LISTA DE EXERCÍCIOS - 2B - FÍSICA GERAL
parte 3: energia mecânica
1) A tabela abaixo corresponde aos instantes, posições
(em relação a sua posição inicial considerada zero) e velocidades de um corpo que realiza queda livre a partir
do repouso, obtidas usando as fórmulas para a queda.
x (m)
v (m/s)
0
5
20
45
80
125
0
10
20
30
40
50
W = mgx (J)
Ec mv 2
(J)
2
b) Calcule as duas últimas colunas da tabela considerando um corpo de massa 5kg.
c) Considere agora a tabela para as alturas h dadas em
relação ao chão, supondo que o ponto inicial está a
125m do chão. Complete as colunas faltantes.
v (m/s)
0
10
20
30
40
50
a) Qual a energia cinética do projétil antes do impacto?
b) Se a massa de prova tiver 50kg, calcule a altura
atingida após o impacto considerando que não há
dissipação de energia.
6) Um projétil disparado por um fuzil AR-15, 5.56 mm de
calibre e massa de 3,5 g, atinge velocidades de até 990
m/s. Qual a altura que subiria uma massa de prova de
100 kg no pêndulo balı́stico?
7) Considere um esquiador que parte do repouso e desce
uma rampa de 10m de altura. Qual a velocidade com
que chega à base da rampa? Despreze o atrito.
a) Qual a expressão da unidade J em termos das quantidades kg, m, s?
h (m)
125
120
105
80
45
0
O projétil de calibre 38 (0,38 polegadas de diâmetro),
tem massa de cerca de 10g. O projétil é disparado a
velocidade de cerca de 700km/h.
Ep = mgh(J)
8) Considere o carrinho abaixo, no ponto A de uma montanha russa. As alturas indicadas são h1 = 18m,
h2 = 3m e h3 = 9m. Calcule o menor valor de velocidade necessário para o carrinho chegar ao ponto C,
despreze o atrito.
E = Ep + Ec
2) Explique com palavras porque um corpo em queda livre acelera na medida em que desce (ou seja aumenta
sua velocidade) usando: a) a Lei de Newton; b) a conservação da energia.
9) Considere que um corpo de 50kg desce uma rampa. A
rampa tem altura de 3m e tem comprimento de 5m.
Entre o corpo e a rampa há força de atrito (além da
3) Com respeito à energia mecânica, calcule o que se pede.
força da gravidade) de 50N.
a) Estime a energia mecânica de pessoa caminhando
em terreno plano;
a) Qual a energia que o corpo receberá da força da
b) Estime a energia mecânica de um elevador de 800 kg
gravidade ao chegar à base da rampa?
parado no último andar de um prédio de 10 andares;
b) O trabalho, W, (energia dada ou retirada de um
c) Calcule a altura máxima atingida por um corpo de
corpo) é calculado para forças paralelas ao desloca1 kg lançado com velocidade de 10 m/s.
mento por W = F d, sendo negativo para forças com
sentido oposto ao do movimento. Qual o trabalho
d) Calcule a velocidade de lançamento para que um
total da força de atrito após todo o deslocamento?
corpo de 2 kg chegue à uma altura de 20 m.
4) Qual a altura máxima atingida por uma bola de futebol chutada para cima (verticalmente) com velocidade
inicial de 100km/h (desprezando o atrito)?
5) Para medir a velocidade até uma determinada alde uma bala é possı́vel tura que pode ser medida.
utilizar
o
”Pêndulo
Balı́stico”, representado
no esquema. O projétil
após o impacto com a
massa de prova (M) fica
alojado e ambos sobem
c) Qual a energia total do corpo no final da rampa?
d) Qual será a velocidade do corpo na base da rampa?