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ESTÁCIO – Bases Físicas para a Engenharia 1 Engenharias Disciplina: Bases Físicas para a Engenharia Professor: Marcelo Martins Lista 4 1) Um motorista empurra um carro sem combustível até o ponto mais próximo. Na primeira metade do trajeto, o motorista empurra o carro por trás (situação I) e na Segunda metade do trajeto ele empurra pelo lado (situação II). Nas figuras, está também representada a força F que o motorista faz sobre o carro, em cada caso. Sabendo que a intensidade dessa força é constante e a mesma nas duas situações, é correto afirmar que: a) O trabalho realizado pelo motorista é maior na situação II. b) O trabalho realizado pelo motorista é o mesmo nas duas situações. c) A energia transferida para o carro pelo motorista é maior na situação I. d) A energia transferida para o carro pelo motorista é menor na situação I. 2) Um garoto, ao esticar sua “baladeira” ou estilingue para lançar uma pedra, produz no mesmo, respectivamente, deformações x e 2x, como está ilustrado na figura abaixo. Em ambos os casos as pedras utilizadas têm mesma massa. Analise as duas situações e assinale a alternativa correta a) O trabalho realizado para esticar o elástico, na situação 2, é duas vezes maior do que na situação 1. b) A energia cinética adquirida pela pedra, ao abandonar o estilingue na situação 1, é quatro vezes maior do que na situação 2. c) O trabalho realizado para esticar o elástico, na situação 2, é quatro vezes maior do que na situação 1. d) A força imprimida ao elástico, na situação 2, é quatro vezes maior do que na situação 1. 3) Sobre um bloco atuam as forças indicadas na figura, as quais o deslocam 2 m ao longo do plano horizontal. I. O trabalho realizado pela força de atrito Fa é negativo. II. O trabalho realizado pela força F vale 200 J. III. O trabalho realizado pela força peso é diferente de zero. IV. O trabalho realizado pela força normal N é nulo. Quais são as corretas? (a) apenas I e II (b) apenas I e III (c) apenas II e III (d) apenas III e IV (e) apenas I, II e IV 4) O carrinho que se desloca numa montanha russa, conforme a figura abaixo, está sujeito a várias forças: ao seu peso; à resultante das forças de atrito, sempre contrária ao sentido do movimento; à força gerada pelo motor elétrico que move o carrinho e à força de reação normal da pista sobre o carrinho. Sobre esta, chamada força normal, é correto afirmar que: a) Não realiza trabalho porque é sempre perpendicular à direção do movimento. b) Não realiza trabalho porque é sempre equilibrada pelo peso. c) Realiza um trabalho negativo. d) Só realiza trabalho quando o carrinho passa pelos pontos mais baixos da trajetória, onde sua velocidade é maior. e) Só realiza trabalho quando o carrinho passa pelos pontos mais altos da trajetória, onde sua velocidade é menor. 5) Um pára-quedista está caindo com velocidade constante. Durante essa queda, considerando-se o pára-quedista em relação ao nível do solo, é correto afirmar que: a) Sua energia potencial gravitacional se mantém constante. b) Sua energia potencial gravitacional está aumentando. c) Sua energia cinética se mantém constante. d) Sua energia cinética está diminuindo. e) A soma da energia cinética e da energia potencial gravitacional é constante. 6) O valor da energia cinética de uma bola de massa 0,3 kg no instante em que a sua velocidade é 4 m/s, vale: A) 0,24 J B) 2,4 J C) 24 J D) 240 J 7) Um corpo de massa 20 kg está localizado a 6 m de altura em relação ao solo. Dado g= 10 m/s2, sua energia potencial gravitacional, vale: A) 12 J B) 120 J C) 1200 J D) 12000 J ESTÁCIO – Bases Físicas para a Engenharia 2 8) O carrinho da figura encontra-se encostado em uma mola (figura 1). Ao ser libertado, o carrinho sobe a rampa até a altura máxima de 30 cm (figura2). Qual das alternativas abaixo indica as formas corretas de conversão de energia? 9) O salto com vara é, sem dúvida, uma das disciplinas mais exigentes do atletismo. Em um único salto, o atleta executa cerca de 23 movimentos em menos de 2 segundos. Na última Olimpíada de Atenas a atleta russa, Svetlana Feofanova, bateu o recorde feminino, saltando 4,88 m. A figura a seguir representa um atleta durante um salto com vara, em três instantes distintos. Assinale a opção que melhor identifica os tipos de energia envolvidos em cada uma das situações I, II, e III, respectivamente. a) – cinética – cinética e gravitacional – cinética e gravitacional b) – cinética e elástica – cinética, gravitacional e elástica – cinética e gravitacional c) – cinética – cinética, gravitacional e elástica – cinética e gravitacional d) – cinética e elástica – cinética e elástica – gravitacional e) – cinética e elástica – cinética e gravitacional – gravitacional 10) Um carro corre a 100km/h em uma estrada, sujeito a uma grande força de resistência do ar. Sobre essa força podemos afirmar que: (A) executa um trabalho igual à energia potencial gravitacional do carro. (B) não executa trabalho sobre o carro. (C) age para conservar a energia mecânica. (D) não depende da velocidade do carro. (E) executa um trabalho negativo sobre o carro. 11) Três corpos idênticos de massa M deslocam-se entre dois níveis, como mostra a figura: A - caindo livremente; B - deslizando ao longo de um tobogã e C - descendo uma rampa, sendo, em todos os movimentos, desprezíveis as forças dissipativas. Com relação ao trabalho (W) realizado pela força- peso dos corpos, pode-se afirmar que: (A) WC > WB > WA (B) WC > WB = WA (C) WC = WB = WA (D) WC < WB < WA 12) A figura 1 representa um sistema composto de três esferas de mesma massa unidas por três molas idênticas. O sistema é posto a oscilar, deslocando-se entre as posições indicadas nas figuras 2 e 3. Pode-se dizer que a energia potencial elástica máxima do sistema ocorre: (A) somente na posição da figura 1. (B) somente na posição da figura 2. (C) somente na posição da figura 3. (D) nas posições das figuras 2 e 3. 13) Rita está esquiando numa montanha dos Andes. A energia cinética dela em função do tempo, durante parte do trajeto, está representada neste gráfico: Os pontos Q e R, indicados nesse gráfico, correspondem a dois instantes diferentes do movimento de Rita. Despreze todas as formas de atrito. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que Rita atinge (A) velocidade máxima em Q e altura mínima em R. (B) velocidade máxima em R e altura máxima em Q. (C) velocidade máxima em Q e altura máxima em R. (D) velocidade máxima em R e altura mínima em Q. 14) Um bloco de 4,0 kg de massa, e velocidade de 10m/s, movendo-se sobre um plano horizontal, choca-se contra uma mola, como mostra a figura. Sendo a constante elástica da mola igual a 10000N/m, o valor da deformação máxima que a mola poderia atingir, em m, é: a) 0,1 b) 0,2 c) 0,4 d) 0,6