Lista de Exercícios Resolvidos - Trabalho, Energia e Dinâmica - Física

Uma força F 10 i 20 j N atua sobre um corpo e desloca numa distância de r 10 i 35 j m Determine o trabalho realizado pela força 10 Pontos 815 J 925 J 700 J 600 J 375 J 2 Uma caixa de massa 80 kg desliza sobre um plano horizontal com atrito e ao passar pela posição A o corpo tem a velocidade v 30 ms Quando atinge o ponto B o corpo entra em contato com a mola de constante elástica k 25 kNm que estava já comprimida de 0120 m devido à prisão exercida por dois cabos Empurrada pelo corpo até ao ponto C a mola sofre ainda a deformação adicional máxima de 0040 m O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e o plano é de 10 Pontos 053 035 008 020 044 3 Um corpo de massa variável em função do tempo m 1005t SI desloca no espaço segundo a função horária da velocidade v 2t i 05 t² j 3 t k SI O módulo da força resultante sobre o corpo no instante t 2s será de 10 Pontos 268 N 328 N 486 N 517 N 276 N 454 N 4 Um corpo de massa 50 kg percorre uma trajetória plana tal que seu vetor velocidade é descrito temporalmente no Sistema Internacional SI pela expressão v 3t i 3t² 7 j No instante t 1 s a sua aceleração tangencial tem intensidade em unidades do SI igual a 10 Pontos 5 3 5 3 53 5 A figura mostra dois blocos A e B de massas mA 20 kg e mB 20 kg em repouso Desconsiderando qualquer forma de atrito assim como as massas das polias e da corda Se o bloco A parte do repouso a sua velocidade em ms após deslocamento de 2m será de 10 Pontos 142 086 560 350 280 6 Uma partícula de massa igual a 500 g tem seu vetor posição como uma função do tempo t dado por rt 10 2t³ 4t² i t5 2t² t j Sendo que i e j são vetores unitários na direção positiva do eixo x e y respectivamente A força resultante sobre a partícula para o tempo igual a 05 s é dada pelo vetor 10 Pontos 2 i 3 j 3 i 2 j i j 325 i j i 325 j Dois blocos A e B são conectados entre si por uma corda inextensível que passa numa roldana como está representado na figura ao lado A massa do bloco A é igual à metade da massa do bloco B Os coeficientes de atrito cinético e estático entre o bloco A e o bloco B são respectivamente iguais a 05 e 06 Considerandose que a superfície do plano inclinado é uma superfície lisa e que a massa da corda a massa da roldana e o atrito no eixo que prende a roldana são desprezíveis o ângulo q indicado na figura a partir do qual começa ocorrer o movimento dos blocos é de maior que 40º maior que 25º maior que 50º maior que 30º maior que 15º Um cursor de 3 kg pode deslizar sem atrito ao longo de uma barra vertical A mola que está ligada ao cursor tem a constante elástica ou constante de rigidez de 200 Nm e um comprimento de 150 mm quando não está deformada Se o cursor for libertado do repouso na posição 1 e sendo x 180mm e y 250mm A velocidade em ms do cursor no ponto 2 será de 169 301 382 285 255 Quanto ao movimento curvilíneo de uma partícula a única informação CORRETA 10 Pontos Ambas as componentes tangencial e normal da aceleração representam a taxa de variação temporal na intensidade da velocidade Todas as alternativas estão corretas A componente normal da aceleração representa a taxa de variação temporal na direção da velocidade Mesmo que a trajetória da partícula não seja conhecida podese estabelecer um conjunto de coordenadas n e t normal e tangencial respectivamente tendo uma origem fixa a qual é coincidente com a partícula no instante considerado A velocidade da partícula tem sempre uma direção que é normal à trajetória direcionada para o centro da curvatura Analise as afirmativas abaixo sobre forças conservativas e nãoconservativas I A força elástica dissipa energia mecânica em forma de calor quando realiza trabalho resistente II A força peso é conservativa III O trabalho da força peso depende da trajetória na qual o corpo é levado da posição inicial para a posição final IV O trabalho de uma força conservativa mede a menos de um sinal a variação da energia potencial associada à mesma ou seja WFrΔEc V A força centrípeta é conservativa Com relação às afirmativas assinale a alternativa correta Apenas II e IV são verdadeiras Só a V é verdadeira Todas são verdadeiras Somente a V é falsa Todas são falsas Uma força F 10 i 20 j N atua sobre um corpo e desloca numa distância de r 10 i 35 j m Determine o trabalho realizado pela força 815 J 925 J 700 J 600 J 375 J Uma caixa de massa 80 kg desliza sobre um plano horizontal com atrito e ao passar pela posição A o corpo tem a velocidade v 30 ms Quando atinge o ponto B o corpo entra em contato com a mola de constante elástica k 25 kNm que estava já comprimida de 0120 m devido à prisão exercida por dois cabos Empurrada pelo corpo até ao ponto C a mola sofre ainda a deformação adicional máxima de 0040 m O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e o plano é de 053 035 008 020 044 Uma partícula de massa igual a 500 g tem seu vetor posição como uma função do tempo t dado por rt 10 2t³ 4t² i t5 2t² t j Sendo que i e j são vetores unitários na direção positiva do eixo x e y respectivamente A força resultante sobre a partícula para o tempo igual a 05 s é dada pelo vetor 10 Pontos i 325 j Dois blocos A e B são conectados entre si por uma corda inextensível que passa numa roldana como está representado na figura ao lado A massa do bloco A é igual à metade da massa do bloco B Os coeficientes de atrito cinético e estático entre o bloco A e o bloco B são respectivamente iguais a 05 e 06 Considerandose que a superfície do plano inclinado é uma superfície lisa e que a massa da corda a massa da roldana e o atrito no eixo que prende a roldana são desprezíveis o ângulo q indicado na figura a partir do qual começa ocorrer o movimento dos blocos é de 10 Pontos maior que 50 Quanto ao movimento curvilíneo de uma partícula a única informação CORRETA 10 Pontos Ambas as componentes tangencial e normal da aceleração representam a taxa de variação temporal na intensidade da velocidade Todas as alternativas estão corretas A componente normal da aceleração representa a taxa de variação temporal na direção da velocidade Mesmo que a trajetória da partícula não seja conhecida podese estabelecer um conjunto de coordenadas n e t normal e tangencial respectivamente tendo uma origem fixa a qual é coincidente com a partícula no instante considerado A velocidade da partícula tem sempre uma direção que é normal à trajetória direcionada para o centro da curvatura Analise as afirmativas abaixo sobre forças conservativas e nãoconservativas I A força elástica dissipa energia mecânica em forma de calor quando realiza trabalho resistente II A força peso é conservativa III O trabalho da força peso depende da trajetória na qual o corpo é levado da posição inicial para a posição final IV O trabalho de uma força conservativa mede a menos de um sinal a variação da energia potencial associada à mesma ou seja WFrΔEc V A força centrípeta é conservativa Com relação às afirmativas assinale a alternativa correta 10 Pontos Apenas II e IV são verdadeiras Só a V é verdadeira Todas são verdadeiras Somente a V é falsa Todas são falsas