(Professor: Sidclei)

(Professor: Sidclei) Energia mecnica1. Em uma cama elstica, um tecido flexvel e resistente esticado e preso a uma armao, formando uma superfcie que empurra de volta um corpo que caia sobre ela. Os esquemas 1, 2 e 3 mostram trs posies de uma criana enquanto pula em uma cama elstica. Na situao 1, a superfcie da cama est completamente afundada e pronta para impulsionar a criana. Na situao 2, a criana est subindo e acaba de se soltar da superfcie da cama. Em 3, a criana alcana a sua altura mxima.

Considerando o nvel de energia potencial gravitacional iguala zero na altura da figura 1, indique a alternativa que identifica corretamente as formas de energia presentes nas posies mostradas nos esquemas 1, 2 e 3.

(A) (1) energia elstica, (2) cintica e gravitacional e (3) gravitacional.

(B) (1) energia cintica, (2) gravitacional e (3) gravitacional.

(C) (1) energia elstica e gravitacional, (2) cintica e (3) gravitacional.

(D) (1) energia cintica, (2) elstica e (3) gravitacional.

(E) (1) energia elstica, (2) cintica e (3) gravitacional.

2. Um corpo de massa 2 kg abandonado, verticalmente, a partir do repouso de uma altura de 80 m em relao ao solo. Determine a velocidade do corpo quando atinge o solo. Dado g = 10 m/s. Despreze atritos e resistncia do ar.

3. (FUVEST 08) No salto com vara, um atleta corre segurando uma vara e, com percia e treino, consegue projetar seu corpo por cima de uma barra. Para uma estimativa da altura alcanada nesses saltos, possvel considerar que a vara sirva apenas para converter o movimento horizontal do atleta (corrida) em movimento vertical, sem perdas ou acrscimos de energia. Na anlise de um desses saltos, foi obtida a seqncia de imagens reproduzida acima. Nesse caso, possvel estimar que a velocidade mxima atingida pelo atleta, antes do salto, foi de, aproximadamente: (dado: g = 10 m/s).a) 4 m/s b) 6 m/s c) 7 m/s d) 8 m/s e) 9 m/s

4.(FUVEST-SP) Numa montanha-russa um carrinho de 300 Kg de massa abandonado do repouso de um ponto A, que est a 5 m de altura (dado: g = 10 m/s). Supondo-se que o atrito seja desprezvel, pergunta-se:

a) O valor da velocidade do carrinho no ponto B.

b) A energia cintica do carrinho no ponto C, que est a 4,0 m de altura.

5. Um carrinho de massa 2 kg cai de altura de altura h e descreve a trajetria conforme a figura. O raio da curva de 16 m e a acelerao da gravidade g = 10 m/s. Determine o menor valor de h para que ocorra o looping. Despreze atritos e resistncia do ar.

6. Considere que um blocode massa m = 2kg solto do repouso em uma pista curva de uma altura h = 3,2m com relao parte mais baixa e horizontal da pista. No h atrito entre a pista e o bloco. H ainda com um anteparo com uma mola de constante elstica 200N/m, que possa desacelerar o bloco quando eles entram em contato. (dado: g = 10 m/s).

Determine

(a) Qual a velocidade com que o bloco toca o anteparo(b) Qual a compresso mxima da mola?

7. Nos trilhos de uma montanha-russa, um carrinho com seus ocupantes solto, a partir do repouso, de uma posio A situada a uma altura h, ganhando velocidade e percorrendo um crculo vertical de raio R = 6,0 m, conforme mostra a figura. A massa do carrinho com seus ocupantes igual a 300 kg e despreza-se a ao de foras dissipativas sobre o conjunto. (dado: g = 10 m/s).

Assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S).

01. A energia mecnica mnima para que o carrinho complete a trajetria, sem cair, igual a 4 500 J.

02. A velocidade mnima na posio B, ponto mais alto do crculo vertical da montanha-russa, para que o carrinho no caia m/s.

04. A posio A, de onde o carrinho solto para iniciar seu trajeto, deve situar-se altura mnima h = 15 m para que o carrinho consiga completar a trajetria passando pela posio B, sem cair.

08. Na ausncia de foras dissipativas a energia mecnica do carrinho se conserva, isto , a soma da energia potencial gravitacional e da energia cintica tem igual valor nas posies A, B e C, respectivamente.

16. Podemos considerar a conservao da energia mecnica porque, na ausncia de foras dissipativas, a fora atuante sobre o sistema a fora peso, que uma fora conservativa.

64. A energia mecnica do carrinho no ponto C menor do que no ponto A.

8. Uma esfera movimenta-se num plano subindo em seguida uma rampa, conforme a figura. Com qual velocidade a esfera deve passar pelo ponto A para chegar a B com velocidade de 4 m/s? Sabe-se que no percurso AB houve uma perda de energia mecnica de 20% (Dados: h=3,2m; g=10m/s).

