Lista de exercícios 06 - Física I

Prévia do material em texto

01) Um menino está sentado no alto de um monte hemisférico de gelo. Ele recebe um 
pequeníssimo empurrão e começa a escorregar para baixo. Mostre que, se o atrito com o gelo 
puder ser desprezado, ele perde o contato com o gelo num ponto cuja altura é 2R/3. 
 
 
02) Uma corrente é mantida sobre uma mesa sem atrito com um quarto do seu comprimento 
pendurado para fora da mesa, como mostra a figura. Se a corrente tem comprimento L e uma 
massa m, qual o trabalho necessário para puxá-la totalmente para cima da mesa? 
 
 
03) Um pequeno bloco de massa m desliza sem atrito na pista da figura a seguir. 
a) O bloco é liberado em repouso no ponto P. Qual a força resultante que age sobre ele no ponto 
Q? 
b) De que altura em relação ao ponto mais baixo da pista o bloco deve ser liberado para que esteja 
na iminência de perder o contato com a pista no ponto mais alto do semicírculo? 
 
 
04) O módulo da força de atração gravitacional entre duas partículas de massas m1 e m2 é dado 
por: 
 
Aluno: 
Prof.: Paulo Willyam 
FÍSICA I – LISTA DE EXERCÍCIOS Nº 06 
 
Data: 09/09/2020 
ASSUNTO: 
CONSERVAÇÃO DA ENERGIA 
2
21)(
x
mm
GxF = 
onde G é uma constante e x é a distância entre as duas partículas. Qual é a forma funcional da 
energia potencial gravitacional U(x)? Suponha que U(x) → 0 quando x → ∞. 
 
05) Um cilindro com massa de 2 kg desliza a partir do repouso, no ponto A, até ao ponto B, devido 
a uma força externa constante F = 50 N como se ilustra na figura. O comprimento normal (não 
deformado) da mola é 1,5 m e a constante de rigidez é 30 N/m. Admitindo que não existe atrito com 
a haste, determine: 
 
a) O trabalho realizado pela força externa F e pela força gravitacional entre os pontos A e B; 
b) A velocidade com que o bloco chega ao ponto B. 
 
 
06) O Dr. Paulo Willyam estudou em seu mestrado o potencial de Yukawa 
 
𝑈(𝑟) = −
𝑟0
𝑟
𝑈0𝑒
−𝑟0
𝑟⁄ 
 
Este potencial fornece uma descrição razoavelmente precisa da interação entre núcleons (isto é, 
nêutrons e prótons, os constituintes do núcleo). A constante r0 vale cerca de 1,5 x 10–15m e a 
constante U0 vale cerca de 50 MeV. 
(a) Determine a expressão correspondente à força de atração. 
(b) A fim de mostrar o curto alcance dessa força, calcule a razão entre força em r = 2r0, 4r0 e 10r0 e 
seu valor em r = r0.