1. Calcule o trabalho realizado pelas forças representadas nas figuras 1 e 2 (65 J; 56 J). F(N)

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "1. Calcule o trabalho realizado pelas forças representadas nas figuras 1 e 2 (65 J; 56 J). F(N)"

João Pedro Sabala
5 Há anos
Visualizações:

1 ÍSICA BÁSICA I - LISTA 3 1. Calcule o trabalho realizado pelas forças representadas nas figuras 1 e 2 (65 J; 56 J). () () 10 8 x() ig. 1. roblea ig. 2. roblea 1. x() 2. U bloco de assa é puxado para cia ao longo de u plano inclinado de u ângulo, ovendo-se co velocidade constante (figura 3). Há atrito entre as superfícies, e o bloco é levado da base até o topo. Considere = 2 kg, = 0 o, h =, µ c = 0,2. Calcule a força, a força noral, a força de atrito, o trabalho de cada força e o trabalho total (15,9 ; 15,32 ; 3,06 ; W = 99,07 J; W c = 19,07 ;j W g = 80 J; W = 0; W R = 0). x h v k ig. 3. roblea 2. ig.. roblea 3. O diagraa de forças é ostrado abaixo. c A segunda lei de ewton nos dá 1

2 c sen = a, cos = 0. Substituindo a = 0, já que o bloco se ove co velocidade constante, c sen = 0, cos = 0. Da segunda equação teos = cos, logo ara teos c = µ c = µ c cos. = c +sen = (µ c cos +sen). ara os dados do problea obteos = 15,32, c = 3,06, = 15,9. O deslocaento do bloco é x = h sen = 6,22. Calculando os trabalhos de cada força teos W = x = 99J, W c = c x = 19J, W g = senx = 80J, W = 0. O trabalho da resultante é W R = W +W c +W g +W = 0, coo deve ser, já que a resultante é nula se a velocidade é constante. 3. U bloco desloca-se sobre ua superfície horizontal se atrito co velocidade v (figura ). Ao colidir co ua ola de constante elástica k = 50 /, esta é copriida ua distância x = 0,2. Se a assa do bloco é = 5 kg, calcule v. A energia cinética do bloco ao tocar ola é igual à energia potencial elástica na copressão áxia da ola, quando o bloco pára instantaneaente, logo, Coo K = v 2 /2, a velocidade é, K = U = 1 2 kx2 = 1J. 2

3 v = 2K = 0,63/s.. U bloco de assa = 50 kg é puxado por ua força sobre ua superfície horizontal, coo ostra a figura 5 (φ = 60 o ). O trabalho realizado pela força é 800 J, e u deslocaento x = 5. Calcule o ódulo de. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é µ c = 0,2. Calcule a aceleração, a força noral, a força de atrito, o trabalho realizado pela força de atrito, e o trabalho realizado pela força resultante. φ f c φ ig. 5. robleas e 5. A segunda lei de ewton nos dá, considerando o eixo x na direção horizontal e o eixo y na direção vertical, cosφ f c = a, + senφ = 0, co f c = µ c. O trabalho da força é logo, W = cosφ x, A força noral é = W cosφ x = 320. e a força de atrito é = senφ = 222,87, f c = µ c =,57. 3

4 A aceleração é então, a = cosφ f c = 2,31/s 2. Calculando o trabalho da força de atrito teos, W c = f c d = f c d cos180 o = 222,87J, e W g = W = 0. O trabalho total, ou o trabalho da força resultante, é or outro lado, teos W R = W +W c = ,87 = 577,13J. W R = R x = a x = 577,13J. 5. Considere a figura 5, co o bloco se ovendo co velocidade constante. Calcule as forças e os trabalhos correspondentes. Dados: = 5 kg, x = 10, φ = 30 o, µ c = 0,2 ( = 9 ; = 3,9 ; f c = 8,8 ; = 10,1 ; W = W g = 0; W c = 87,8 ;W = 87,8 ). 6. U bloco desce u plano inclinado co velocidade constante, coo ostra a figura 6. Calcule as forças e os trabalhos correspondentes. Dados: x = 2, h = 1, = 30 kg, µ c = 0,1. v x h +f c ig. 6. roblea 6. A segunda lei de ewton nos dá sen f c = 0, cos = 0, de onde teos,

5 = cos = 259,8, = sen f c = 12, f c = µ c = 26. Usaos = arcsen(h/ x) = 30 o. Os trabalhos correspondentes são, W = d = xcos180 o = x = 28J, W c = f c d = f c xcos180 o = fc x = 52J, W g = d = xcos( +90 o ) = 300J. O trabalho total é, W R = W +W g +W c = 0, coo deve ser, já que a resultante é zero. 7. Ua partícula de assa = 5 kg cai de ua altura h a partir do repouso. Sua energia cinética ao tocar o solo é 1000 J. Calcule h. Usando a conservação da energia ecânica, a energia potencial inicial é igual à energia cinética da partícula ao tocar o solo, logo, h = U i g = K f g = U projétil de assa = 50 g e velocidade inicial v 0 = 500 /s atinge e u bloco de adeira, parando após percorrer 12 c. Calcule a força édia exercida pelo bloco sobre o projétil. A aceleração pode ser calculada usando a equação de Torricelli, v 2 = v a x x, a x = v2 v x = 1,0 106 /s 2, e a força édia é então, e ódulo, = a = 5,

Documentos relacionados

m v M Usando a conservação da energia mecânica para a primeira etapa do movimento, 2gl = 3,74m/s.

m v M Usando a conservação da energia mecânica para a primeira etapa do movimento, 2gl = 3,74m/s. FÍSICA BÁSICA I - LISTA 4 1. U disco gira co velocidade angular 5 rad/s. Ua oeda de 5 g encontrase sobre o disco, a 10 c do centro. Calcule a força de atrito estático entre a oeda e o disco. O coeficiente