Energia, Trabalho e Potência
Português
English
publicidade
Energia
Um garoto está sentado sobre um iglu de forma hemisférica, conforme ilustra a figura. Se ele
começar a deslizar a partir do repouso, desprezando atritos, a que altura h relativa a
horizontal estará o ponto O em que ele perderá contato com a calota
hemisférica de raio R?
Na figura, a mola é ideal, a situação (a) é de equilíbrio estável do sistema massa-mola, e a situação (b)
é a da mola em repouso. Abandonando-se o bloco M como indica a situação (b), determinar:
a) A constante elástica da mola;
b) A velocidade máxima atingida pelo bloco M.
a) A constante elástica da mola;
b) A velocidade máxima atingida pelo bloco M.
Um motociclista, num globo da morte, imprime a seu veículo uma velocidade mais que suficiente para
passar pelo topo sem cair. Nessas condições desliga o motor e sem usar os freios passa a
descrever uma circunferência situada num vertical. Desprezando o atrito e supondo P o peso da
moto e seu ocupante, calcule:
a) A diferença entre as reações do globo no ponto mais baixo e mais alto da trajetória (N2−N1);
b) O valor de N3, reação do globo no ponto D, supondo que N1=2P.
a) A diferença entre as reações do globo no ponto mais baixo e mais alto da trajetória (N2−N1);
b) O valor de N3, reação do globo no ponto D, supondo que N1=2P.
Um corpo de massa M está ligado a dois outros, cada um de massa m, por meio de cordas que
passam por pequenas polias situadas no mesmo nível à distância 2L uma da outra. Inicialmente a
massa M ocupa uma posição equidistante das duas polias e está em repouso. Calcular a altura que
a massa M descerá após ser abandonada até atingir o equilíbrio.
Três esferas idênticas são lançadas de uma mesma altura h com velocidades de mesmo módulo. A
esfera A é lançada verticalmente para baixo, B é lançada verticalmente para cima e
C é lançada horizontalmente. Qual delas chega ao solo como maior velocidade em módulo
(despreze a resistência do ar).
Um corpo de massa 100 g é abandonado no ponto A sobre uma superfície cilíndrica, com abertura de
150°, sem atrito, cujo eixo é horizontal e normal ao plano da figura em O. Os pontos A e
O estão sobre o mesmo nível a 5 m acima do solo e o raio da superfície mede 1,6 m. Ao atingir o
ponto B o corpo abandona a superfície e atinge o solo no ponto C.
Determinar:
a) O módulo da velocidade do corpo no ponto B;
b) O módulo da velocidade do corpo no ponto C;
c) A distância CD;
d) As energias cinética, potencial e mecânica total no ponto A;
e) As energias cinética, potencial e mecânica total no ponto B;
f) As energias cinética, potencial e mecânica total no ponto C.
Adote g = 10 m/s2.
Uma pequena esfera é posta a deslizar sobre uma superfície lisa e sem atrito de maneira a descrever a
curva ABCD situada num plano vertical. O trecho BCD é um arco de circunferência de centro
O e raio 20 cm. Admitindo que o móvel é abandonado no ponto A do repouso, calcular a
intensidade da reação normal à superfície que atua sobre a esfera ao passar pelo ponto B situado
80 cm abaixo de A e tal que o ângulo formado pelo segmento BO com a vertical seja 60°. A
massa do móvel é de 5 g e a aceleração da gravidade 10m/s2.
Um pêndulo simples é constituído por um corpo de massa 1,5 kg preso numa extremidade de um fio de cobre.
Mantida fixa a outra extremidade desse fio, afasta-se o pêndulo de 60° da posição de equilíbrio.
Observa-se então que o fio se rompe no instante preciso que em que passa pela vertical de equilíbrio.
Sabendo-se que a tensão de rompimento do cobre é 20 000 N/cm2 e a aceleração da gravidade é
10 m/s2, calcule o diâmetro do fio.
Uma carreta de massa M move-se sem atrito em trilhos horizontais com velocidade
v0. Na parte dianteira da carreta coloca-se um corpo de massa m com
velocidade inicial zero. Para que comprimento da carreta o corpo não cairá da
mesma? As dimensões do corpo em relação ao comprimento da carreta podem
ser desprezadas. O coeficiente de atrito entre o corpo e a carreta é μ.
Trabalho
O gráfico representa a variação das forças F1 e Fat
(força de atrito) que atuam em um corpo que se desloca sobre o eixo Ox. Calcular:
a) O trabalho da força F1 para arrastar o corpo nos primeiros 10 m;
b) O trabalho da força de atrito enquanto o corpo é arrastado nos primeiros 10 m;
c) O trabalho da força resultante para arrastar o corpo nos primeiros 15 m.
a) O trabalho da força F1 para arrastar o corpo nos primeiros 10 m;
b) O trabalho da força de atrito enquanto o corpo é arrastado nos primeiros 10 m;
c) O trabalho da força resultante para arrastar o corpo nos primeiros 15 m.
Um corpo de massa m = 100 kg move-se sobre uma superfície horizontal de coeficiente de atrito
μ = 0,20 sob a ação de uma força
\( \vec{F} \)
de intensidade 800 N que forma um ângulo θ com a horizontal. Determinar, para um deslocamento de
20 m, os trabalhos da força peso, da força de atrito e da força
\( \vec{F} \).
Adote g = 10 m/s2, sen θ = 0,6, cos θ = 0,8.
Potência
Um automóvel de 1200 kg viaja por uma estrada horizontal a uma velocidade constante de 90 km/h, em dado
momento o automóvel inicia uma subida com inclinação de 10° com a horizontal. Sendo dados o coeficiente de
atrito entre o pneu e a estrada igual a 0,5 e o coeficiente aerodinâmico do automóvel igual a 0,4, se a
potência do motor é mantida constante durante todo o trajeto, determine:
a) A resultante das forças dissipativas exercidas sobre o veículo;
b) A potência desenvolvida pelo motor em HP (horsepower);
c) A velocidade que o veículo mantém na subida em km/h.
Dados sen 10° = 0,1736, g = 10 m/s2, 1 HP = 746 W.
a) A resultante das forças dissipativas exercidas sobre o veículo;
b) A potência desenvolvida pelo motor em HP (horsepower);
c) A velocidade que o veículo mantém na subida em km/h.
Dados sen 10° = 0,1736, g = 10 m/s2, 1 HP = 746 W.
publicidade
Fisicaexe - Exercícios Resolvidos de Física de Elcio Brandani Mondadori está licenciado com uma Licença Creative Commons - Atribuição-NãoComercial-Compartilha Igual 4.0 Internacional .