8/14/2019 Fsica - UFC - Aula 07 Exerccios

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Exerccios Fsica - Geral I Captulo 7

1. Um homem empurra um bloco de 50 kg aplicando-lhe uma fora inclinada de 60 em relaoa horizontal. O coeficiente de atrito cintico vale 0,20. O corpo se desloca em linha reta. Otrabalho realizado pela fora aplicada pelo homem vale 800 J, para um deslocamento de 5 m.Calcule o mdulo da fora aplicada.

2. Um bloco de massa igual a 4 kg puxado com velocidade constante atravs de uma distnciad = 5,0 m ao longo de um assoalho por uma corda que exerce uma fora constante de mduloF = 8 N, formando um ngulo de 20 com a horizontal. Calcule: (a) O trabalho realizado pelacorda sobre o bloco, (b) o trabalho realizado pela fora de atrito sobre o bloco, (c) o trabalhototal realizado sobre o bloco.

3. Um bloco de gelo de massa igual a 30 kg desliza sobre um plano inclinado de comprimentoigual a 2 m e de altura igual a 1 m. Uma fora age sobre o bloco de gelo para cima,paralelamente ao plano inclinado, de tal modo que ele desce com velocidade constante. Ocoeficiente de atrito entre o gelo e o plano vale 0,10. Determine: (a) O mdulo da foraexercida pelo homem, (b) o trabalho realizado pelo homem sobre o bloco, (c) o trabalhorealizado pela fora da gravidade sobre o bloco, (d) o trabalho realizado pelo atrito sobre obloco, (e) o trabalho realizado pela fora resultante sobre o bloco, (f) a variao da energiacintica.

R: (a) 121,7 N (b) -243,4 N (c) 294 N (d) -51 N (e) 0 (f) 0

4. Uma corda usada para baixar verticalmente um bloco de massa m at uma distncia d comuma acelerao constante igual a g/5. Calcule o trabalho realizado pela tenso da corda sobre obloco.R: -4 mgd/5

5. Uma fora atua sobre um corpo em movimento retilneo. O grfico da velocidade do corpo emfuno do tempo indicado na figura abaixo. Determine o trabalho realizado pela foraresultante sobre o bloco em cada um dos intervalos indicados basta dizer se o trabalho positivo, negativo ou nulo.

6. A energia cintica de um corpo de 5 kg de massa igual a 1000 J. De que altura este corpodeveria cair para que sua energia cintica atingisse este valor.

R: 20,4 m

7. Um atleta possui a metade da energia cintica de um garoto que possui metade da massa doatleta. O homem aumenta sua velocidade de 2 m/s passando a ter o dobro da energia cinticado garoto. Calcule: (a) A velocidade inicial do garoto e do atleta, (b) a variao da energiacintica do atleta e o trabalho realizado por seus msculos.

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8. Um foguete de massa igual a 5 x 104 kg deve atingir uma velocidade de escape de 11,2 km/spara que possa fugir a atrao terrestre. Qual deve ser a quantidade mnima de energianecessria para levar o foguete desde o repouso at esta velocidade?

R: 3,14 x 1012 J

9. Um prton partindo do repouso, acelerado por um ccloton at a velocidade de 2,0 x 107 m/s.Sabendo que um eltron-volt vale 1 eV = 1,6 x 10-19 J, calcule o trabalho em eV necessriopara acelerar o prton at esta velocidade.

10. Um projtil de 50 g possui velocidade inicial de 500 m/s. O projtil perfura um bloco demadeira e penetra 12 cm antes de parar. Calcule a fora mdia exercida pelo projtil sobre o

bloco de madeira.R: 5,2 x 104 N

11. Um automvel se desloca em linha reta com velocidade constante igual a 60 km/h. Calcule: (a)a variao da energia cintica em 100 m, (b) o trabalho total da fora resultante sobre oautomvel em 100 m, (c) o trabalho da fora motriz sabendo que durante 100 m de percurso a

fora motriz vale 7000 N.

R: (a) 0 (b) 0 (c) 7 x 105 J

12. Um bloco de 4,0 kg move-se em linha reta sobre uma superfcie horizontal sem atrito sob ainfluncia de uma fora que varia em funo da posio de acordo com o grfico indicado nafigura abaixo. (a) calcule o trabalho realizado pela fora quando o bloco parte da origem eatinge a posio x = 8 m, (b) se a velocidade da partcula ao passar pela origem era de 3 m/s,calcule o mdulo da velocidade da partcula quando ela passar pelo ponto x = 8 m. R: (a) 25

J (b)4,1 m/s

13. Uma garota de massa igual a 50 kg sobe uma rampa, cuja elevao total de 4 m em 3 s. Qual

a potncia mdia que ela desenvolve?

14. Uma cachoeira despeja um volume V igual a 1,2 x 104 m3 de gua em cada intervalo de tempot = 2 s. A altura da cachoeira vale h = 100 m. (a) Obtenha uma expresso para o clculo dapotncia terica disponvel. (b) Supondo que 4/5 dessa potncia possa ser transformada emeletricidade por meio de um sistema gerador hidroeltrico, calcule a potncia eltrica gerada.

A densidade da gua vale d = 1 g/cm3.

R: (a) P = dgh V/t (b) 4,7 x 109 W

15. Um cavalo puxa horizontalmente uma carreta com uma fora de 200 N. A fora forma umngulo de 30 acima da horizontal. A carreta se move com velocidade de 8 km/h. Calcule apotncia mdia desenvolvida pelo cavalo.

R: 385 W

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16. Um foguete com massa igual a 7 x 104 kg adquire uma velocidade de 1,0 x 104 km/h em 1,2minutos aps o lanamento. Calcule a potncia mdia desenvolvida pelo foguete nesteintervalo de tempo.

R: 3,7 x 109 J

17. Uma fora atua sobre uma partcula de 2,5 kg de tal forma que a posio da partcula varia em

funo do tempo de acordo com a expresso: x = 3t4 2t3 t2, onde x expresso em metros et em segundos. Calcule: (a) o trabalho realizado pela fora nos 3 segundos iniciais, (b) apotencia instantnea para t=2,0 s.

R. (a) 8.7 x 104 J, (b) 2,0 x 104 W

18. Um corpo de massa m acelera-se uniformemente, partindo do repouso at a velocidade vf, no

tempo tf. (a) Determine o trabalho realizado sobre o corpo, em funo de t, v

fe t

f. (b) Obtenha

a potncia instantnea fornecida ao corpo em funo do tempo. (c) Qual a potncia fornecidainstantaneamente para t=3 s para um corpo de 1.500 kg que acelerado de 0 a 100 km/h em 10s.

(a) mvf2t2/ (2tf2) (b) mvf2t/tf2 (c) 3.47 x 104 W

19. Uma locomotiva possui uma potncia mxima de 1,5 x 106 W. Esta locomotiva acelera umtrem com um 1 m/s de velocidade at 2,5 m/s, com potncia mxima, num tempo de 30 s. (a)Desprezando a fora de atrito, calcule a massa do trem. (b) Ache a velocidade do trem emfuno do tempo durante o intervalo.

R. (a) 1,7 x 107 kg (b) (1 + 0.18t)1/2

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