lista 11 trabalho 2

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Matrícula: Turma
Importante: 
i. Nas cinco páginas seguintes contém 
ii. Ler os enunciados com atenção.
iii. Responder a questão de forma organizada, mostrando o seu raciocínio de forma coerente.
iv. Analisar a resposta respondendo:
 
1. Uma partícula de massa 10 g tem a
a) Esboce um gráfico força versus
b) Quanto vale o trabalho realizado pela força quando a 
de x=2 cm até x=6 cm? 
c) Que velocidade a partícula 
com velocidade de 10 m/s? 
 
 
Lista 11: Trabalho 
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Lista 11: Trabalho 
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Matrícula: Turma: Prof. : 
Nas cinco páginas seguintes contém problemas para se resolver e entregar. 
os enunciados com atenção. 
esponder a questão de forma organizada, mostrando o seu raciocínio de forma coerente.
Analisar a resposta respondendo: ela faz sentido? Isso lhe ajudará a encontrar erros!
de massa 10 g tem a energia potencial mostrada na figura. 
versus posição desde x=0 cm até x=8 cm. 
Quanto vale o trabalho realizado pela força quando a partícula se move 
 precisa ter em x=2 cm para chegar a x=6 cm 
 
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esponder a questão de forma organizada, mostrando o seu raciocínio de forma coerente. 
a encontrar erros! 
se move 
=6 cm 
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2. Uma pessoa consegue atirar uma pedra de massa 500 g com uma velocidade de 30 m/s. Sua mão se 
desloca de 1 m segurando a pedra antes de soltá-la. 
a) Quanto vale o trabalho realizado pela pessoa sobre a pedra? 
b) Supondo que a força que a pessoa faz sobre a pedra seja constante, quanto vale o módulo dessa 
força? 
c) Qual a potência máxima despendida pela pessoa ao atirar a pedra? 
 
 
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3. Uma pessoa, cuja massa é 75 kg, desce, sobre esquis, uma rampa de gelo com inclinação de 20º com 
relação à horizontal. O topo da rampa encontra-se 50 m acima da sua base. O atrito entre a rampa e os 
esquis é desprezível. Um forte vento frontal faz uma força horizontal sobre a pessoa, de módulo 200 N, 
contrária ao seu deslocamento. 
Encontre a velocidade da pessoa ao atingir a base da rampa, primeiro usando a relação entre trabalho e 
energia, depois usando as leis de Newton. 
 
 
 
 
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4. Um gato de 5 kg salta do chão para o topo de uma mesa de 95 cm de altura. Supondo que o gato empurra 
o chão durante 0,2 s para tomar impulso, qual foi a potência media despendida pelo gato durante o salto? 
 
 
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5. Um elevador de 1000 kg está acelerado para cima. O módulo de sua aceleração é 1 m/s2. Ele percorre 10 
m com essa aceleração, partindo do repouso. 
a) Quanto vale o trabalho realizado pela gravidade sobre o elevador? 
b) Quanto vale o trabalho realizado pela tensão do cabo sobre o elevador? 
c) Use a relação entre trabalho e energia cinética para encontrar a energia cinética do elevador após o 
percurso de 10 m. 
d) Qual a velocidade do elevador ao final do percurso de 10 m? 
 
 
 
 
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Questões: 
 
Questões conceituais (Livro-texto, capítulo 11): TODAS 
 
Exercícios e Problemas 
 
1. Calcule o produto escalar de cada par de vetores da figura 
 
 
2. Calcule o produto escalar BA
rr
⋅
 quando 
a) jiA ˆ4ˆ3 −=
r
 e jiB ˆ6ˆ2 +−=
r
 
b) jiA ˆ3ˆ2 +=
r
 e jiB ˆ4ˆ6 −=
r
 
 
3. Quais os ângulos entre os vetores Ar e Br nos itens a) e b) da questão 
anterior? 
 
4. As duas cordas desenhadas na figura abaixo são usadas para baixar um 
piano de massa 255 kg a partir de uma altura de 5 m até o solo. 
Qual o trabalho realizado por cada uma das forças representadas? 
 
 
 
 
 
5. Uma partícula de massa 500 g se move sob a ação da força representada pelo 
gráfico. A velocidade da partícula é de 2 m/s quando ela se encontra na posição 
x=0 m. 
Quanto vale sua velocidade em x=1 m, x=2 m e x=3 m? 
 
 
 
 
6. Exercício corrigido em aula de monitoria 
Uma partícula tem a energia potencial mostrada na figura. 
Quanto vale a componente x da força sobre a partícula em x=1 m e 
x=4 m? 
 
 
 
 
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7. Quando você estudar termodinâmica vai aprender que 1 mole de átomos (correspondente a 6,02 x 1023 
átomos) de He na fase gasosa possui 3700 J de energia cinética microscópica quando a amostra de gás 
encontra-se à temperatura ambiente. Se supusermos que todos os átomos se movem com a mesma 
velocidade, quanto vale essa velocidade? A massa de um átomo de He é 6,68 x 10-27 kg. 
 
8. Um cabo com uma tensão de 20 N puxa verticalmente para cima um bloco de 1.02 kg inicialmente em 
repouso. 
Qual a velocidade do bloco depois de erguido de 2 m? Resolva esse problema usando a relação entre 
energia e trabalho. 
 
9. Exercício corrigido em aula de monitoria 
Um velocista (atleta corredor de curtas distâncias) de massa 50 kg corre 50 m em 7 s com aceleração 
constante, partindo do repouso. 
a) Qual a intensidade da força horizontal agindo sobre o corredor? 
b) Qual a potência despendida pelo corredor nos instantes 2 s, 4 s e 6 s? 
 
10. A figura (a) abaixo mostra a força Fx exercida sobre uma partícula que se move ao longo do eixo x. 
Desenhe um gráfico da energia potencial da partícula como função de x. Escolha o ponto x=0 m como 
aquele onde a energia potencial é nula. 
A figura (b) abaixo mostra a energia potencial de uma partícula que se move ao longo do eixo x como 
função da sua posição. Desenhe um gráfico da força Fx como função da posição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: 
 
1) a) 15.3, b) -4, c) 0 
2) a) -30, b) 0 
3) a) 162o, b) 90o 
4) 1.25x104J pela gravidade, -7.92x103J por T1, -4.58x103J por T2. 
5) 7.35 m/s, 9.17 m/s, 9.7 m/s 
6) -20 N em x=1m, 30N em x=4m 
7) 1360 m/s 
8) 6.26 m/s 
9) a) 102.04 N. b) 0.41 kW, 0.83 kW, 1.25 kW. 
10) 
 
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