Chicovieira Fisica Teoriaequestoepara Prf Modulo02 011

Lanamento OblquoPOTNCIA

Qual a potncia mdia em Watts, quedever ter um conjunto motor-bomba paraelevar 1000 litros de gua at a altura de6,0 m em 20 min ?


O volume de gua por segundo necessriopara acionar cada turbina de uma centralhidroeltrica 700 m3 / s, guiado atravs deuma tubulao de queda nominal igual a100 m. Se cada turbina geradora forneceuma potncia de 6,3 x 108 W, qual a perdade potncia, em unidades de 106 W, noprocesso de transformao da energiamecnica em energia eltrica?


Uma usina hidroeltrica de 90MW produzenergia eltrica por meio de uma turbinaacionada pela gua que cai de umacachoeira cuja altura 100 m. Supondo queno h perdas, calcule o volume de gua,em m3, que passa pela turbina em cadasegundo.


Um elevador puxado para cima por cabosde ao com velocidade constante de 0,5m/s. A potncia mecnica transmitida peloscabos de 23 kW. Qual a fora exercidapelos cabos?


O desempenho de um sistema mecnicopode ser representado pelo grfico abaixo,que mostra a potncia fornecida pelomesmo em uma certa operao. Calcule otrabalho total, em joules, efetuado por essesistema nos trs primeiros segundos.


Um guindaste utilizado como bate-estacade uma fundao. A estaca de ao temmassa 600 kg e ser erguida comvelocidade constante a uma altura de 16 m,conforme a figura.


a) Determine a potncia mecnica do motor para erguer a estaca a 16 m de altura em 1 minuto. b) Se o rendimento do motor for 80%, qual a potncia total e a potncia dissipada?


Uma bomba dgua de Potncia til PU =2000 W conectada a um reservatriolocalizado ao nvel do solo, com a finalidadede encher uma caixa dgua de capacidade1000 Litros, situada a 5,0 m de altura. Dadaa densidade da gua: dgua = 1,0 kg / L.


A) Calcule o tempo necessrio para seencher completamente a caixa dgua,considerando que no instante em que abomba for ligada a caixa dgua estejavazia.


B) Calcule o rendimento da bomba dgua,sabendo que a potncia dissipada vale 500W.


O motor da figura abaixo leva o bloco demassa 10 kg da posio A para a posio B,com velocidade constante, em 10 s. Ocoeficiente de atrito entre o bloco e o planoinclinado 0,5. Calcule a potncia domotor, em W, nesse deslocamento. Adote g= 10 m/s2, cos a = 0,8 e sen a = 0,6.

C O L I S E S

Lanamento OblquoCOLISES

1. QUANTIDADE DE MOVIMENTO (Q)C A R G A E L T R I C AC A R G A E L T R I C AC A R G A E L T R I C AC A R G A E L T R I C A1. QUANTIDADE DE MOVIMENTO (Q)

A Quantidade de Movimento e a Velocidade sempre possuem a mesma direo e sentido.

Unidade: Kg.m/s

Q = M. V


2. IMPULSO DE UMA FORA CONSTANTE ( I )

O Impulso e a Fora sempre possuem a mesma direo

e sentido.

Unidade: N.s

I = F . t


3. IMPULSO DE UMA FORA QUALQUER

I = AT

F

0

A


4. TEOREMA DO IMPULSO

I = Q I = Q QR 2 1


Q = Qantes Depois(Sistema Isolado)

5. CONSERVAO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO


6. TIPOS DE COLISES

a) Perfeitamente Elstica: E (i) = E (F) e = 1MEC MECb) Parcialmente Elstica: E (i) > E (F) 0 < e < 1

c) Inelstica: E (i)> E (F) e = 0MEC MEC

MEC MEC


onde

(e = Coeficiente de restituio)

)()(

antesVrelativadepoisVrelativa

e =


OBS: Velocidade Relativa:a) sentidos opostos

(Somar)

b) Sentidos iguais

(Subtrao)


Um homem de 70 kg pula de um cais,segurando em uma corda, descrevendo ummovimento pendular. No ponto mais baixoda trajetria circular, onde a sua velocidadevale 8,0 m/s, ele solta a corda e se agarra aum barco de 10 kg, que est inicialmenteem repouso.