9. O bloco de massa 3,0 kg abandonado a partir do repouso do ponto A situado a 1,0 m de altura, e desce a rampa atingindo a mola no ponto B de constante elstica igual a 1,0. 10 N/m, que sofre uma compresso mxima de 20 cm. Adote g = 10 m/s. Calcule a energia mecnica dissipada no processo.

10. (PUC) A figura mostra o perfil de uma montanha russa de um parque de diverses.

O carrinho levado at o ponto mais alto por uma esteira, atingindo o ponto A com velocidade que pode ser considerada nula. A partir desse ponto, inicia seu movimento e ao passar pelo ponto B sua velocidade de 10 m/s. Considerando a massa do conjunto carrinho+passageiros como 400 kg, pode-se afirmar que o mdulo da energia mecnica dissipada pelo sistema foi de

a) 96 000 J b) 60 000 J c) 36 000 J d) 9 600 J e) 6 000 J

Impulso,Quantidade de movimento,teorema do Impulso e conservao da Quantidade de movimento.

11. Os automveis mais modernos so fabricados de tal forma que, numa coliso frontal, ocorra o amassamento da parte dianteira da lataria de maneira a preservar a cabine. Isso faz aumentar o tempo de contato do automvel com o objeto com o qual ele est colidindo. Com base nessas informaes, pode-se afirmar que, quanto maior for o tempo de coliso,

a)menor ser a fora mdia que os ocupantes do automvel sofrero ao colidirem com qualquer parte da cabine.

b)maior ser a fora mdia que os ocupantes do automvel sofrero ao colidirem com qualquer parte da cabine.

c)maior ser a variao da quantidade de movimento que os ocupantes do automvel experimentaro.

d)menor ser a variao da quantidade de movimento que os ocupantes do automvel experimentaro.

12.O air-bag, equipamento utilizado em veculos para aumentar a segurana dos seus ocupantes em uma coliso, constitudo por um saco de material plstico que se infla rapidamente quando ocorre uma desacelerao violenta do veculo, interpondo-se entre o motorista, ou o passageiro, e a estrutura do veculo. Consideremos, por exemplo, as colises frontais de dois veculos iguais, a uma mesma velocidade, contra um mesmo obstculo rgido, um com air-bag e outro sem air-bag, e com motoristas de mesma massa. Os dois motoristas sofrero, durante a coliso, a mesma variao de velocidade e a mesma variao da quantidade de movimento. Entretanto, a coliso do motorista contra o air-bag tem uma durao maior do que a coliso do motorista diretamente contra a estrutura do veculo. De forma simples, o air-bag aumenta o tempo de coliso do motorista do veculo, isto , o intervalo de tempo transcorrido desde o instante imediatamente antes da coliso at a sua completa imobilizao. Em conseqncia, a fora mdia exercida sobre o motorista no veculo com air-bag muito menor, durante a coliso.

Considerando o texto acima, assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S).

01. A coliso do motorista contra o air-bag tem uma durao maior do que a coliso do motorista diretamente contra a estrutura do veculo.

02. A variao da quantidade de movimento do motorista do veculo a mesma, em uma coliso, com ou sem a proteo do air-bag.

04. O impulso exercido pela estrutura do veculo sobre o motorista igual variao da quantidade de movimento do motorista.

08. O impulso exercido sobre o motorista o mesmo, em uma coliso, com air-bag ou sem air-bag.

16. A grande vantagem do air-bag aumentar o tempo de coliso e, assim, diminuir a fora mdia atuante sobre o motorista.

13. O grfico abaixo representa aproximadamente a intensidade da fora que uma bala (m = 20 g) sofre, em funo do tempo, ao penetrar num bloco de madeira.

Determine:

a) A variao da quantidade de movimento da bala vale, no Sistema Internacional de Unidades.

b) A velocidade da bala no instante em que comea a penetrar no bloco.

14. (UFPE 09) A aplicao da chamada lei seca diminuiu significativamente o percentual de acidentes de trnsito em todo o pas. Tentando chamar a ateno dos seus alunos para as conseqncias dos acidentes de trnsito, um professor de Fsica solicitou que considerassem um automvel de massa 1000 kg e velocidade igual a 54 km/h, colidindo com uma parede rgida. Supondo que ele atinge o repouso em um intervalo de tempo de 0,50 s, determine a fora mdia que a parede exerce sobre o automvel durante a coliso.

