Lista 4 - Trabalho Energia Momento Linear e Impulso - Prevupe2008

FÍSICA LISTA 1

Marcelo Correia, José Ranulfo, Anderson(

Hora de... Brincar! BRINQUEDINHO DE VESTIBULANDO!!!!!

1.1.1.1. (Covest) Num circo, um motociclista deve percorrer o perímetro interno de um trilho circular vertical, de raio R = 4 m, partindo do repouso, de um ponto com altura H. Se a velocidade do motociclista, ao passar pelo ponto A é de 10 m/s, qual o valor de H, em metros? Despreze o atrito e considere g=10m/s2.

2.2.2.2. (Covest) A figura mostra um bloco de 0,10kg inicialmente forçado contra uma mola de constante elástica k = 480N/m, comprimindoAo soltar, o bloco desliza sobre uma superfície horizontal lisa, exceto no trecho AB, de 50cm, onde o coeficiente de atrito cinético é igual a Em seguida o bloco sobe uma rampa sem atrito, retornando posteriormente à superfície horizontal podendo atingir a mola. Quantas vezes o bloco passará pelo ponto A antes de parar completamente?

(a) 20 (b) 9

(c) 18 (d) 24

(e) 25

3.3.3.3. (Covest) Um brinquedo consiste de duas peças de plástico ligadas através de uma mola. Quando pressionado sobre o solo e abandonado, ele sobre verticalmente na direção da normal. O centro de massa do brinquedo atinge uma altura máxima de 50,0 cminicial da mola é de 2,0cm. Se a massa total do brinquedo vale quanto vale a constante elástica da mola?

(a) 1,0· 103N/m

(b) 2,0· 103N/m

(c) 3,0· 103N/m

(d) 4,0· 103N/m

(e) 5,0· 103N/m

4.4.4.4. (Covest 2001 – 1ª fase) Um pequeno corpo A de massa sobre uma pista sem atrito, a partir do repouso, partindo de uma altura H, conforme indicado na figura abaixo. Na parte mais baixa da pista, ele colide com outro corpo idêntico B, de massa minicialmente em repouso no ponto P. Se a colisão é perfeitamente elástica, podemos afirmar que:

(a) Os dois corpos aderem um ao outro e se elevam até a altura

(b) Os dois corpos aderem um ao outro e se elevam até a altura

(c) O corpo A retorna até a altura H/2 e o corpo B se eleva até a altura

(d) O corpo A fica parado no ponto P e o corpo B se eleva até a altura

(e) O corpo A fica parado no ponto P e o corpo B se eleva até a altura

5.5.5.5. (Covest 2002 – 1ª fase) Um chuveiro elétrico funciona a uma potência de 3600W. Qual o consumo mensal de energia, em usado durante 15 minutos diariamente? Considere o mês com

(a) 27 (b) 25 (c) 23 (d)

d a U n i v e r s i d a d e d e P e r n a m b u co

P r é - V e s t i b u l a r

MECÂNICA

H

A

k

B

FÍSICA LISTA 1 – MECÂNICA – CINEMÁTICA ESCALAR

Marcelo Correia, José Ranulfo, Anderson(Rato) pag.

BRINQUEDINHO DE VESTIBULANDO!!!!!

(Covest) Num circo, um motociclista deve percorrer o perímetro interno , partindo do repouso, de

. Se a velocidade do motociclista, ao passar

inicialmente forçado contra , comprimindo-a de 10cm.

ma superfície horizontal lisa, exceto no , onde o coeficiente de atrito cinético é igual a 0,25.

Em seguida o bloco sobe uma rampa sem atrito, retornando posteriormente à superfície horizontal podendo atingir a mola. Quantas

antes de parar completamente?

(Covest) Um brinquedo consiste de duas peças de plástico ligadas através de uma mola. Quando pressionado sobre o solo e abandonado, ele sobre verticalmente na direção da normal. O centro de massa do

50,0 cm, quando a compressão . Se a massa total do brinquedo vale 200g,

de massa mA = m desliza sobre uma pista sem atrito, a partir do repouso, partindo de uma altura

, conforme indicado na figura abaixo. Na parte mais baixa da pista, ele mB = m, que se encontra

Se a colisão é perfeitamente

Os dois corpos aderem um ao outro e se elevam até a altura H.

Os dois corpos aderem um ao outro e se elevam até a altura H/2.

se eleva até a altura H/2.

se eleva até a altura H.

se eleva até a altura H/2.

Um chuveiro elétrico funciona a uma potência onsumo mensal de energia, em kWh, se ele é

diariamente? Considere o mês com 30 dias.

21 (e) 19

6.6.6.6. (Covest 2003 – 1ª fase) Um carrinho escorrega sem atrito em uma montanha russa, partindo do repouso no ponto sobe o trecho seguinte em forma de um semicírculo de raio razão H/R, para que o carrinho permaneça em contato com o trilho no ponto B?

(a) 5/4 (b) 4/3 (c) 7/5

7.7.7.7. (Covest 2003 – 1ª fase) Um elevador é puxado para cima por cabos de aço com velocidade constante de transmitida pelos cabos é de 23 k

(a) 5,7 x 104 N

(c) 3,2 x 104 N

(e) 1,2 x 104 N

8.8.8.8. (Covest 2004 – 1ªFase) A figura mostra uma pista que consiste de duas calhas horizontais, AB e DE, e de uma parte vertical. O trecho vertical da pista é formado por duas metades de circunferências de raios diferentes. O trecho CD tem raio ponto A com velocidade vA=12m/svelocidade do objeto no ponto E?

(a) 12m/s (b) 10m/s (c) 8,0m/s

9.9.9.9. (Covest 2005 – 1ª fase) Um objeto com massa uma superfície plana com velocidade inicial de linha reta, até parar. O trabalho total realizado pela força de atrito sobre o objeto é, em J:

(a) +4,0 (b) –8,0 (c) +16

10.10.10.10. (Covest 2005 – 1ª fase) Um objeto é abandonado a partir do repouso, em t = 0, no topo de um plano inclinado. Desprezando o atrito, qual dos gráficos abaixo melhor representa a variação da energia cinética do objeto em função do tempo?

d a U n i v e r s i d a d e d e P e r n a m b u co V e s t i b u l a r

Lista 4

TRABALHO, ENERGIA, MOMENTO LINEAR E

IMPULSO

R

A

CINEMÁTICA ESCALAR

Rato) pag. 1

Um carrinho escorrega sem atrito em uma montanha russa, partindo do repouso no ponto A, a uma altura H, e sobe o trecho seguinte em forma de um semicírculo de raio R. Qual a

para que o carrinho permaneça em contato com o trilho no

7/5 (d) 3/2 (e) 8/5

Um elevador é puxado para cima por cabos de constante de 0,5 m/s. A potência mecânica

23 kW. Qual a força exercida pelos cabos?

(b) 4,6 x 104 N

(d) 1,5 x 104 N

ªFase) A figura mostra uma pista que consiste de duas , e de uma parte vertical. O trecho vertical

da pista é formado por duas metades de circunferências de raios tem raio R0=1,1m. Um objeto é lançado no

=12m/s. Desprezando o atrito, qual a ?

8,0m/s (d) 6,0m/s (e) 4,0m/s

Um objeto com massa 1,0 kg, lançado sobre uma superfície plana com velocidade inicial de 8,0 m/s, se move em linha reta, até parar. O trabalho total realizado pela força de atrito sobre

+16 (d) –32 (e) +64

Um objeto é abandonado a partir do repouso, , no topo de um plano inclinado. Desprezando o atrito, qual dos

gráficos abaixo melhor representa a variação da energia cinética do

Lista 4 TRABALHO, ENERGIA, MOMENTO LINEAR E

IMPULSO

FÍSICA LISTA 1


11.11.11.11. (Covest 2006 – 1ª fase) Um rapaz puxa, por aplicando uma força, F = 50 N, com direção oblíqua em relação à horizontal (ver figura). O caixote se desloca com velocidade constante e em linha reta. Calcule o trabalho realizado pela força de atrito sobre o caixote, ao longo do deslocamento, em joules.

(a) –25 (b) –30 (c) –50 (d) 12.12.12.12. (Covest 2006 – 1ª fase) Um esqueitista inicia uma prova no ponto

pista mostrada na figura. Ele desce a pista após uma impulsão inicial, que faz com que atinja a altura máxima do seu trajeto no ponto pista. Desprezando qualquer atrito, calcule a velocidade inicial devido à impulsão, em m/s.

(a) 2,0 (b) 3,0 (c) 4,0 (d) 13.13.13.13. (Covest Física 1 – 2001) Um tubarão de 100 kg

uma velocidade de 36 km/h, para a esquerda. Em um certo instante, ele engole um peixe de 10 kg que se deslocava em sua direção, a uma velocidade de 3,6 km/h, para a direita. Qual o módulo da velocidade do tubarão, em m/s, imediatamente depois de engolir o peixe? Despreze a força de atrito dos peixes com a água.

14.14.14.14. (Covest Física 1 – 2001) Uma bola cai de uma altura de cada colisão com o solo, perde 20 % de sua energia mecânica. Qual a altura alcançada pela bola, em cm, após a segunda colisão? Despreze o atrito com o ar.

15.15.15.15. (Covest Física 1 – 2001) Um bloco de 0,4 kg circular de 0,5 m de raio, no tampo horizontal de uma mesa. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é Determine a energia mecânica dissipada pela força de atrito, em quando o bloco dá uma volta completa.

16.16.16.16. (Covest Física 1 – 2002) Um pequeno disco velocidade VA, desliza em uma pista sem atrito como indicado na figura. Na parte horizontal da pista, ele colide com outro pequeno disco massa mB = 3M, que se encontra em repouso no ponto é completamente inelástica, os dois discos aderem um ao outro e se elevam até uma altura H = 5cm. Determine a velocidade inicial m/s.



Um rapaz puxa, por 3,0 m, um caixote, , com direção oblíqua em relação à

horizontal (ver figura). O caixote se desloca com velocidade constante e em linha reta. Calcule o trabalho realizado pela força de atrito sobre o

–75 (e) –90

Um esqueitista inicia uma prova no ponto A da pista mostrada na figura. Ele desce a pista após uma impulsão inicial, que faz com que atinja a altura máxima do seu trajeto no ponto B da pista. Desprezando qualquer atrito, calcule a velocidade inicial devido à

5,0 (e) 6,0

100 kg está se deslocando a , para a esquerda. Em um certo instante, ele que se deslocava em sua direção, a uma

, para a direita. Qual o módulo da velocidade do , imediatamente depois de engolir o peixe? Despreze a

Uma bola cai de uma altura de 1,0 m e, em

de sua energia mecânica. Qual a , após a segunda colisão? Despreze

0,4 kg descreve uma trajetória de raio, no tampo horizontal de uma mesa. O

coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é m=0,24. Determine a energia mecânica dissipada pela força de atrito, em J,

Um pequeno disco A, de massa mA = M e , desliza em uma pista sem atrito como indicado na figura.

Na parte horizontal da pista, ele colide com outro pequeno disco B, de M, que se encontra em repouso no ponto P. Se a colisão

é completamente inelástica, os dois discos aderem um ao outro e se . Determine a velocidade inicial VA, em

17.17.17.17. (Covest Física 1 – 2003) Um patinador de arremessa um peso de 5,0 kgvelocidade do peso em relação ao patinador é de arremesso. Calcule o módulo da velocidade em relação à Terra, adquirida pelo patinador, em cm/spiso.

v

18.18.18.18. (Covest Física 1 – 2003) Um garoto desliza sobre um escorregador, sem atrito, de 5,0 m de altura. O garoto é lançado em uma piscina e entra em contato com a água a uma distância horizontal de relação à borda. Calcule a distância vertical água e a borda da piscina. Dê sua resposta em

19.19.19.19. (Covest Física 1 – 2004) Um bloco de madeira de massa está em repouso sobre uma superfície horizontal lisa. Uma bala colide com o bloco, atravessando-o. O gráfico mostra a força média exercida sobre o bloco, durante os 6,0 msque o bloco não perdeu massa, qual a velocidade dimediatamente após a colisão, em

bala bloco

20.20.20.20. (Covest Física 1 – 2004) Um bloco de massa mola ideal, de constante elástica Quando a mola é liberada, o bloco é lançado Calcule a velocidade do bloco, em 1,2 m.

mk

0,2 m

21.21.21.21. (Covest Física 1,3 – 2005) Um casal de patinadores pesando 60 kg, parados um de frente para o outro, empurramde modo a se movimentarem em sentidos opostos sobre uma superfície horizontal sem atrito. Num determinado instante, o patinador mais pesado encontra-se a 12m do ponto onde os dois se empurraram. Calcule a distância, em metros, que separa os dois patinadores neste instante.

22.22.22.22. (Covest Física 1 – 2005) Um bloco de pedra, de um plano inclinado a partir do repouso, deslizando sobre rolos de madeira. Sabendo-se que o bloco percorre trabalho total, em kJ, realizado sobre o bloco pela força resultante no intervalo de tempo considerado.

CINEMÁTICA ESCALAR

Rato) pag. 2

2003) Um patinador de 65 kg, em repouso, 5,0 kg, horizontalmente para frente. A

velocidade do peso em relação ao patinador é de 3,5 m/s no instante do arremesso. Calcule o módulo da velocidade em relação à Terra,

cm/s. Despreze o atrito entre os patins e o

V

2003) Um garoto desliza sobre um escorregador, de altura. O garoto é lançado em uma piscina e

entra em contato com a água a uma distância horizontal de 2,0 m, em à borda. Calcule a distância vertical h, entre a superfície da

água e a borda da piscina. Dê sua resposta em cm.

Um bloco de madeira de massa m = 0,8 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal lisa. Uma bala colide

o. O gráfico mostra a força média exercida 6,0 ms que durou a colisão. Considerando

que o bloco não perdeu massa, qual a velocidade do bloco, imediatamente após a colisão, em m/s?

0,0 3,0 6,0 t (10-3 s)

F (103N)

2,0

0,0

Um bloco de massa m = 0,1 kg comprime uma

mola ideal, de constante elástica k = 100 N/m, de 0,2 m (ver figura). Quando a mola é liberada, o bloco é lançado ao longo de uma pista lisa. Calcule a velocidade do bloco, em m/s, quando ele atinge a altura h =

h = 1,2 m

Um casal de patinadores pesando 80 kg e

, parados um de frente para o outro, empurram-se bruscamente de modo a se movimentarem em sentidos opostos sobre uma superfície horizontal sem atrito. Num determinado instante, o patinador mais

do ponto onde os dois se empurraram. , que separa os dois patinadores neste

Um bloco de pedra, de 4,0 toneladas, desce um plano inclinado a partir do repouso, deslizando sobre rolos de

se que o bloco percorre 12 m em 4,0 s, calcule o , realizado sobre o bloco pela força resultante no

h 2,0 m

FÍSICA LISTA 1


23.23.23.23. (Covest Física 1 – 2005) Uma caixa d’água de até o telhado de um pequeno edifício de altura igual a içada com velocidade constante, em 2,0 mimecânica mínima necessária para realizar essa tarefa, em Despreze o efeito do atrito.

24.24.24.24. (Covest Física 2 – 2001) Uma pequena esfera é presa naextremidade de uma corda leve e de comprimento L = 2,0m. A esfera gira numa circunferência vertical de raio L, de modo que, quando ela passa pelo ponto mais alto da circunferência (ponto A da figura), a tensão na corda é nula. Com que velocidade, em m/s, a esfera passa pelo ponto mais baixo da circunferência (ponto B)? Despreze a massa da corda e a resistência do ar.

25.25.25.25. (Covest Física 2 – 2001) Um objeto de massa vA = 0,1 m/s encontra um outro objeto de massa desloca em sentido oposto com velocidade vB

perfeitamente elástica e ambos os objetos continuam em movimento após o choque. Qual o módulo da velocidade final do objeto de massa mB , em m/s?

26.26.26.26. (Covest Física 2 – 2002) Uma bolinha de massa uma mola ideal de constante elástica igual a 180N/na figura. A bolinha é largada, a partir do repouso, quando a da mola vale 10cm. Calcule a velocidade da bolinha, em instante em que ela passa pelo ponto onde a mola não está nem distendida nem comprimida. Considere que a bolinha se move ao longo de um tubo vertical de vidro sem atrito.

27.27.27.27. (Covest Física 2 – 2003) Um rapaz de 59 kg está parado de patins, no instante em que ele pega um pacote de jogado em sua direção. Depois de apanhar o pacote, o rapaz recua com uma velocidade igual a 0,3 m/s. Qual a velocidade horizontal do pacote, em m/s, imediatamente antes de ele ser apequeno atrito do solo com as rodas dos patins.

28.28.28.28. (Covest Física 2 – 2003) Um barco a vela parte do repouso, em linha reta, sob efeito de uma brisa constante. A força de atrito entre a superfície do barco e a superfície da água, é proporcional à velocidade instantânea v do barco em relação à água, sendo dN, onde k = 1,0 kg/s. O gráfico mostra a dependência da velocidade do barco, em relação à água, em função da distância percorrida pelo barco. Qual o trabalho realizado pela força de atrito durante os primeiros 60 m. Dê a sua resposta em joules.

29.29.29.29. (Covest Física 2 – 2003) Uma caixa de 10 kg desce m de comprimento e 60o de inclinação. O coeficiente de atritoentre o bloco e a rampa é 0,4. Qual o módulo do trabalho realizado sobre o bloco pela força de atrito, em joules?

20 40 60 80 100 120 140

v (m/s)

0 0

1,25

2,50



Uma caixa d’água de 66 kg precisa ser içada até o telhado de um pequeno edifício de altura igual a 18 m. A caixa é

2,0 min. Calcule a potência mecânica mínima necessária para realizar essa tarefa, em watts.

Uma pequena esfera é presa na

Um objeto de massa mA = 10 kg e velocidade encontra um outro objeto de massa mB = 1,0 kg, que se

B = 1,0 m/s. A colisão é perfeitamente elástica e ambos os objetos continuam em movimento após o choque. Qual o módulo da velocidade final do objeto de massa

Uma bolinha de massa 0,1kg está conectada a 180N/m, como mostrado

na figura. A bolinha é largada, a partir do repouso, quando a distensão . Calcule a velocidade da bolinha, em m/s, no

onto onde a mola não está nem distendida nem comprimida. Considere que a bolinha se move ao longo

está parado sobre um par

de patins, no instante em que ele pega um pacote de 1,0 kg que foi jogado em sua direção. Depois de apanhar o pacote, o rapaz recua com

. Qual a velocidade horizontal do pacote, , imediatamente antes de ele ser apanhado? Despreze o

pequeno atrito do solo com as rodas dos patins.

2003) Um barco a vela parte do repouso, em linha reta, sob efeito de uma brisa constante. A força de atrito entre a superfície do barco e a superfície da água, é proporcional à velocidade

do barco em relação à água, sendo dada por f = kv, em . O gráfico mostra a dependência da velocidade do

barco, em relação à água, em função da distância percorrida pelo barco. Qual o trabalho realizado pela força de atrito durante os

desce uma rampa de 3,0 de inclinação. O coeficiente de atrito cinético

. Qual o módulo do trabalho realizado

L = 3,0 m

60°

30.30.30.30. (Covest Física 2 – 2004) Um bloco de massa mola de constante elástica k = 360 N/mcomo mostra a figura. Em um dado instante, esse bloco é liberado, vindo a colidir em seguida com um outro bloco de massa inicialmente em repouso. Despreze o atrito entre os blocos e o piso. Considerando a colisão perfeitamente inelástica, detvelocidade final dos blocos, em m/s

m1k

10 cm

31.31.31.31. (Covest Física 2 – 2005) Dois automóveis de frontalmente quando suas velocidades são iguais a dura 10 ms e os dois automóveis ficam em repouso imediatamente após este intervalo. Obtenha o módulo da força média que cada automóvel exerce sobre o outro durante a colisão, em unidades de 105N.

32.32.32.32. (Covest Física 2,3 – 2005) Um bloco é lançado no ponto mostrado na figura. A velocidade do bloco no ponto Sabendo que quando o bloco passa pelo ponto calcule a velocidade do bloco no ponto do atrito do bloco com a superfície e o ar.

33.33.33.33. (Covest Física 3 – 2001) A figura mostra uma montanha russa. O carro parte do repouso no ponto A e deslocatrilho. Por segurança, é necessário que haja uma força normal exercida pelos trilhos sobre o carro em todos os pontos da trajetória. Qual o menor raio de curvatura, em metropara satisfazer o requisito de segurança?

34.34.34.34. (Covest Física 3 – 2002) Um pequeno corpo seu movimento a partir do repouso, de uma altura pista sem atrito como indicado na figura. Na parte horizontal da pista, ele colide com outro pequeno corpo encontra em repouso no ponto inelástica, os dois corpos aderem um ao outro e se elevam até uma altura h. Qual é a razão H/h ? Despreze a resistência do ar.

140 x (m) 160 180

CINEMÁTICA ESCALAR

Rato) pag. 3

Um bloco de massa m1 = 100 g comprime uma k = 360 N/m, por uma distância x = 10,0 cm,

como mostra a figura. Em um dado instante, esse bloco é liberado, vindo a colidir em seguida com um outro bloco de massa m2 = 200 g, inicialmente em repouso. Despreze o atrito entre os blocos e o piso. Considerando a colisão perfeitamente inelástica, determine a

m/s. m2

Dois automóveis de 1000 kg chocam-se

frontalmente quando suas velocidades são iguais a 90 km/h. O choque e os dois automóveis ficam em repouso imediatamente

após este intervalo. Obtenha o módulo da força média que cada automóvel exerce sobre o outro durante a colisão, em unidades de

Um bloco é lançado no ponto A do trajeto trado na figura. A velocidade do bloco no ponto A é v0 = 17 m/s.

Sabendo que quando o bloco passa pelo ponto B a velocidade é v0/2, calcule a velocidade do bloco no ponto C, em m/s. Despreze os efeitos do atrito do bloco com a superfície e o ar.

A figura mostra uma montanha russa. O carro

e desloca-se com atrito desprezível no trilho. Por segurança, é necessário que haja uma força normal exercida pelos trilhos sobre o carro em todos os pontos da trajetória. Qual o

metros, que o trilho deve ter no ponto B isfazer o requisito de segurança?

Um pequeno corpo A, de massa mA = M, inicia

seu movimento a partir do repouso, de uma altura H, e desliza em uma pista sem atrito como indicado na figura. Na parte horizontal da pista,

com outro pequeno corpo B, de massa mB = 6M, que se encontra em repouso no ponto P. Se a colisão é completamente inelástica, os dois corpos aderem um ao outro e se elevam até uma

? Despreze a resistência do ar.

FÍSICA LISTA 1


35.35.35.35. (Covest Física 3 – 2003) A força, exercida pelo pé de um jogador de futebol, durante o chute em uma bola de repouso, está representada no gráfico F versusque a bola adquire imediatamente após o chute. Dê a sua resposta em m/s.

36.36.36.36. (Covest Física 3 – 2003) Um bloco cai, a partir do repouso, de uma altura h=0,9m acima da extremidade livre de uma mola de constante elástica k=4,2x103N/m, como mostra a figura. Se a deformação máxima da mola é x=0,1m, qual o peso do bloco, em newtons. Despreze a resistência do ar e a massa da mola.

37.37.37.37. (Covest Física 3 – 2003) Deixa-se cair uma bola, a partir do repouso, de uma altura H acima do piso de uma quadra. Após a bola colidir vezes com o piso, ela se eleva até uma altura que a razão entre as energias cinéticas antes e depois de cada colisão, é a mesma, determine o valor desta razão? Despreze a resistência do ar.

38.38.38.38. (Covest Física 3 – 2004) Um bloco de madeira de repouso sobre uma superfície horizontal lisa. Uma bala colide com o bloco, atravessando-o. Após a colisão o bloco desliza e comprime a extremidade livre de uma mola ideal horizontal de constante elástica 2,0 x 103 N/m. O gráfico mostra a força média exercida pela bala sobre o bloco, durante os 2,0 ms que durou a colisão. Considerando que o bloco não perdeu massa, qual a compressão máxima atingida pela mola, em mm?

39.39.39.39. (UPE) Um carro de 700 kg tem velocidade de x=0. Sobre o carro atua uma única força F(x) que varia com a posição, como mostra o gráfico. Em relação a esta situação, analise as propostas abaixo:

F(N)

0

7000

1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

F (N)

0,0 0,0

1400

2800

bloco bala k

F (103 N)

2,5

0



2003) A força, exercida pelo pé de um jogador de

futebol, durante o chute em uma bola de 500 g, inicialmente em versus t. Calcule a velocidade

que a bola adquire imediatamente após o chute. Dê a sua resposta em

ir uma bola, a partir do repouso, de acima do piso de uma quadra. Após a bola colidir três

vezes com o piso, ela se eleva até uma altura H' = H/8. Considerando que a razão entre as energias cinéticas antes e depois de cada colisão,

determine o valor desta razão? Despreze a resistência do

Um bloco de madeira de 5,0 kg, está em repouso sobre uma superfície horizontal lisa. Uma bala colide com o

o. Após a colisão o bloco desliza e comprime a extremidade livre de uma mola ideal horizontal de constante elástica k =

a média exercida pela bala sobre que durou a colisão. Considerando que o

bloco não perdeu massa, qual a compressão máxima atingida pela

tem velocidade de 20 m/s quando está em

I II

0 0 A energia cinética do carro em

1 1 O trabalho realizado pela força, quando o carro se desloca de x = 0 até x = 50 m

2 2 A velocidade do carro em

3 3 A energia mecânica é sempre menor do que

4 4 A variação da energia potencial é diferente de zero.

40.40.40.40. (UPE) Saltando de um helicóptero, estacionário, um páraganha 30J de energia cinética após um determinado tempo de queda. Considerando a perda de energia no movimento através do ar, a variação da energia potencial gravitacional, neste mesmo intervalo tempo, é:

(a) Igual a variação da energia cinética.

(b) Menor que 30 J.

(c) Maior que 30 J.

(d) Igual ao trabalho das forças não conservativas.

(e) Sempre igual ao dobro do trabalho das forças não conservativas.

41.41.41.41. (UPE) Uma menina de massa M escorregador, partindo com uma velocidade inicial conforme figura ao lado. Desprezando a ação das forças não conservativas, é correto afirmar que a velocidade da menina, ao atingir a altura h, é:

(a) h)2g(H2

0V −+

(b) 2gH

(c) 2gH2

0V +

(d) 2gH0

V +

(e) h)2g(H0

V −+

42.42.42.42. (UPE) Em relação ao conceito e ao tipo de força.

I II

0 0 As forças de ação e reação sempre atuam em corpos distintos.

1 1 A força elástica é proporcional à deformação da mola.

2 2 A força normal é uma força de reação ao peso.

3 3 Força é uma grandeza vetorial.

4 4 Uma força sempre causa mudança no valor da velocidade.

43.43.43.43. Um carrinho de montanha-russa, de massa igual a repouso no ponto A, a uma altura indicado na figura, alcança a altura máxima onde retorna. Analise as proposições apresentadas.

I II

0 0 A variação da energia potencial do carrinho entre os pontos A e C é igual a

1 1 O carrinho tem a mesma velocidade, ao passar pelo ponto B, na subida e na descida.

2 2 Se o percurso total média de atrito que atuou sobre o carrinho foi igual a

3 3 A soma das energias cinética e potencial gravitacional é sempre decrescente ao longo do caminho

4 4 Ao retornar, o carrinho não conseguirá atingir o ponto

50 x(m)

HA

A

7,0 t (10-3 s) 8,0 9,0

0 2,0

N)

2,5

0

CINEMÁTICA ESCALAR

Rato) pag. 4

A energia cinética do carro em x = 0, é 140 kJ.

O trabalho realizado pela força, quando o carro se desloca x = 50 m, é 175kJ.

A velocidade do carro em x = 50 m é 30 m/s.

A energia mecânica é sempre menor do que 140kJ.

A variação da energia potencial é diferente de zero.

) Saltando de um helicóptero, estacionário, um pára-quedista ganha 30J de energia cinética após um determinado tempo de queda. Considerando a perda de energia no movimento através do ar, a variação da energia potencial gravitacional, neste mesmo intervalo de

Igual a variação da energia cinética.

Igual ao trabalho das forças não conservativas.

Sempre igual ao dobro do trabalho das forças não conservativas.

massa M é empurrada no topo de um escorregador, partindo com uma velocidade inicial vo de ma altura H, conforme figura ao lado. Desprezando a ação das forças não

é correto afirmar que a velocidade da menina, ao atingir a

(UPE) Em relação ao conceito e ao tipo de força.

As forças de ação e reação sempre atuam em corpos distintos.

proporcional à deformação da mola.

A força normal é uma força de reação ao peso.

Força é uma grandeza vetorial.

Uma força sempre causa mudança no valor da velocidade.

russa, de massa igual a 20kg, parte do , a uma altura HÁ = 50m e, após percorrer o trilho

indicado na figura, alcança a altura máxima HC = 45m, no ponto C, de onde retorna. Analise as proposições apresentadas.

A variação da energia potencial do carrinho entre os é igual a 1000 joules.

O carrinho tem a mesma velocidade, ao passar pelo ponto , na subida e na descida.

Se o percurso total AC tem 125m de comprimento, a força média de atrito que atuou sobre o carrinho foi igual a 8 N.

A soma das energias cinética e potencial gravitacional é sempre decrescente ao longo do caminho AC.

Ao retornar, o carrinho não conseguirá atingir o ponto A.

HC

C

B


Marcelo Correia, José Ranulfo, Anderson(Rato) pag. 5

44.44.44.44. (UPE) Uma criança de massa igual a 30kg e um homem de massa igual a 60kg estão parados em pé, um em frente ao outro, numa pista de patins. De repente, o homem empurra a criança para trás com uma velocidade de 1m/s. Pode-se afirmar que a velocidade de recuo do homem será, em m/s, igual a:

(a) 0,5 (b) 0,8 (c) 1,0 (d) 1,5 (e) 2,0

45.45.45.45. (UPE) Um menino, sentado numa canoa parada na superfície de um lago, atira um tijolo par fora. A massa do menino e da canoa é, no total, 40kg. Sabendo que a massa do tijolo é 0,4kg, e que sua velocidade, ao sair da mão do menino, é de 10m/s em relação à água, qual é a velocidade, em cm/s, com que a canoa começa a se movimentar?

(a) 12 (b) 15 (c) 10 (d) 8 (e) 20

46.46.46.46. (UPE) Um vagão corre ao longo de trilhos horizontais, sem atrito. Em determinado instante, colide com outro, de igual massa, que estava inicialmente parado. Os dois vagões passam então a se mover unidos. Se a energia cinética inicial do primeiro vagão era igual a 40kJ, quanto deve valer, em kJ, a energia cinética dos dois vagões após a colisão?

47.47.47.47. (UPE – Modificada) Durante o jogo de futebol, professores versus alunos do MEGA, o professor Eriberto é atingido frontalmente por uma bola de massa 500g, a uma velocidade de 72km/h. Qual a força média, em 103N, que atua no rosto do professor Eriberto durante o impacto, se a bola retorna no sentido oposto com a mesma velocidade em módulo, e a colisão teve a duração de 0,01s?

48.48.48.48. (UPE) Uma força aplicada durante 1s a um objeto de massa 10kg varia de intensidade conforme o gráfico abaixo. Qual o impulso total da força, em N·s, após a interação?

(a) 10

(b) 15

(c) 20

(d) 25

(e) 30

49.49.49.49. (UPE) O gráfico abaixo representa a variação da velocidade com o tempo de um objeto de massa igual a 10kg que se desloca em linha reta. Qual a variação do momento linear do objeto, em kg· m/s, a cada intervalo de 2s?

(a) 20

(b) 40

(c) 60

(d) 80

(e) 100

50.50.50.50. (UPE) Um jogador de tênis pode sacar a bola com velocidade de 50m/s. Sabendo que a massa de uma bola de tênis é 60g, calcule o impulso (em unidades do sistema MKS) fornecido a bola quando ela é sacada.

51.51.51.51. (UPE) A figura mostra a variação no tempo da intensidade de uma força F que atua sobre um corpo de massa igual a 2,5kg. Sabendo que em t = 0 o corpo estava em repouso, e que a força tem direção constante, calcule a velocidade do corpo no instante t = 10s.

52.52.52.52. (UPE) Um átomo de argônio, movendo-se com velocidade igual a 400m/s, choca-se elasticamente contra a parede de um recipiente. Se a massa do átomo de argônio é de 6,5· 10–26kg, qual o impulso sobre a parede, durante o impacto, em unidades de 10–24N?

53.53.53.53. Uma usina hidrelétrica foi construída para aproveitar uma queda-d’água de 20m de altura. Se a vazão da água é de 1,5· 102m3/s, qual a potência disponível, supondo que não haja perdas. Dados: aceleração

da gravidade µµµµ = 1,0· 103kg/m3 e aceleração da gravidade g = 10m/s2.

54.54.54.54. O nosso organismo converte energia química interna, em trabalho e em calor, com uma potência de 100 W, que é denominada a nossa taxa ou potência metabólica.

I. Que quantidade de energia dissipamos em 24h?

II. A energia que dissipamos é oriunda de alimentos, sendo 1kcal = 4,18kJ. Quantas quilocalorias de alimentos devemos ingerir em 1 semana em devido a taxa metabólica?

55.55.55.55. Um elevador é puxado para cima por cabos de aço com velocidade constante de 0,5m/s. A potência mecânica transmitida pelos cabos é de 23kW. Qual a força exercida pelos cabos?

(a) 5,7· 104N (b) 4,6· 104N (c) 3,2· 104N

(d) 1,5· 104N (e) 1,2· 104N

56.56.56.56. Uma usina hidrelétrica de 90MW produz energia elétrica por meio de uma turbina acionada pela água que cai de uma cachoeira cuja altura é 100m. Supondo que não há perdas, calcule o volume de água, em m3, que passa pela turbina em cada segundo.

57.57.57.57. Um bloco de massa m = 1,0g é arremessado horizontalmente ao longo de uma mesa, escorrega sobre a mesma e cai livremente, como indica a figura. A mesa tem comprimento d = 2,0 m e altura h = 1,0 m. Qual o trabalho realizado pelo peso do bloco, desde o instante em que foi arremessada até o instante em que toca o chão?

(a) 1,0· 10–2J

(b) 1,5· 10–2J

(c) 2,5· 10–2J

(d) 4,0· 10–2J

(e) 5,0· 10–2J

58.58.58.58. (Fatec–SP) Na figura, o corpo de 0,2kg é lançado do repouso pela mola M de constante elástica 6· 103 N/m e descreve a trajetória D, E, F, G, H e I sem perder o contanto com a trajetória. Adote g = 10m/s2 e despreze os atritos. A mínima compressão da mola para que isso ocorra é de:

(a) 0,5 cm

(b) 1,0 cm

(c) 5 cm

(d) 1,0 m

(e) 5,0 m

59.59.59.59. Um anel de massa 0,80kg está ligado a uma mola e desliza sem atrito ao longo de um guia circular, situada num plano vertical. A constante elástica da mola é de 40 N/m. Abandona-se o anel em repouso na posição A, determine sua velocidade ao passar pelo ponto B. Sabe-se que o comprimento da mola, quando não deformada, é de 0,40m. Considere a aceleração da gravidade 10m/s2.

(a) 2m/s (b) 20 m/s (c) 2,8 m/s (d) 0,25 m/s (e) 2 km/h

d

d 2,0m

M

10cm

10cm

D

H

E

F

G

0,40m

0,30

B

A

0,5 1,0 0

10

20 F(N)

t(s)

1,0

2,0

0

2 1

F(N)

t(s)

3

4

5

6

7

10,0

2,0

0

6,0

F(N)

t(s) 4,0

20

–10

8,0

Lista 4 - Trabalho Energia Momento Linear e Impulso - Prevupe2008

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