Despreze qualquer resistncia oferecidapela gua. Qual a velocidade, em m/s,adquirida pelo sistema homem-barcoimediatamente aps o impacto?


Um tubaro de 100 kg est se deslocando auma velocidade de 36 km/h, para aesquerda. Em um certo instante, eleengole um peixe de 10 kg que se deslocavaem sua direo, a uma velocidade de 3,6km/h, para a direita.


Qual o mdulo da velocidade do tubaro,em m/s, imediatamente depois de engolir opeixe? Despreze a fora de atrito dospeixes com a gua.


Dois carros de massas 3,0kg e 1,0kgcolidem frontalmente. Antes do choque, ocarro mais leve estava em repouso e o maispesado tinha velocidade de 20m/s. Aps acoliso, os carros movem-se juntos comose fossem um nico corpo. Qual avelocidade final do conjunto, em m/s?


Um bloco de massa 4 kg est inicialmentecomprimindo de 2 m uma mola deconstante elstica K = 400 N/m. Ao serlanado pela mola, o bloco desliza sobreuma superfcie de atrito desprezvel e caiem um carrinho de massa 6,0 kg, ficandosolidrio ao mesmo. Determine avelocidade do conjunto carrinho-bloco.


Um pequeno disco A, de massa mA = M evelocidade VA, desliza em uma pista sematrito como indicado na figura. Na partehorizontal da pista, ele colide com outropequeno disco B, de massa mB = 3M, que seencontra em repouso no ponto P.

VA

mA mB

P

H


Se a coliso completamente inelstica,os dois discos aderem um ao outro e seelevam at uma altura H = 5cm. Determinea velocidade inicial VA, em m/s.

VA

mA mB

P

H


Um casal participa de uma competio depatinao sobre o gelo. Em um dadoinstante, o rapaz de massa igual a 60kg e agarota, de massa igual a 40kg, estoparados e abraados frente a frente.

C O L I S E S


Um menino, sentado numa canoa parada nasuperfcie de um lago, atira um tijolo parafora, como indicado na figura abaixo. Amassa do menino e da canoa , no total,40kg.


Sabendo que a massa do tijolo 0,4kg, eque sua velocidade, ao sair da mo domenino, 10m/s em relao gua, qual a velocidade, em centmetros por segundo,com que a canoa comea a se movimentar?


Dois carros, A e B, inicialmente emrepouso, podem mover-se livremente nadireo x. A massa do carro A 4,0kg e ado carro B, 2,0kg. Eles esto unidos,comprimindo uma mola, conforme a figura.

BA


Quando a corda que os mantm unidos queimada e se rompe, o carro A se deslocacom a velocidade de 3,0m/s em relao aosolo. Qual a energia, em J, que estavaarmazenada na mola entes do rompimentoda corda?

BA


A fora, exercida pelo p de um jogador defutebol, durante o chute em uma bola de500 g, inicialmente em repouso, estrepresentada no grfico F versus t. Calculea velocidade que a bola adquireimediatamente aps o chute. D a suaresposta em m/s.

1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 t (10-3 s)

F (N)

0,00,0

1400

2800

8,0 9,0


1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 t (10-3 s)

F (N)

0,00,0

1400

2800

8,0 9,0


A fora resultante que atua sobre um blocode 2,5 kg, inicialmente em repouso,aumenta uniformemente de zero at 100 Nem 0,2 s, conforme a figura abaixo. Avelocidade final do bloco, em m/s, :

0

50

100

0 0,1 0,2

F(N)

t(s)


O esquema a seguir mostra o movimento dedois corpos antes e depois do choque.Considere que o coeficiente de restituio igual a 0,6. Qual a massa do A e avelocidade do B aps a coliso ?

ESTTICA DE UM PONTO MATERIAL

60oB

A

P


Um bloco de peso igual a 30 N est emequilbrio, suspenso por fios, conforme afigura. Sendo adotados sen 37 = 0,60 e cos37 = 0,80, determine as intensidades:


A) da fora horizontal F;B) da trao T no fio preso a parede.


O sistema da figura est em equilbrio. Comos dados fornecidos abaixo, calcule ocoeficiente de atrito entre o corpo A e oplano horizontal que o apia.Dados: mA =200 kg; mB = 100 kg e g = 10 m/s2.


Uma pessoa usa uma corda para atravessarum rio, conforme a figura. A corda foiamarrada em cada uma das extremidadesde modo a ficar aproximadamentehorizontal se ningum estiver penduradonela. Quando a pessoa atinge o meio datravessia, a tenso na corda em mduloigual ao seu peso. Qual ser o ngulo , emgraus, nesta situao?


A figura mostra um peso de 44 N suspensono ponto P de uma corda. Os trechos AP eBP da corda formam um ngulo de 90o, e ongulo entre BP e o teto igual a 60o. Qual o valor, em newtons, da trao no trechoAP da corda?

60oB

A

P


60oB

A

P


No esquema a seguir, calcule as traesnos fios ideais 1 e 2, sendo: m = 5 kg, senq1= cosq2 = 0,60 e senq2 = cosq1 = 0,80 e g =10 m/s2.

ESTTICA DE UM CORPO EXTENSO


A gangorra da figura abaixo estequilibrada em torno do ponto C por efeitodas massas mA = 20kg e mB = 40kg. Indiqueo comprimento total AB, em metros,supondo que AC = 6,0m. Despreze a massada gangorra.


Uma tbua uniforme de 48N e 3,6m decomprimento repousa horizontalmentesobre dois cavaletes, conforme a figura.Qual a fora normal, em N, exercida sobre atbua no ponto P?

P

2,4 m 1,2 m


P

2,4 m 1,2 m


Um garoto de 40 kg caminha sobre umatbua homognea e uniforme de 3,0 m decomprimento e massa de 60 kg. A tbua colocada sobre dois apoios, A e B,separados por uma distncia de 2,0 m. Quala menor distncia x, da extremidade livre,em cm, a que o garoto pode chegar semque a tbua tombe?


Uma prancha de 3 m de comprimento e 20Kgf de peso est apoiada sobre doispontos, conforme a figura. A 0,4 m daextremidade A existe uma carga de 10 Kgf.O valor mnimo de uma fora aplicada naextremidade B, para que a prancha comecea pender para abaixo, de:


A figura mostra uma barra homognea de2,0 m, cujo peso de 1000 N, dispostahorizontalmente e apoiada numa dasextremidades, sobre um dinammetro. Quala leitura no dinammetro (graduado emNewtons) sabendo que uma pessoa de pesoigual a 500 N est sobre a barra, a 40 cmdo dinammetro?


A barra AB uniforme, pesa 50 N e tem 10m de comprimento. O bloco D pesa 30 N edista 8,0 m de A. A distncia entre ospontos de apoio da barra AC = 7,0 m.Calcular a reao na extremidade de A.


Uma barra horizontal de massa desprezvelpossui uma de suas extremidadesarticulada em uma parede vertical. A outraextremidade est presa parede por um fioque faz um ngulo de 45 com a horizontal epossui um corpo de 55 N pendurado. Qual omdulo da fora normal parede, emnewtons, que a articulao exerce sobre abarra?

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

Vmd =Vmd =

.)I.S(mkg

]V[]m[]d[ 3== .)I.S(m

kg]V[]m[]d[ 3==

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

.)I.S(PamN

]A[]F[]P[ 2 === .)I.S(Pam

N]A[]F[]P[ 2 ===

HIDROSTTICA

AgHAd

AgVd

Agm

reaPesoP

//

==

===

AgHAd

AgVd

Agm

reaPesoP

//

==

===

HgdP = HgdP =

HIDROSTTICA

HgdPP AB += HgdPP AB +=

HIDROSTTICA

BA PP = BA PP =

2211 hdhd = 2211 hdhd =

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

21 PP D=D 21 PP D=D

2

2

1

1

AF

AF

=2

2

1

1

AF

AF

=

2RA p= 2RA p=

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

imersofluido VdgE = imersofluido VdgE =

HIDROSTTICA

Uma esfera de massa 10 kg e volume 2.000cm3 est submersa, como mostra a figura,num lquido de massa especfica 2g/cm3,num local onde g = 10 m/s2. Calcule:a) a intensidade do empuxo recebido pela esfera.b) a intensidade da fora normal entre a esfera e o fundo do recipiente.

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

Uma caixa metlica fechada de 90,0 kg e0,010 m3 de volume, est imersa no fundode uma piscina cheia d'gua. Qual a fora,F, necessria para i-la atravs da gua,com velocidade constante, usando umaroldana simples, como indicado na figura?

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

Um pedao de isopor de 1 cm3 e massadesprezvel colocado dentro de umrecipiente com gua. Um fio preso ao fundodo recipiente mantm o pedao de isoportotalmente imerso na gua. Qual a traono fio?

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

Quando um cubo de aresta a = 10 cm flutuaem um lquido de densidade r = 3,0 x 103kg/m3, ele permanece com dois teros doseu volume submerso. Qual o peso do cuboem N?

HIDROSTTICA

Um cubo de gelo de volume igual a 50cm3flutua em gua. Qual a massa, em g, quedeve ser posta sobre a face superior docubo para que esta face fique ao nvel dagua, como indicado na figura? A massaespecfica do gelo 0,92g/ cm3 .

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

Um objeto de densidade 0,2g/cm3 largado,a partir do repouso, de uma profundidadede 10 metros, em uma piscina cheia degua. Calcule a acelerao, em m/s2, doobjeto enquanto ele ainda se encontratotalmente imerso.

HIDROSTTICA

Dois corpos, cada um de massa igual a10kg, esto presos por um fio inextensvelque passa por uma polia presa ao teto. Seum dos corpos, de volume igual a 104cm3inteiramente imerso em gua, determine aacelerao do sistema em m/s2.

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

Um aparelho de mergulho suporta umapresso externa de at 8,5 atm, sem seromper. Se, por acidente, o aparelho afundano oceano, a que profundidade, em metros,ele ser esmagado pela presso da gua?Considere a presso atmosfrica no nveldo mar igual a 1atm = 105 N/m2 , adensidade da gua 103kg/m3 e g = 10 m/s2.

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

Uma piscina, com 2,0 m de profundidade,tem um piso plano e horizontal revestidocom azulejos. Cada azulejo tem uma reade 200 cm2. Quando a piscina est cheia degua, a fora vertical para baixo, sobrecada azulejo do piso, vale:

HIDROSTTICA

Um tubo em forma de U est parcialmentecheio de gua. Um outro lquido nomiscvel com a gua, com densidade rL, colocado em um dos ramos do tubo at quesua superfcie livre esteja a uma altura de10 cm abaixo do nvel da gua no outroramo. Determine rL em g/cm3.

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

O tubo em U contm mercrio, gua e leo,de densidades: dHG = 13,6 g/cm3 ; da = 1g/cm3 ;do = 0,8 g/cm3 . Determine o valor deh.

HIDROSTTICA

HIDROSTTICA

Determine a densidade da mistura de dois lquidos de densidades absolutas iguais a 5 g/cm3 e 2 g/cm3:A) Em massas iguaisB) em volumes iguais

HIDROSTTICA

Quatro cubos metlicos homogneos eiguais, de arestas 10-1 m, acham-sedispostos sobre um plano. Sabe-se que apresso aplicada pelo conjunto sobre oplano 104 N/m2 . Adotando g = 10 m/s2 ,podemos afirmar que a densidade doscubos ser aproximadamente de :

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