Física I – Lista de Exercícios 2 – 20 Bimestre – Prof. Dr. Cláudio Sérgio Sartori
Exercícios
1. A figura mostra um bloco de 6 kg que é
puxado para a direita com uma força e 12 N. A força de
atrito entre o bloco e o plano é desprezível. Encontre a
velocidade final do bloco depois de ele ter percorrido 3
m. Qual a aceleração final do bloco?
A mola é comprimida de 2 cm e solta. Encontre a
velocidade do bloco ao passar pela posição de
equilíbrio.
4. O carro da figura possui massa m e possui um
motor que proporciona uma força dada por:
ft  (2.18  0.70  v 2 )( N )
Aqui v é a velocidade em m/s. Determine a
potência do motor como função da velocidade.
Sugestão:
I.
Aplique a 2a Lei de Newton:
N
2. Suponha agora que haja atrito e que o
coeficiente de atrito e o valor do coeficiente de atrito
dinâmico seja de d = 0.15.
(a) Encontre o trabalho da força de atrito.
(b) Use a relação: W f a  W f  Ec e determine
F
i 1
II.
xi
 F  ft  Px  m  a
Encontre a potencia da força F: P = F.v.
agora qual será a velocidade após o bloco ter
percorrido 3m.
3. Um bloco de massa 3 kg está comprimindo uma
mola de constante elástica 1.0.103N/m, conforme ilustra
a figura.
Calcule a potência para:
v = 60 mi/h e m = 1450kg.
5. Uma partícula está sujeita a uma força Fx que
varia conforme o gráfico dado nas situações (a) e (b).
Encontre o trabalho, em cada situação, quando a
partícula se deslocar:
(5.1) De x = 0 a x = 5 m.
(5.2) De x = 5 m a x = 10 m.
(5.3) De x = 10 m a x = 15 m.
(5.4) De x = 0 m a x = 15 m.
(a)
(b)
1
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6. Uma força dada por:

F  4  x  iˆ  3  y  ˆj (N)
Atua em um objeto movendo-se na direção x, da
origem até x = 5m. Encontre o trabalho realizado pela
força sobre o objeto:
9. Suponha que na arma da figura, a mola
esteja comprimida de 0.12m e o projétil de 35g, depois
de disparado, atinja uma altura de 20m. Encontre a
constante elástica da mola.
 
W 
F
  dr
C

Onde: dr  dx  iˆ  dy  ˆj
C: Caminho percorrido.
2
7. A figura mostra o gráfico da energia potencial U
e da força associada, em cada caso:
Mostre que:
 


dU
F 
U  
F dr  F  U

dx
C
8. No pêndulo da figura, a massa m está presa a
uma corda de comprimento L. Mostre que:
vB  2  g  L  (1 cos A )
E a tensão no ponto B é dada por:
TB  m g  (3  2 cosA )
10. O carro da figura de massa 1500 kg colide com
uma parede. Inicialmente ele possui velocidade


vi  15  iˆ ms e após o choque v f  2.6  iˆ ms . Se a
colisão durou 0.15s, encontre o impulso causado pela
colisão e a força média exercida no automóvel.
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11. Colisões. Duas esferas de massas
m1 = 1kg e m2 = 2kg colidem com velocidades:
v1i = 3m/s e v2i = 0.2 m/s. Após a colisão, as
duas massas permanecem juntas com velocidade vf para
a direita. Encontre vf.
14. Uma bala de calibre 32 de massa m1 = 5 g
atinge um bloco de madeira de massa m2 = 1 kg em
repouso. A velocidade da bala ao atingir o bloco é de v1i
= 25 m/s. A bala se aloja no bloco e o sistema blocobala sai com velocidade vf.
(a) Determine a velocidade do sistema logo
após o alojamento da bala.
(b) Qual a máxima altura h atingida?
(b)
3
12. Colisões. Duas esferas de massas
m1 = 1kg e m2 = 2kg colidem com velocidades:
v1i = 2m/s e v2i = 0.5 m/s. Após a colisão, as
duas massas se afastam velocidades v1f e v2f para a
direita. Encontre-as. O choque é suposto elástico:
(e = 1).
13. Uma esfera de massa 1kg choca-se
com outra de mesma massa. A primeira esfera sai com
velocidade v1f formando um ângulo
θ com a horizontal e a segunda esfera, com velocidade
v2f formando um ângulo –. Aplique a conservação da
quantidade de movimento nesse choque.