Universidade Tecnolgica Federal do Paran

Campus - Campo Mouro

Prof. Ms. Oscar Rodrigues dos Santos

Fsica 1 - Lista 07 Trabalho e Energia

Exerccios

1. Determine a energia cintica em joules (a) de uma bola de beisebol de 0,145kg

movendo-se com uma velocidade de 45m/s e (b) de um atleta de 60kg correndo com

uma passada uniforme de 9mi/min.

2. Uma fora constante de 80N atua sobre uma caixa de 5,0kg que se move no sentido

da fora com uma velocidade de 20m/s. Alguns segundos mais tarde a caixa est se

movendo com uma velocidade de 68m/s. Determine o trabalho realizado por essa fora.

3. Uma partcula de 3kg est se movendo ao longo do eixo x com

uma velocidade de 2m/s quando passa pela posio x=0. Ela est

sujeita a uma fora xF que varia com a posio, conforme mostrado na figura. (a) Qual a energia cintica da partcula

quando ela passa pela posio x=0 ? (b) Qual o trabalho

realizado pela fora quando a partcula se move de x=0 a x=4m?

(c) Qual a velocidade da partcula quando ela passa por x=4m ?

4. Para atender os proprietrios de ces urbanos, desenvolveu-se

uma coleira que exerce uma fora que varia com a posio dada

por 2axkxFx , onde k e a so constantes.

Determine o trabalho realizado pela coleira sobre um co, se a pessoa permanece

estacionria e o alongamento ocorre de 0x at 1xx .

5. Um bloco de 6kg desliza, descendo m plano sem atrito que faz um ngulo de 600 com

a horizontal. (a) Liste todas as foras atuantes sobre o bloco e determine o trabalho

realizado por cada uma das foras quando o bloco desliza 2m (medidos ao longo do

plano). (b) Qual o valor do trabalho total realizado sobre o bloco? (c) Qual a

velocidade do bloco aps deslizar 1,5m se ele parte do repouso? (d) Qual a sua

velocidade aps 1,5m se ele parte com uma velocidade inicial de 2m/s?

6. Um corpo de 2kg fixado a uma mola horizontal se move com velocidade de 2,5 m/s

em uma trajetria circular de 3m de raio sobre uma superfcie horizontal sem atrito. (a)

Determine a fora de trao na mola. (b) Liste as foras atuantes sobre o corpo e

determine o trabalho realizado por cada uma das foras durante uma volta completa.

7. Determine BA

para os seguintes vetores:

a) jiA 63

, jiB 24

b) jiA 55

, jiB 42

e

c) jiA 46

, jiB 64

mx ,

NFx ,

1 2 3 4

6

5

4

3

2

1

8. A um corpo de 2kg imposto um deslocamento kmjmims 233

ao longo

de uma linha reta. Durante esse deslocamento, uma fora constante

kNjNiNF 112

atua sobre o corpo. (a) Determine o trabalho realizado pela

fora para esse deslocamento. (b) Determine a componente de F

na direo do

deslocamento.

9. Uma caixa de 5kg est sendo elevada a uma velocidade constante de 2m/s atravs de

uma fora igual ao seu peso. (a) Qual a potencia de entrada da fora? (b) Qual o

trabalho realizado pela fora em 4s?

10. Uma nica fora de 5N atua na direo x sobre um corpo de 8kg. (a) Se o corpo

parte do repouso em x=0 no tempo t=0, determine sua velocidade v em funo do

tempo. (b) Escreva uma expresso para a potncia de entrada em funo do tempo. (c)

Qual a potencia da fora no tempo t=3s?

11. Um homem de 80kg sobe um lance de escada de 6m de altura. Qual o aumento na

sua energia potencial gravitacional do sistema homem-Terrra?

12. Uma caixa de 2kg desliza descendo um plano inclinado de 300. Ela parte do

repouso, no topo do plano, a uma altura de 20m acima do solo, no tempo t=0. (a) Qual

o valor da energia potencial original da caixa em relao ao solo? (b) Utilizando as leis

de Newton, determine a distncia percorrida pela caixa em t=1s. (c) Determine a energia

potencial e a energia cintica da caixa em t=1s. (d) Calcule os valores da energia

cintica e da velocidade da caixa no instante em que ela atinge a base do plano.

13. Uma mola de rigidez mNk /104 . Qual deve ser seu alongamento para uma

energia potencial de (a) 50J e (b) 100J ?

14. A energia potencial de um corpo pode ser expressa por 428)( xxxU , onde

U expresso em joules e x em metros. (a) Determine a fora atuante sobre esse corpo. (b) Em que posies esse corpo est em equilbrio? (c) Quais dessas posies so

estveis e quais so instveis?

Respostas:

1)147J; 266J 2)10,6kJ 3)6,00J; 12,0J; 3,46m/s 4) 312

13

1

2

1axkxW 5)

6)4,17N; ng FeFT

;; - no realizam trabalho. 7)-24; -10; 0 8)1,00J; 0,213N 9)

98,1W; 392J 10) tsmv )/8

5( 2 ; sWtP /13,3 ; W38,9 11) 4,71kJ 12) 392J; 2,45m

e 4,91ms; 24,1J e 368J; 392J e 19,8m/s 13)0,100m; 0,141m 14)

)2)(2(4 xxxF x ; -2m; 0,2m