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Lista Energia Potencial e Conservação de Energia Prof. Msc. Sidnei R. Ferreira 1. Uma pedra de massa 1kg é solta da altura de 5m. Desprezando os atritos, calcule sua velocidade de chegada ao solo. Adote g = 10m /s2. 2. Um corpo de massa 1 kg com velocidade de 8m/s de módulo, que se move sobre uma superfície horizontal, choca-se frontalmente com a extremidade livre de uma mola ideal de constante elástica 4.104 N/m. Qual a compressão máxima sofrida pela mola? 3. Calcule a energia elástica armazenada em uma mola de constante elástica k = 8000 N/m se ela for comprimida em 5cm. Dê sua resposta em Joules. 4. Um corpo de massa 3,0kg está posicionado 2,0m acima do solo horizontal e tem energia potencial gravitacional de 90J. A aceleração de gravidade no local tem módulo igual a 10m/s2. Quando esse corpo estiver posicionado no solo, qual a sua energia potencial gravitacional? 5. Um esqueitista treina em uma pista cujo perfil está representado na figura abaixo. O trecho horizontal AB está a uma altura h=2,4m em relação ao trecho, também horizontal, CD. O esqueitista percorre a pista no sentido de A para D. No trecho AB, ele está com velocidade constante, de módulo v=4m/s; em seguida, desce a rampa BC, percorre o trecho CD, o mais baixo da pista, e sobe a outra rampa até atingir uma altura máxima H, em relação a CD. Determine a velocidade do esqueitista no trecho CD e a altura H, respectivamente 6. Num espetáculo de circo, um homem deita-se no chão do picadeiro e sobre seu peito é colocada uma tábua, de 30cm x 30cm, na qual foram cravados 400 pregos, de mesmo tamanho, que atravessam a tábua. No clímax do espetáculo, um saco com 20 kg de areia é solto, a partir do repouso, de 5m de altura em relação à tábua, e cai sobre ela. Suponha que as pontas de todos os pregos estejam igualmente em contato com o peito do homem. Determine a velocidade do saco de areia ao tocar a tábua de pregos. 7. Numa montanha-russa, um carrinho com 300 Kg de massa é abandonado do repouso de um ponto A, que está a 5,0 m de altura. Supondo que o atrito seja desprezível e g = 10 m / s 2, pergunta-se : Qual o valor das velocidades do carrinho nos pontos B e C? 8. Uma esfera parte do repouso em A e percorre o caminho representado sem nenhum atrito ou resistência. Determine sua velocidade no ponto B. 9. Um corpo de 2 kg é empurrado contra uma mola de constante elástica 500 N/m, comprimindo-a 20 cm. Ele é libertado e a mola o projeta ao longo de uma superfície lisa e horizontal que termina numa rampa inclinada conforme indica a figura. Dado g = 10 m/s2 e desprezando todas as formas de atrito, calcular a altura máxima atingida pelo corpo na rampa. 10. Um objeto de massa M=0,5kg, apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito, está preso a uma mola cuja constante de força elástica é K=50N/m. O objeto é puxado por 10cm e então solto, passando a oscilar em relação à posição de equilíbrio. Qual a velocidade máxima do objeto, em m/s? 11. Um corpo de massa 0,5 kg está na posição A da figura onde existe uma mola de constante elástica K = 50 N/m comprimida em 1m. Retirando-se o pino, o corpo descreve a trajetória ABC contida em um plano vertical. Desprezando-se o trabalho de atrito, qual é a altura máxima que o corpo consegue atingir? 12. Um corpo de massa igual a 0,5 kg e velocidade constante de 10 m/s choca-se com uma mola de constante elástica 800N/s. Desprezando os atritos, calcule a máxima deformação sofrida pela mola.