Lista de Física 2 Fenômenos Oscilatórios e Termodinâmica

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Faculdade Área 1 
Coordenação das Engenharias 
Física 2 – Fenômenos Oscilatórios e Termodinâmica 
prof. Dourival Júnior 
1ª lista de exercícios: elasticidade e equilíbrio 
1- A barra tem 2m de comprimento e 4kg de massa. O quadro tem 20kg 
de massa. Determine: (a) As componentes da tração no fio. (b) A força 
exercida da parede na barra. Respostas (a) -432N e 216N (b) 432N e 
19,2N 
 
2- Uma escada com 5m de comprimento pesando 60N está encostada 
numa parede vertical lisa. Do ponto de contato do solo com a parede mediu-
se 3m de comprimento. Qual o coeficiente de atrito estático mínimo entre o 
solo e a escada para que esta não escorregue? Resposta 0,375 
 
 
3- A tensão de fratura do cobre é de 3x108N/m2. Qual a carga máxima que um fio 
de cobre com 0,42mm de diâmetro e 1m de comprimento pode suportar? 
 
 
 
4- Um fio de aço com 1,5m de comprimento e 1mm de diâmetro está soldado a um outro fio de 
alumínio com dimensões idênticas constituindo um cabo com 3m de comprimento. Qual o 
comprimento deste cabo quando suportar um peso de 5kg? Resposta: 1,8mm 
 
5- Uma força longitudinal F é aplicada a uma fio de comprimento L e área da seção reta A. Mostre 
que se o fio for considerado uma mola a constante de força k será dada por k=A.ϒ/L. Mostre que 
a energia retida no fio tensionado será dada por E=F. ΔL/2. 
 
 
6- A corda de um violino tem tração de 53N diâmetro de 0,2mm e comprimento final de 35cm. (a) 
Qual o comprimento inicial da corda? (b) Qual o trabalho necessário para alongar a corda? 
Resposta: 34,7cm e 79mJ 
 
7- Uma tira de borracha com seção reta de 3mm x 1,5mm está pendurada na vertical. Mede-se o 
comprimento dela em função de diversas cargas como mostrado abaixo. 
Carga (g) 0 100 200 
Comprimento (cm) 5 5,6 6,2 
(a) Estimar o módulo de Young para a borracha. (b) Determine a energia retida na borracha 
quando tensionada por uma carga de 150g. 
 
8- Uma característica da noz é a rigidez de sua casca. Para quebrá-la, usa-se 
um quebra-nozes. A figura abaixo mostra um quebra-nozes, de massa 
desprezível, facial de ser construído. Certa noz suporta, sem quebrar, uma 
força de módulo igual a 2 000 N É correto afirmar que, para quebrá-la, a 
distância mínima da articulação, d, em cm, onde se deve aplicar uma força 
�⃗�, de módulo igual a 250 N, vale quanto? Resposta: 40 
 
 
 
9- Uma barra homogênea de peso B = 200 N está fixa a uma parede pelo ponto A 
e por um cabo, conforme mostra a figura a seguir. A carga P tem peso P = 50 N. 
Considere sen 370 = cos 530 = 0,60. Determine o módulo da tração no cabo. 
Resposta: 300N 
 
 
1ª lista de exercícios: movimento oscilatório 
 
1- Em um barbeador elétrico, a lâmina se move para frente e para trás ao longo de uma 
distância de 2,0 mm em movimento harmônico simples, com frequência de 120 Hz. 
Encontre (a) amplitude, (b) a velocidade máxima da lâmina e (c) o módulo de aceleração 
máxima da lâmina. R: (a) 1,0 mm (b) 0,75 m/s 
2- Uma partícula com massa de 1,00 x 10-20 kg oscila com movimento harmônico simples 
com período de 1,00 x 10-5 s e uma velocidade máxima de 1,00 x 103 m/s. Calcule (a) a 
frequência angular e (b) o deslocamento máximo da partícula. R: (a) 6,28 x 10^5 rad/s; 
(b) 1,59 mm 
 
3- Com relação às oscilações verticais, um automóvel pode ser considerando como 
estando montado sobre quatro molas idênticas. As molas de um certo carro são 
ajustadas de modo que as oscilações têm uma frequência de 3,0 Hz. (a) Qual é a 
constante elástica de cada mola se a massa do carro é 1450 kg e está igualmente 
distribuída sobre as molas? (b) Qual seria a frequência de oscilação se cinco passageiros, 
com massa média de 73,0 kg cada, viajassem no carro mantendo a distribuição de massa 
uniforme? R: (a) 1,29 x 10^5 N/m (b) 2,68 Hz 
 
4- Um bloco encontra-se sobre uma superfície horizontal (uma mesa oscilante) que está 
se movendo horizontalmente para frente e para a trás em movimento harmônico 
simples com frequência de 2,0 Hz. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a 
superfície é 0,50. Qual o maior valor possível da amplitude do MHS para que o bloco 
não deslize ao longo da superfície?R: 3,1 cm 
 
5- Um sistema bloco-mola oscilante possui uma energia mecânica de 1,00 J, uma 
amplitude de 10,0 cm e uma velocidade máxima de 1,20 m/s. encontre (a) a constante 
elástica, (b) a massa do bloco e (c) a frequência de oscilação. R: (a) 200 N/m; (b) 1,39 
kg; (c) 1,91 Hz 
 
6- Seja um corpo de 0,4 kg ligado a uma mola de constante de força de 12 N/m, 
oscilando com a amplitude de 8 cm. Calcule (a) a velocidade máxima do corpo, (b) os 
módulos da velocidade e da aceleração do corpo quando estiver na posição x = 4cm 
em relação à posição de equilíbrio x=0 e (c) o tempo que o corpo leva para ir de x = 0 
até x = 4 cm. R.: a) 0,438 m/s; (b) 0,379 m/s e 1,2 m/s2; (c) 0,0956 s. 
 
7- O gráfico representa as posições ocupadas, em função do tempo, por um móvel de 
massa igual a 1 kg, que oscila em MHS. Nessas condições, é correto afirmar QUE: 
 
 
 
 
 
 
8- A figura abaixo representa a posição ocupada, no instante t, por uma partícula que 
descreve um movimento circular uniforme com velocidade angular 4 π rad/s, numa 
circunferência de raio R = π cm. A figura representa também a posição da projeção da 
partícula sobre o eixo Ox, paralelo ao diâmetro OO’, contidos ambos os eixos no plano 
da circunferência. Em relação ao movimento da projeção sobre o e ixo Ox, é correto 
afirmar QUE: