Lista de exercícios (O professor resolve)

Mecânica Aplicada Prof. Gilson Bispo Batista

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Questões Resolvidas

Princípio do trabalho e energia1. Uma caixa de 750 kg é puxada ao longo do solo com uma velocidade constante por uma distância de 7,5 m, utilizando um cabo que forma um ângulo de 15° com a horizontal. Determine a tração no cabo e o trabalho realizado por esta força. O coeficiente de atrito cinéti-co entre o solo e a caixa é μk=0,55.

2. O movimento de um barco de 3.250 kg é impedido usando-se um para-choque que proporciona uma re-sistência como mostrado no gráfico. Determine a dis-tancia máxima que o barco amassa o para-choque se a sua velocidade de aproximação é 0,9 m/s.

3. O tampão liso tem massa 10 kg e é empurrado con-tra uma série de molas prato Belleville de maneira que a compressão da moda é x=0,015 m. Se aforça da mola sobre o tampão é F=(4,5x1/3) N, onde x é dada em me-tros, determine a velocidade do tampão após ele se afastar da mola. Despreze o atrito.

4. Quando um projétil de 7 kg é disparado de um cano de canhão que tem um comprimento de 2 m, a força explosiva sobre o projétil, enquanto ele esta no cano, varia da maneira mostrada. Determine a velocidade aproximada do projétil na boca do canhão no instan-te que ele deixa o cano. Despreze os efeitos do atrito dentro do cano e suponha que ele seja horizontal.

5. O bloco de 1,5 kg desliza ao longo de um plano liso e bate em uma mola não linear com uma velocidade de v=4m/s. A mola é denominada “não linear” porque ela tem uma resistência de Fs=kx2 onde k=900 N/m2. Determine a velocidade do bloco após ele ter compri-mido a moda de x = 0,2 m.

6. Quando o motorista aciona os freios de uma ca-mioneta se deslocando a 10 km/h, ela derrapa 3 m an-tes de parar. Qual é a distância que a camioneta vai derrapar se ela estiver se deslocando a 80 km/h quan-do os freios forem acionados?

7. O bloco de 3 kg é solto do repouso em A e escorrega para baixo pela superfície parabólica lisa. Determine a compressão máxima da mola.

8. A mola na arma de brinquedo tem um comprimen-to não deformado de 100 mm. Ela está comprimida e travada na posição mostrada. Quando o gatilho é puxado, a mola se distende 12,5 mm, e a bala de 20 g se desloca ao longo do cano. Determine a velocidade da bala quando ela deixa a arma. Despreze o atrito.

9. As molas AB e CD tem rigidez k=300 N/m e k’=200 N/m, respectivamente, e as duas molas têm um com-primento não deformado de 600 mm. Se o anel liso de 2 kg parte do repouso quando as molas não estão deformadas, determine a velocidade do anel quando ele tiver se deslocado 200 mm.

10. A força F, atuando em uma direção constante sobre o blo-co de 20 kg, tem uma intensidade que varia com a posição s do bloco. Determine a velocidade do bloco após ele deslizar 3 m. Quando s=0, o bloco está se deslocando para a direita a 2 m/s. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e as superfície é de μk=0,3.