ENERGIA MECÂNICA (1)

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LISTA DE EXERCÍCIOS – ENERGIA MECÂNICA
1. (Anhembi Morumbi SP) Considere um ônibus espacial, de massa aproximada kg, que, dois minutos após ser lançado, atingiu a velocidade de 1,34 m/s e a altura de 4,5 m.
Sabendo que a aceleração gravitacional terrestre vale 10 m/s² é correto afirmar que, naquele momento, as energias cinética e potencial aproximadas em joules, desse ônibus espacial em relação ao solo eram respectivamente: 
2.
 
 3. 
4. 
5.
. 
6. 
7. A figura abaixo mostra uma mola ideal, comprimida por um carrinho de massa 3,0 kg e um trilho inicialmente retilíneo e horizontal, que apresenta um segmento curvilíneo contido em um plano vertical. O trecho assinalado ABC é um arco de circunferência de raio 1,0 m e centro no ponto O. A constante elástica da mola vale 800 N/m.
A mola é, então, liberada, e o carrinho sobe o declive passando pelo ponto mais alto B com uma velocidade de módulo igual a 2m/s. Considere desprezíveis todos os atritos e g = 10 m/s2. 
Calcule a compressão inicial da mola. 
8.  Na figura, a mola 1 está comprimida de 40 cm e tem constante elástica k1 = 200 N/m. Após esta mola ser liberada, o bloco choca-se com a mola 2, de constante elástica k2 = 800 N/m e sem deformação inicial.
Considerando os atritos desprezíveis, podemos afirmar que a mola 2 será comprimida de, no máximo:
(A) 10 cm
(B) 40 cm
(C) 160 cm
(D) 80 cm
(E) 20 cm
9. Um corpo de 3,0 kg é empurrado contra uma mola de constante elástica igual a 4,8×10³ N/m, comprimindo-a de 10 cm. O corpo é liberado e a mola o projeta ao longo de uma superfície lisa e horizontal que termina em uma rampa inclinada de 30°, conforme a figura.  
(A) Calcule a velocidade máxima que o corpo pode adquirir.
(B) Calcule a altura máxima atingida pelo corpo no plano inclinado.
 10. Vamos supor que um carrinho de montanha-russa esteja parado a uma altura igual a 10 m em relação ao solo. Calcule a velocidade do carrinho, nas unidades do SI, ao passar pelo ponto mais baixo da montanha-russa. Despreze as resistências e adote a massa do carrinho igual a 200 kg.
a) v ≈ 1,41 m/s
b) v ≈ 28 m/s
c) v ≈ 41 m/s
d) v ≈ 5,61 m/s
e) v ≈ 14,1 m/s
11. Um esquiador de massa 60 kg desliza de uma encosta, partindo do repouso, de uma altura de 50 m. Sabendo que sua velocidade ao chegar no fim da encosta é de 20 m/s, calcule a perda de energia mecânica devido ao atrito. Adote g = 10 m/s2
12. Uma esfera de massa 5 kg é abandonada de uma altura de 45m num local onde g= 10 m/s2. Calcular a velocidade do corpo ao atingir o solo. Despreze os efeitos do ar.
13. Um carrinho situado no ponto (veja a figura), parte do repouso e alcança o ponto B.
a) Calcule a velocidade do carrinho em B, sabendo que 50% de sua energia mecânica inicial é dissipada pelo atrito no trajeto.
b) Qual foi o trabalho do atrito entre A e B?
14. Uma esfera parte do repouso em A e percorre o caminho representado sem nenhum atrito ou resistência. Determine sua velocidade no ponto B.
15.  Um corpo é lançado verticalmente para cima num local onde g = 10m/s2. Devido ao atrito com o ar, o corpo dissipa, durante a subida, 25% de sua energia cinética inicial na forma de calor. Nestas condições, pode-se afirmar que, se a altura máxima por ele atingida é 15cm, então a velocidade de lançamento, em m/s, foi:
a) 1,0
b) 2,0
c) 3,0
d) 4,0
e) 5,0
GABARITO
1. B
2. EC= 100J EP= 500J
3. C
4. D
5. E
6. A
7. 0,3m
8. E
9. a) 4m/s b) h=0,8m
10. E
11. 18kJ
12. 30m/s
14. 10m/s
15. B