝒂) (𝒊) 𝟎𝟎 𝒆 𝟗, 𝟎 𝑱 (𝒊𝒊) 𝟏𝟖𝟎𝟎 𝒆 − 𝟗, 𝟎 𝑱 
(𝒃) (𝒊) 𝟗𝟎𝟎 𝒆 𝟎, 𝟎 𝑱 (𝒊𝒊) 𝟎𝟎 𝒆 𝟗, 𝟎 𝑱 (𝒊𝒊𝒊) 𝟏𝟖𝟎𝟎 𝒆 −
𝟗, 𝟎 𝑱 (𝒊𝒗) 𝟗𝟎𝟎 𝒆 𝟎, 𝟎 𝑱 (𝒄) 𝟎 𝑱 
5. (𝒂) 𝟑, 𝟏𝟖 × 𝟏𝟎𝟓 𝑱 (𝒃) 
𝟑
𝟒
𝑲𝒊 (𝒄) 𝟒𝟔 𝒎𝒊/𝒉 
6. (𝒂) 𝟏, 𝟎 × 𝟏𝟎𝟏𝟔 𝑱 (𝒃) 𝟐, 𝟒 
7. 𝒗𝟎√𝟐𝒈𝒉(𝟏 + 𝝁𝒌/𝒕𝒂𝒏(𝜶) 
8. (𝒂) 𝟗𝑫 (𝒃) 𝑫/𝟑 
9. (𝒂) 𝟎, 𝟎𝟓𝟔𝟓 𝒎 (𝒃) 𝟎, 𝟓𝟕 𝑱 
10. 𝟏𝟓𝟕 𝑾 
11. ≈ 𝟏 𝒉𝒑 
12. 𝟎, 𝟐𝟑 
13. 𝟏, 𝟓 𝒎 
14. 𝟑𝟗𝟎 𝑾 
15. 𝟑, 𝟗𝟗 𝒌𝑾 
16. (𝒂) 𝟏𝟕𝟕 (𝒃) 𝟎, 𝟏𝟎 𝒎/𝒔𝟐 (𝒄) 𝟐, 𝟗 𝑴𝑾 (𝒅) 𝟑𝟔 
17. 𝟐𝟓 𝑱 
18. (𝒂) 𝟏, 𝟐 × 𝟏𝟎𝟒 𝑱 (𝒃) − 𝟏, 𝟏 × 𝟏𝟎𝟒 𝑱 
(𝒄) 𝟏, 𝟏 × 𝟏𝟎𝟑 𝑱 (𝒅) 𝟓, 𝟒 𝒎/𝒔 
19. (𝒂) 𝟑𝟔 𝒌𝑱 (𝒃) 𝟐, 𝟎 × 𝟏𝟎𝟐 𝑱 
20. (𝒂) − 𝟑𝑴𝒈𝒅/𝟒 (𝒃) 𝑴𝒈𝒅 (𝒄) 𝑴𝒈𝒅/𝟒 
(𝒅) √
𝒈𝒅
𝟐
 
21. ±𝟒, 𝟗 𝒄𝒎 
22. (𝒂) 𝟔, 𝟔 𝒎/𝒔 (𝒃)𝟒, 𝟕 𝒎 
23. (𝒂) 𝟗, 𝟎 × 𝟏𝟎𝟐 𝑱 (𝒃) 𝟏, 𝟏 × 𝟏𝟎𝟐 𝑾 
(𝒄) 𝟐, 𝟑 × 𝟏𝟎𝟐 𝑾 
24. 𝟕, 𝟒 × 𝟏𝟎𝟐 𝑾 
25. (𝒂) 𝟐𝟖 𝑾 (𝒃) 𝟔𝒎/𝒔 
26. 
 
27. 
28. 
29. 
30. 
31. 
32. 
33. 
34. 
35. 
36. 
37. 
38. 
39. 
40. 
41. 
42. 
43. 
44. 
45. 
46. 
47. 
48. 
49. 
50. 
51. 
52. 
53. 
54. 
55. 
56. 
57. 
58. 
59. 
60. 
61. 
62.