A) 3,0 104 N B) 4,0 104 N C) 5,0 104 N D) 1,0 104 N E) 2,0 104 N

15. A velocidade de uma bola de tnis, de massa 50 g, num saque muito rpido, pode chegar a 216 km/h, mantendo-se aproximadamente constante durante todo o tempo de vo da bola. Supondo que a bola esteja inicialmente em repouso, e que o tempo de contato entre a raquete e a bola seja de 0,001 s, pode-se afirmar que a fora mdia aplicada bola no saque equivalente ao peso de uma massa de:

a)150 kg. b)300 kg. c)50 kg. d)10 kg.

16. No estdio St. Jakob Park, na Alemanha, a seleo brasileira enfrentou, num amistoso de preparao da copa, o time suo FC Lucerna. No segundo tempo da partida, mais precisamente aos 26 minutos do jogo, Juninho Pernambucano, na sua especialidade, cobrou falta com perfeio, sem chances para o goleiro adversrio, marcando o sexto gol do Brasil. Considerando que, neste lance, a velocidade atingida pela bola de aproximadamente 500 g foi de 108 Km/h e que o contato entre a chuteira e a bola foi de 1,0 x 10-2 s, a fora mdia que a bola recebeu foi, aproximadamente, igual a:

a) 6200 N b) 72000 N c) 1500 N d) 1000 N e) 800 N

17. Dois professores do colgio Maxi resolvem fazer uma experincia de Mecnica: parados sobre patins (atrito desprezvel), um de frente para outro, eles se empurram. O professor mais magro, de massa 50 kg, vai para a direita com velocidade de 8 m/s. O mais gordinho, de massa 100 kg, vai: 18. (UFPE) Dois blocos A e B, de massas mA = 0,2 kg e mB = 0,8 kg, respectivamente, esto presos por um fio, com uma mola ideal comprimida de 10cm, entre eles. Os blocos esto inicialmente em repouso, sobre uma superfcie horizontal e lisa. Em um dado instante, o fio se rompe liberando os blocos com velocidades vA e vB, respectivamente. Calcule a razo vA/vB entre os mdulos das velocidades e a constante elstica da mola sabendo-se que a velocidade do corpo A depois que o fio cortado vale 4 m/s.

19. Um rapaz de patins est parado no centro de uma pista, onde o atrito desprezvel, quando uma jovem de massa 50kg vem de encontro a ele, com velocidade de mdulo 6,0m/s. O rapaz abraa-a e, aps a interao, ambos esto se movimentando juntos, na mesma direo da velocidade inicial da moa.

Se a massa do rapaz de 70kg, qual o mdulo da velocidade resultante final do sistema, em m/s?

a)5,0 b)3,0 c)6,0 d)3,5 e)2,5

20.Um peixe de 6 kg, nadando com velocidade de 2,0 m/s, no sentido indicado pela figura, engole um peixe de 2 kg, que estava em repouso, e continua nadando no mesmo sentido.

A velocidade, em m/s, do peixe imediatamente aps a ingesto, igual a ?21.Dois astronautas, A e B, encontram-se livres na parte externa de uma estao espacial, sendo desprezveis as foras de atrao gravitacional sobre eles. Os astronautas com seus trajes espaciais tm massas mA = 100 kg e mB = 90 kg, alm de um tanque de oxignio transportado pelo astronauta A, de massa 10 kg. Ambos esto em repouso em relao estao espacial, quando o astronauta A lana o tanque de oxignio para o astronauta B com uma velocidade de 5,0 m/s. O tanque choca-se com o astronauta B que o agarra, mantendo-o junto a si, enquanto se afasta.

Considerando como referencial a estao espacial, assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S):

I. Considerando que a resultante das foras externas nula, podemos afirmar que a quantidade de movimento total do sistema constitudo pelos dois astronautas e o tanque se conserva.

II. Antes de o tanque ter sido lanado, a quantidade de movimento total do sistema constitudo pelos dois astronautas e o tanque era nula.

III. Como vlida a terceira lei de Newton, o astronauta A, imediatamente aps lanar o tanque para o astronauta B, afasta-se com velocidade igual a 5,0 m/s.

IV. Imediatamente aps agarrar o tanque, o astronauta B passa a deslocar-se com velocidade de mdulo igual a 0,5 m/s.

Aprendi que o ser humano s tem o direito de olhar outro de cima para baixo para ajud-lo a levantar-se.

Gabriel Garcia Marquez

GABARITO:

1. A 2. V = 40m/s 3.d 4. a)V=10m/s b) 3000J 5. h = 2,5R

6. a) V = 8m/s b) x = 0,8m 7.V (02,04,08,16) 8.V = 10m/s 9. - 10J 10. B

11. A 12. V ( 01; 02; 04; 16.) 13. a) 2N.S b)100m/s 14. A 15. B16. C 17. Para a esquerda com velocidade de 4 m/s. 18. vA/vB = 4 e K = 400 N/m 19.E

20.V = 1,5m/s 21. V ( I,II,IV )_1110819455.bin

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