Lista de exercicios

Lista de exercicios

LISTA DE EXERCÍCIOS - Energia Cinética, Potencial e Conservação da Energia

1) Desprezando qualquer força dissipativa, determine a velocidade que um corpo adquire ao cair de uma altura h, conhecida, a partir do repouso. (Dado g = aceleração da gravidade local).

2) Um corpo é atirado verticalmente para cima com velocidade v0, e aceleração da gravidade g, determine a altura máxima que o corpo atinge.

3) Uma bola é lançada horizontalmente do alto de uma colina de 120 m de altura com velocidade de 10 m/s.

Calcule a velocidade da bola ao atingir o solo. (Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s2).

4) Um bloco de massa m = 4 kg e velocidade horizontal v = 0,5 kg m/s choca-se com uma mola de constante elástica k = 100 N/m. Não há atrito entre o bloco e a superfície de contato.

Determine a máxima deformação sofrida pela mola.

5) Uma pedra de 5 g cai de uma altura de 5 m em relação ao solo. Adote g = 10 m/s2 e despreze a resistência do ar. Determine a velocidade da pedra quando atinge o solo.

6) Um objeto de 10 g é atirado verticalmente para cima com velocidade de 12 m/s. Considerando g = 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar, determine a altura máxima que o objeto atinge.

7) (UFPE) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado de uma altura de h = 1,6 m. O bloco desliza, sem atrito, ao longo de uma superfície e colide, no ponto B, com uma mola de constante elástica k =100 N/m .

Determine a compressão máxima da mola, em cm.

8) Um bloco de 2 kg cai no vácuo, a partir do repouso, de uma altura igual a 20 m do solo. Determine as energias cinéticas e potencial à metade da altura de queda. Considere nula a energia potencial da pedra no solo.

9) Uma mola de constante elástica 1200 N/m está comprimida de 10 cm pela ação de um corpo de 1 kg. Abandonado o conjunto, o corpo é atirado verticalmente, atingindo a altura h.

Adote g = 10 m/s2 e despreze a resistência do ar. Determine h.

10) (UFMG) Um bloco de massa 0,20kg desce deslizando sobre a superfície mostrada na figura a seguir.

No ponto A, a 60 cm acima do plano horizontal EBC, o bloco tem uma velocidade de 2,0 m/s e, ao passar pelo ponto B, sua velocidade é de 3,0 m/s.

Considere g = 10m/s2, I - mostre, usando idéias relacionadas ao conceito de energia, que, entre os pontos A e B, existe atrito entre o bloco e a superfície.

I - determine o trabalho realizado pela força de atrito que atua no bloco entre os pontos A e B.

1) Quando a velocidade de um móvel duplica, sua energia cinética:

a) reduz-se a um quarto do valor inicial b) reduz-se à metade.

c) fica multiplicada por√2. d) duplica.

e) quadruplica.

12) Um homem, cuja massa é igual a 80,0 kg, sobe uma escada com velocidade escalar constante. Sabe-se que a escada possui 20 degraus e a altura de cada degrau é de 15,0 cm.

Determine a energia gasta pelo homem para subir toda a escada. (Dado: g = 10,0 m/s2)

13) Uma bola de borracha de 1 kg é abandonada da altura de 10 m. A energia perdida por essa bola ao se chocar com o solo é 28 J. Supondo g=10m/s2, a altura atingida pela bola após o choque com o solo será de:

14) (PUC-SP) O coqueiro da figura tem 5m de altura em relação ao chão e a cabeça do macaco está a 0,5m do solo. Cada coco, que se desprende do coqueiro, tem massa 200g e atinge a cabeça do macaco com 7J de energia cinética. A quantidade de energia mecânica dissipada na queda é a) 9 J b) 7 J c) 2 J d) 9000 J e) 2000 J

15) (UERJ) Um mico, que fazia piruetas sobre a cabeça de um elefante, deixou seu chapéu, de massa igual a 50g, escorregar pela tromba do elefante, a partir do repouso, de uma altura h igual a 2,0m, como ilustra a figura a seguir.

Sabendo que a velocidade v no ponto B é 2,0 m/s, determine a energia dissipada pelo atrito no percurso entre A e B.

16) (UERJ) Numa partida de futebol, o goleiro bate o tiro de meta e a bola, de massa 0,5 kg, sai do solo com velocidade de módulo igual a 10 m/s, conforme mostra a figura.

No ponto P, a 2 metros do solo, um jogador da defesa adversária cabeceia a bola. Considerando g = 10 m/s2 e desprezando-se a resistência do ar, a energia cinética da bola no ponto P vale, em joules:

a) zerod) 15
b) 5e) 25

17) (PUC-SP) A figura mostra o perfil de uma montanha russa de um parque de diversões.

O carrinho é levado até 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 é de 10 m/s. Considerando a massa do conjunto carrinho+passageiros como 400 kg, pode-se afirmar que o módulo da energia mecânica dissipada pelo sistema foi de

18) (UFMG) Uma atleta de massa m está saltando em uma cama elástica. Ao abandonar a cama com velocidade v0 ela atingirá uma altura h.

Considere que a energia potencial gravitacional é nula no nível da cama e despreze a resistência do ar.

A figura mostra o momento em que a atleta passa, subindo, pela metade da altura h. Nesta posição, a energia mecânica da atleta é:

c) mgh

19) (FUVEST-SP) numa montanha russa um carrinho de 300 kg de massa é abandonado do repouso de um ponto A, que está a 5,0 m de altura. Supondo-se que o atrito seja desprezível, pergunta-se:

a) o valor da velocidade do carrinho no ponto B; b) a energia cinética do carrinho no ponto C, que está a 4,0 m de altura.

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