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Disciplina: Física Mecânica Professor: Edvaldo Suzarthe de Araujo Parte Teórica: Conservação da energia, trabalho e potência 2 a Lista de Exercício 1) Um bloco de 250 g é deixado cair em uma mola vertical, inicialmente relaxada, com uma constante elástica k=2,5N/cm. O bloco fica acoplado à mola, comprimindo-a em 12 cm até parar momentaneamente. Nesta compressão, que trabalho é realizado sobre o bloco (a) pela força gravitacional e (b) pela força elástica? (c) Qual é a velocidade do bloco imediatamente antes de se chocar com a mola? Resposta: a)0,29J b)-1,8J ; c) 3,5m/s e d)0,23m 2) Um garotinho esquimó desastrado escorrega do alto do seu iglu, um domo hemisférico de gelo de 3m de altura. De que altura acima do solo ele cai? Resposta: H=2m 3) Uma partícula pode deslizar em uma pista com extremidade elevadas e uma parte central plana, como mostra a figura ao lado. A parte plana tem um comprimento L = 40 cm. Os trechos curvos da pista não possuem atrito mas na parte plana o coeficiente de atrito cinético é uc = 0,20. A partícula é liberada a partir do repouso no ponto A, que está a uma altura L/2. A que distância da extremidade esquerda da parte plana a partícula finalmente para? Resposta: 20cm 4) Um carrinho de montanha-russa sem atrito começa no ponto A, conforme figura abaixo com velocidade Vo. Determine a velocidade do carrinho: (a) no ponto B (b) no ponto C (c) no ponto D. Admita que o carrinho pode ser considerado uma partícula e que está sempre sobre o trilho. Respostas:a) VB=Vo ;b) Vc=(Vo 2 + gh) 1/2 c) VD=(Vo 2 + 2gh) 1/2 5) Na figura ao lado, um bloco de 3,5kg é acelerado a partir do repouso por uma mola comprimida de constante elástica 640 N/m. O bloco deixa a mola no seu comprimento relaxado e se desloca em um piso horizontal com um coeficiente de atrito cinético uk=0,25. A força de atrito consegue parar o bloco em uma distância D = 7,8m. Determine (a) o aumento de energia térmica do sistema bloco-piso (trabalho da força de atrito), (b) a energia cinética máxima do bloco e (c) o comprimento da mola quando estava comprimida. Respostas: a)67J b)67J e c)46cm. 6) A figura ao lado mostra três forças aplicadas a um baú que se desloca 3,00 m para a esquerda sobre um piso sem atrito. Os módulos das forças são F1= 5,00N, F2=9,00N, e F3=3,00 N; o ângulo indicado é θ=60º. Nesse deslocamento, (a) qual é o trabalho total realizado sobre o baú pelas três forças e (b) a energia cinética do baú aumenta ou diminui? Respostas: a) W=1,50J e b)aumenta 7) Um elevador tem uma massa de 4500 kg e pode transportar uma carga máxima de 1800 kg. Se o elevador está subindo com a carga máxima a 3,80 m/s, que potência a força que move o elevador deve desenvolver para manter essa velocidade ? Respostas 235 KW
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