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Questões de Física..alguém ajuda?

8) Joga-se uma pedra de 2 kg verticalmente para cima com velocidade de 8 m/s. Despreze a
resistência do ar e considere o sistema pedra + gravidade terrestre.
a) Calcule a energia mecânica do sistema
b) Qual a altura atingida pela pedra, qual a energia potencial nessa altura máxima?
c) Qual é a velocidade da pedra quando ela atinge a metade da altura máxima?
d) Descreva as variações da energia cinética e da energia potencial durante este movimento.

9) Um robô de massa 40 kg é arrastado por um cabo, para cima, em uma parede inclinada
de 30 graus, dentro de uma cratera de um vulcão. A força sobre o robô pelo cabo é de
332 N. A força de atrito cinético entre o robô e a parede é de 136 N. O robô move-se de
uma distância 0,5 m ao longo da parede.
a) Qual o trabalho realizado pelo cabo para produzir ente deslocamento e sobre qual
sistema ele é realizado?
b) Qual é a variação de energia potencial gravitacional do sistema?
c) Qual a variação de energia térmica entre o robô e a parede, por causa do atrito?
d) Qual é a mudança de energia cinética do robô?

10) Um menino de 17 kg parte do repouso no topo de um escorregador a 2 m de altura. O
trabalho realizado pelas forças de atrito é de -180 J. Calcule a velocidade do menino na
base do escorregador.

11) Dois automóveis, cada um com massa 1500 kg viajam na mesma direção em linha reta.
Um tem velocidade de 25 m/s e o outro de 15 m/s. Considerando estes automóveis um
sistema de partículas.
a) Qual a energia cinética translacional do CM?
b) Qual a energia cinética interna do sistema?
c) Qual a energia cinética do sistema?

12) Duas partículas P e Q com massas 0,1 kg e 0,3 kg, respectivamente, estão em repouso a
e 1 m de distância uma da outra e se atraem com força constante de 0,02 N. Considerando
que nenhuma força externa atua no sistema:
a) Descreva o movimento do CM
b) Determine a que distância da posição inicial de P as duas partículas se chocam.

13) Uma caixa vazia de massa 20 t rola sobre um trilho numa velocidade de 5 m/s e colide
com uma caixa de massa 65 t que está parada. Assuma a colisão elástica.
a) Quais as velocidades das caixas depois da colisão? (Assuma a colisão elástica). Se a
massa do alvo fosse “muito maior” do que a outra massa, no limite, quais as velocidades
finais das partículas?
b) Assuma agora que após a colisão as caixas saem juntas. Qual a velocidade delas depois
da colisão? Qual a energia cinética do sistema antes e depois dessa colisão? A energia
cinética do centro de massa muda depois da colisão? Qual a energia dissipada durante a
colisão?

14) Um bloco de massa 2 kg desliza ao longo de uma mesa sem atrito com uma velocidade
de 10 m/s. A frente dele e deslocando-se no mesmo sentido, a 3m/s, está um bloco de massa 5 kg, ligada a esta massa está uma mola (massa aproximadamente zero) de constante
elástica 1120 N/m. Quando os blocos colidem, qual é a compressão máxima da mola?
Considere a colisão totalmente inelástica.

15) Considere duas partículas, m1 e m 2 , inicialmente com velocidades v1 e v2
unidimensionais. Depois de certo tempo elas colidem elasticamente em uma dimensão.
a) Calcule as velocidades das partículas depois da colisão
b) O que podemos dizer das velocidades relativas das partículas antes e depois da colisão?
Justifique.

16) Descreva um pêndulo balístico do ponto de vista da colisão

17) O peso de uma pedra de 8 kg faz com que a mola na vertical, presa a pedra, sofra uma
compressão de 10 cm.
a) Qual é a constante da mola?
b) A mola é comprimida mais 30 cm e depois liberada. Qual a energia potencial da mola
antes de ser liberada?
c) A que altura será levantada a pedra acima do ponto em que se encontrava, quando a mola
foi liberada?

18) Uma bola de massa m e velocidade v é atirada a uma parede e bate nela na
perpendicular. Assuma conservação de energia cinética e encontre a velocidade da bola
depois da colisão. Existe alguma incompatibilidade com a conservação do momentum
linear do sistema? Justifique sua resposta.

19) Duas crianças estão brincando com um jogo no qual elas tentam atirar bolas de gude
dentro de uma caixa no chão. Elas usam a descompressão de uma mola. A primeira criança
comprime a mola de 1,2 cm e a bola cai 18 cm antes do alvo, que está a 2 m
horizontalmente da borda da mesa. A que distância deve a segunda criança comprimir a
mola de modo a que a bola atinja o interior do alvo?

20) Uma bala de massa igual a 30 g é disparada horizontalmente num bloco de madeira de
massa igual a 30 kg em repouso sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito
cinético entre o bloco e a superfície vale 0,20. A bala penetra no bloco e fica retida em seu
interior. O centro de massa do bloco se desloca de 1,1 m. Calcule a velocidade da bala.


💡 6 Respostas

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Rodrigo Baltuilhe dos Santos

9) m=40kg, g=10m/s², P=mg=40*10=400N

F=332N

Fat=136N

a) T=F.d=332*0,5m = 166J, e este trabalho é realizado pelo sistema cabo-robô.

b)Como é uma parede inclinada de 30°, 0,5m neste plano será uma variação na altura de 0,5sen(30°)=0,5*1/2=0,25m

Variação da energia potencial: Ep=mgh=400*0,25=100J

c) Energia térmica (atrito) = Eter=136*0,5=68J

d) Mudança na energia cinética do robô:

Após subir os 0,5m no plano inclinado o robô tem, como trabalho total realizado (soma dos trabalhos das forças ou trabalho realizado pela força resultante) igual a:E=166+100-68=198J

Como sabemos, o trabalho realizado pela força resultante é igual à variação da energia cinética, então, a variação da energia cinética foi de 198J


9) Um robô de massa 40 kg é arrastado por um cabo, para cima, em uma parede inclinada 
de 30 graus, dentro de uma cratera de um vulcão. A força sobre o robô pelo cabo é de
332 N. A força de atrito cinético entre o robô e a parede é de 136 N. O robô move-se de 
uma distância 0,5 m ao longo da parede. 
a) Qual o trabalho realizado pelo cabo para produzir ente deslocamento e sobre qual 
sistema ele é realizado? 
b) Qual é a variação de energia potencial gravitacional do sistema? 
c) Qual a variação de energia térmica entre o robô e a parede, por causa do atrito? 
d) Qual é a mudança de energia cinética do robô? 

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Rodrigo Baltuilhe dos Santos

10) m=17kg, P=mg=17*10=170N, h=2m, Tat=-180J

ΔK = variação da energia cinética = Trabalho realizado pela força resultante

mv²/2-mv0²/2 = Tp+Tat

17v²/2 = 170*2-180

17v²/2 = 340-180

17v²/2 = 160

v² = 2*160/17

v² = 2*160/17

v ≅ 4,34 m/s

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marte

14) A deformação da mola será máxima quando a velocidade do sistema bloco-mola for igual a velocidade do bloco de massa igual a 2kg (após a colisão). Sendo v esta velocidade e x a deformação máxima da mola, temos:

Conservação do momento linear - 

2*10 + 3*5 = 2*v + 5*v => v = 5 m/s

Conservação da energia -

2*10²/2 + 5*3²/2 = 2*5²/2 + 5*5²/2 + 1120x²/2 =>
=> 245 = 175 + 1120x² => x = 1/4 m

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