a) Qual é a energia potencial gravitacional, em relação à superfície da água, de um piloto de 60kg, quando elevado a 10 metros de altura?

Transcrição

1 1. (Espcex (Aan) 17) U cubo de assa 4 kg está inicialente e epouso sobe u plano hoizontal se atito. Duante 3 s, aplica-se sobe o cubo ua foça constante, hoizontal e pependicula no cento de ua de suas faces, fazendo co que ele sofa u deslocaento etilíneo de 9, nesse intevalo de tepo, confoe epesentado no desenho abaixo. No final do intevalo de tepo de 3 s, os ódulos do ipulso da foça e da quantidade de oviento do cubo são espectivaente: a) 36 N s e 36 kg s b) 4 N s e 36 kg s c) 4 N s e 4 kg s d) 1 N s e 36 kg s e) 1 N s e 1 kg s. (Ufjf-pis 1 17) Paa entende a ipotância do uso do capacete, considee o exeplo de ua colisão fontal de u otoqueio, co assa de 8 kg, co u uo. Suponha que ele esteja se deslocando co ua velocidade de 7 k h quando é aeessado e dieção ao uo na colisão. Suponha que o tepo de colisão due, s até que ele fique e epouso, e que a foça do uo sobe o otoqueio seja constante. Qual o valo desta foça e quantos sacos de ciento de 5 kg é possível levanta (co velocidade constante) co tal foça? a) 3. N e 6 sacos. b) 6. N e 4 sacos. c) 8. N e 16 sacos. d) 8. N e 16 sacos. e) 1. N e 16 sacos. 3. (Unicap 15) Jetlev é u equipaento de divesão ovido a água. Consiste e u colete conectado a ua angueia que, po sua vez, está conectada a ua boba de água que peanece subesa. O apaelho etia água do a e a tansfoa e jatos paa a populsão do piloto, que pode se elevado a até 1 etos de altua (ve figua abaixo).

2 a) Qual é a enegia potencial gavitacional, e elação à supefície da água, de u piloto de 6kg, quando elevado a 1 etos de altua? b) Considee que o volue de água po unidade de tepo que enta na angueia na supefície da água é o eso que sai nos jatos do colete, e que a boba etia água do a a ua taxa de 3 litos / s. Lebe-se que o Ipulso I de ua foça constante, dado pelo poduto desta foça pelo intevalo de tepo Δ t de sua aplicação I =, é igual, e ódulo, à vaiação da quantidade de oviento Δ Q do objeto subetido a esta foça. Calcule a difeença de velocidade ente a água que passa pela angueia e a que sai nos jatos quando o colete populso estive antendo o piloto de = 6kg e epouso acia da supefície da água. Considee soente a assa do piloto e use a densidade da água ρ = 1kg / lito. 4. (Ufgs 15) U bloco de assa 1kg ove-se etilineaente co velocidade de ódulo constante igual a 3 / s, sobe una supefície hoizontal se atito. A pati de dado instante, o bloco ecebe o ipulso de sua foça extena aplicada na esa dieção e sentido de seu oviento. A intensidade dessa foça, e função do tepo, é dada pelo gáfico abaixo. A pati desse gáfico, pode-se afia que o ódulo da velocidade do bloco após o ipulso ecebido é, e / s, de a) 6. b) 1. c) 5. d) 7. e) 9.

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4 Gabaito: Resposta da questão 1: [C] A foça atua sobe o copo po u intevalo de tepo Δ t = 3 s. Coo te ódulo, dieção e sentido constantes nesse peíodo, pode-se afia que o copo se desloca e u oviento etilíneo unifoeente vaiado. A equação cineática que desceve esse oviento é: a S = S + v ( ) + ( ) (1) sendo S ua posição genéica, S a posição inicial, v a velocidade inicial e a a aceleação. Coo o copo pate de epouso, v = s, e patindo-se da Segunda Lei de Newton, te-se = a a = () Lebando que, coo não há atito, a foça esultante sobe o copo é a pópia foça. Po hipótese, duante a ação da foça, o copo se deslocou Δ S = S S = 9. Logo, conclui-se que, patindo-se da equação (1) e da equação (): a Δ S = S S = v ( ) + ( ) 1 ΔS ΔS = ( ) = (3) ( ) Substituindo-se os valoes conhecidos na equação (3), te-se: 4 9 = = 8 N 3 O ódulo do ipulso I da foça sobe o copo é, po definição: I = = 8 N 3 s = 4 Ns lebando que é constante. O ipulso é exataente igual à vaiação da quantidade de oviento do copo. Sabendo que o copo enconta-se inicialente e epouso, a quantidade de oviento inicial Q é dado po: Q = v = Ns Logo: I = ΔQ = Qf Q Qf = I = 4 Ns. Lebando que N s = kg : s Qf = 4 kg s Resposta da questão : [C]

5 Aplicando o teoea do ipulso: v I = ΔQ = v = k 1 s 8 kg 7 v h 3,6 k h = = = 8. N, s 8. N nº sacos = nº sa cos = nº sacos = 16 peso de cd saco 5 N Resposta da questão 3: a) Dados: = 6 kg; g = 1 /s ; h = 1. Epot = g h = Epot = 6. J. b) V L a kg = 3 = 3 ; = 6 kg; g = 1 /s. s s O piloto está e equilíbio: a = P = g = 6 1 a = 6 N. a ΔQ= a a Δv = a Δv = a 3 Δv = 6 Δv = /s. Resposta da questão 4: [E] O Ipulso ecebido é nueicaente igual à "áea" ente a linha do gáfico e o eixo t. 1 I + = 4 I = 6 N s. Se a efeida foça é a esultante, podeos aplica o Teoea do Ipulso. I = Δ Q I = v v 6 = 1 v 3 R v = 9 /s. R ( ) ( )