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Fonte: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física: mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v.1. 
 
Fonte: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física: mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v.1. 
 
Fonte: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física: mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v.1. 
 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE SANTA CATARINA
 
Disciplina: 
Física Teórica Experimental I
 
Professor: 
Elton Mendes
 
 
Aluno
 
(
a): ___________________________________________
 
Data: _____________
 
 
Lista de Exercícios 4 
 
Questão 1 – Uma usina termelétrica funciona a partir da queima do combustível fóssil carvão. O transporte do carvão para as câmaras de combustão é realizado por esteiras. O carvão é elevado até uma altura de 45 m, onde é lançado para dentro da câmara de combustão, 20 m abaixo. O resíduo do carvão ainda é despejado para outro compartimento, localizado 35 m abaixo do topo. Considere uma quantidade de 420 kg de carvão e aceleração da gravidade 9,81 m/s2. (a) Qual o trabalho vertical realizado pelas esteiras para elevar este carvão até o topo e ser despejado na câmara de combustão? (b) Qual a energia cinética e a energia potencial do carvão quando ele se encontra no topo, antes de ser lançado na câmara de combustão? (c) Qual a energia cinética, a energia potencial e a velocidade do carvão pouco antes de se chocar com o chão da câmara de combustão? (d) Qual a energia cinética, a energia potencial e a velocidade do carvão pouco antes de se chocar com o chão do descarte, considerando uma eficiência de 78% no aproveitamento do carvão. 
 
Questão 2 – Uma usina termelétrica funciona a partir da queima do combustível fóssil carvão. O transporte do carvão para as câmaras de combustão é realizado por esteiras. O carvão é elevado até uma altura de 34 m, onde é lançado para dentro da câmara de combustão, 12 m abaixo. O resíduo do carvão ainda é despejado para outro compartimento, localizado 22 m abaixo do topo. Considere uma quantidade de 600 kg de carvão e aceleração da gravidade 9,81 m/s2. (a) Qual o trabalho vertical realizado pelas esteiras para elevar este carvão até o topo e ser despejado na câmara de combustão? (b) Qual a energia cinética e a energia potencial do carvão quando ele se encontra no topo, antes de ser lançado na câmara de combustão? (c) Qual a energia cinética, a energia potencial e a velocidade do carvão pouco antes de se chocar com o chão da câmara de combustão? (d) Qual a energia cinética, a energia potencial e a velocidade do carvão pouco antes de se chocar com o chão do descarte, considerando uma eficiência de 73% no aproveitamento do carvão. 
 
Questão 3 – Um elevador com massa de 2500 kg encontra-se em um nível 10 m acima da base do poço do elevador. Ele é elevado a 100 m acima da base do poço, onde o cabo de sustentação se rompe. O elevador cai em queda livre até a base do poço, onde colide com uma forte mola. A mola é projetada para desacelerar o elevador até o repouso e, por intermédio de um dispositivo de captura, mantê-lo na posição máxima de compressão da mola. Admitindo que não haja atrito no processo e considerando g = 9,8 m/s2, calcule: (a) A energia potencial do elevador na sua posição inicial em relação à base do poço do elevador. (b) O trabalho realizado para elevar o elevador. (c) A energia potencial do elevador na posição mais elevada em relação à base do poço. (d) A velocidade e a energia cinética do elevador no instante anterior à sua colisão com a mola. (e) A energia potencial da mola comprimida. 
 
Questão 4 – Um elevador com massa de 3200 kg encontra-se em um nível 16 m acima da base do poço do elevador. Ele é elevado a 80 m acima da base do poço, onde o cabo de sustentação se rompe. O elevador cai em queda livre até a base do poço, onde colide com uma forte mola. A mola é projetada para desacelerar o elevador até o repouso e, por intermédio de um dispositivo de captura, mantê-lo na posição máxima de compressão da mola. Admitindo que não haja atrito no processo e considerando g = 9,8 m/s2, calcule: (a) A energia potencial do elevador na sua posição inicial em relação à base do poço do elevador. (b) O trabalho realizado para elevar o elevador. (c) A energia potencial do elevador na posição mais elevada em relação à base do poço. (d) A velocidade e a energia cinética do elevador no instante anterior à sua colisão com a mola. (e) A energia potencial da mola comprimida. 
 
Questão 5 – O bloco da figura se move a 5 m/s no mesmo sentido da força F1. Determine a potência instantânea vetorial promovida pela resultante das forças ao bloco, sabendo que os ângulos indicados θ2 e θ3 possuem 50º e 35º, respectivamente, e que os módulos das forças F1, F2 e F3 são de 3,0, 4,0 e 10,0 N, respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física: mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v.1. 
 
Soluções das questões em: Solutions - Halliday 8th Edition, p. 525. 
 
Energia cinética 
 
 
Trabalho e energia cinética 
 
 
Potência 
 
 
 
Soluções das questões em: Solutions - Halliday 8th Edition, p. 605. 
 
Energia potencial 
Conservação da energia mecânica