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Uma força F é aplicada a um bloco de 5 kg e o desloca 8 m ao longo de uma superfície horizontal. Suponha que a velocidade do bloco seja constante e vale 1,2 m/s. Além disso, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é 0,75. Finalmente, a força de atrito exerce no bloco durante seu movimento vale 23,52 N. Calcule o trabalho realizado por todas as forças que agem sobre o bloco.
R: Wp = WN = 0; Wat = -188 J; WF = 188 J.
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Um próton de massa 1,7x10^-27 kg com aceleração de 3,6x10^15 m/s² possui uma velocidade inicial de 2,4x10^7 m/s. Se o próton viaja 3,5 cm, qual sua velocidade final e qual o aumento na sua energia cinética?
R: vf = 2,8x10^7 m/s; Aumento de 2,1x10^-13 J.
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Um astronauta de 72 kg é puxado da superfície do mar para cima por 15 m na direção vertical com aceleração g/10 m/s². Quais os trabalhos realizados no astronauta pela força da gravidade e pelo helicóptero?
R: Wg = 1,2x10^4 J; Wh = -1,1x10^4 J.
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Um bloco de 5 kg move-se em linha reta de acordo com o gráfico abaixo. O valor de Fs é 10 N. Qual o trabalho total realizado na massa? Resolva o exercício através de cálculo integral. 0 – 2m: F = 10; 2 – 4m: F = -5x + 20; 4 – 6m: F = 0; 6 – 8m: F = -2,5x + 15.
R: Wt = 25 J
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Uma única força age em um objeto de 3 kg cuja posição é dada, em metros, por x(t) = 3t – 4t² + t³. Qual o trabalho realizado pela força no objeto entre t = 0 s e t = 4 s?
R: W = 528 J
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Um corpo de 10 N é liberado do repouso em A, sobre uma guia cujo perfil é um quadrante de círculo de raio 1,2 m. Ele desliza para baixo, chegando ao ponto B com velocidade de 3,7 m/s. De B em diante, ele desliza 2,8 m sobre uma superfície horizontal até parar em C. (a) Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície horizontal? (b) Qual é o trabalho realizado pelo atrito, quando o corpo percorre o arco circular de A até B?
R: μk = 0,24; Wat = -5,1 J.
