Exercícios de Trabalho e Energia Cinética

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Lista 5: Trabalho e Energia Cinética
Data de entregue 03/10/19
Exercício 1: 
As duas cordas vistas na seguinte figura são usadas para baixar em 5,0 m um piano de 255 kg do segundo andar 
de uma loja ao térreo. Quanto trabalho é realizado por cada uma das três forças?
Exercício 2:
A figura abaixo é o gráfico força versus posição de uma partícula que se move ao longo do eixo x. Determine o 
trabalho feito sobre a partícula durante cada um dos intervalos 0-1 m, 1-2 m e 2-3 m.
Exercício 3: 
Dois blocos são conectados por um fio muito leve que passa por uma polia sem massa e sem atrito, como é 
mostrada na seguinte figura. Os blocos se movimentam a velocidade constante, o bloco de 20.0 N se movimenta 
a direita 75 cm e o bloco de 12.0 N desce 75 cm. Neste processo, quanto trabalho é realizado
a. sobre o bloco de 12,0 N i) pela gravidade; ii) pela tensão no fio? b. sobre o bloco de 20,0 N i) pela gravidade; 
ii) pela tensão no fio; iii) pelo atrito; e iv) pela força normal? c. Calcule o trabalho total realizado sobre cada 
bloco.
Exercício 4: 
Um bloco de 5,0 kg se move com v0=6,0 m/s sobre uma superfície horizontal sem atrito, dirigindo-se contra uma
mola cuja constante elástica é dada por k=500 N/m e possui uma de suas extremidades presa a um parede (ver 
figura abaixo). A massa da mole é desprezível.
a. Calcule a distância máxima que a mola é comprimida.
b. Se a distância máxima que a mole pudesse ser comprimida foss de 0,150 m, qual seria o valor máximo de v0?
Exercício 5: 
Um pequeno bloco com massa de 0,120 kg está ligado a um fio que passa através de um buraco em uma 
superfície horizontal sem atrito (ver figura). Inicialmente, o bloco gira a uma distância de 0,40 m do buraco com 
uma velocidade de 0,70 m/s. A seguir, o fio é puxado por baixo, fazendo o raio do círculo encurtar para 0,10 m. 
Nessa nova distância verifica-se que sua velocidade passa para 2,80 m/s.
a. Qual era a tração no fio quando o bloco possuía velocidade v=0,70 m/s?
b. Qual é a tração no fio quando o bloco possuía a velocidade final v=2,80 m/s?
c. Qual foi o trabalho realizado pela pessoa que puxou o fio?
Exercício 6: 
Uma patinadora de 50 kg está deslizando sobre o gelo, diretamente para o norte, a 4,0 m/s. O gelo possui um 
baixo coeficiente de atrito estático que impede a patinadora de escorregar lateralmente, todavia μc=0. 
Subitamente, um vento começa a soprar do nordeste e exerce uma força de 4,0 N sobre a patinadora.
a. Use o teorema do trabalho e energia cinética para determinar o valor de velocidade da patinadora após ter 
deslizado 100 m sob este vento.
b. Qual é o valor mínimo de μc e a fim de que a patinadora continue se movendo diretamente para o norte?
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