Teste 2 - Física Geral 1 (IESB)

Teste 2:

Energia Potencial e Conservação de Energia. Centro de Massa e Momento Linear. Rotação. Gravitação.

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Capítulo 8: Energia Potencial e Conservação de Energia.

1. (2/2012-M) Um bloco de 5,00 kg é colocado em movimento subindo um plano inclinado com uma velocidade escalar inicial de 8,00 m/s (Figura 1). O bloco atinge o repouso após percorrer 3,00 m ao longo do plano, que é inclinado a um ângulo de 30,0° com a  horizontal. Determine para esse movimento (a) a mudança na energia cinética do bloco, (b) a mudança na energia potencial do sistema bloco- Terra, e (c) a força de atrito exercida sobre o bloco (suposta como constante). (d) Qual é o coeficiente de atrito cinético?[pic 2]

pacote e a superfície horizontal? (b) Qual é o trabalho realizado pela força de atrito ao longo do arco circular do ponto A ao ponto B?

[pic 3]

Figura 2

[pic 4]

3. (1/2013-N-2/2013-M) Uma caixa de 4 kg é empurrada a partir do repouso, sobre uma mesa horizontal, por uma distância de 3 m com uma força horizontal de 25 N (Figura 3). O coeficiente de atrito dinâmico entre a caixa e a mesa é de 0,35. Calcule (a) o trabalho externo realizado pelo sistema bloco-mesa, (b) a energia dissipada pelo atrito, (c) a energia cinética final na caixa e (d) a velocidade da caixa.

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Figura 3

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[pic 6]

2. (2/2012-N-1-2/2013-N) Em um posto para carga de caminhões do correio, um pacote de 0,200 kg é largado do repouso no ponto A sobre um trilho com forma de um quarto de circunferência de raio igual a 1,60 m (Figura 2). O tamanho do pacote é muito menor do que 1,60 m, de modo que ele pode ser considerado como uma partícula. Ele desliza para baixo ao longo  do trilho e atinge o ponto B com uma velocidade de 4,80 m/s. Depois de passar pelo ponto B, ele desliza uma distância de 3,0 m sobre uma superfície horizontal até parar no ponto C. (a) Qual  e  o coeficiente  de atrito cinético  entre   o[pic 7][pic 8]

Figura 1

1. (1/2014-M)  O  coeficiente  de  atrito  entre o

bloco de 3,00 kg e a superfície horizontal é  0,400 (Figura 4). O sistema começa a se mover a partir do repouso. Qual a velocidade da esfera de 5,00 kg quando ela tenha caido 1,50 m?

[pic 9]

Figura 6[pic 10][pic 11][pic 12]

Figura 4

[pic 13]

 _          7. O sistema de duas latas de tinta ligadas por

uma corda leve é libertado do equilíbrio  quando

1. (2/2014-M/N) Um bloco de 200 g permanece em repouso em A quando a mola de constante 500 N/m está comprimida em 7,5 cm. Libera-se  o dispositivo que mantem a mola comprimida na posição A, e o bloco percorre o caminho delimitado por um trilho ABCD. Calcule: (a) a velocidade do bloco quando passa pelos pontos B, C e D. (b) a reação do trilho quando o bloco passa pelo ponto mais alto C.

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Figura 5

[pic 15]

1. (2/2014/-N) Um corpo de massa 1,0 kg move- se horizontalmente com velocidade constante  de

10 m/s, num plano sem atrito. Encontra uma rampa e sobe até atingir a altura máxima de 3,0 m (Figura 6). A partir do ponto A, início da subida da rampa, existe atrito. Determine a quantidade de energia mecânica transformada  em energia térmica durante a subida do corpo na rampa. Considere g = 10 m/s2.

a lata de 12,0 kg está a 2,0 m acima do solo (Figura 7). Use o princípio da conservação da energia para achar a velocidade dessa  lata quando ela atinge o solo. Despreze o atrito e a inércia da polia.

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Figura 7

Capítulo    9:    Centro    de    Massa  e

Momento Linear

1. (2/2012-M) Uma molécula de água consiste em um átomo de oxigénio com dois átomos de hidrogénio ligados a ele (Figura 8). O ângulo entre as duas ligações é de 106°. Se as ligações têm comprimento de 0,100 nm, onde está o centro de massa da molécula?

[pic 19][pic 20]

Figura 8

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2. (2/2012-M) Considere um trilho sem atrito ABC como mostrado na Figura 9. Um bloco de massa m1 = 5,00 kg é solto de A. Ele faz uma colisão elástica frontal em B com um bloco de massa m2 = 10,0 kg que está inicialmente em repouso. Calcule a altura máxima que m1 vai atingir após a colisão.

Figura 9

3. (2/2012-N) Em um cruzamento da  cidade  de

São Paulo, um carro compacto com massa  de 950 kg que se deslocava de oeste para leste colide com uma picape com massa de 1.900 kg que se deslocava, do sul para o norte e avançou o sinal vermelho (Figura 10). Em virtude da colisão, os dois veículos ficam engavetados e após a colisão eles se deslocam a 16,0 m/s na direção a 24,0o nordeste. Calcule o módulo da velocidade de cada veículo antes da colisão. Estava chovendo muito durante a colisão, e o atrito entre os veículos e a estrada pode ser desprezado.

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Figura 10[pic 22][pic 23]

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1. (1/2013-M) Três bolas A, B e C, com massas de 3 kg, 1 kg e 1 kg, respectivamente, são conectadas através de barras com massas desprezíveis. A disposição dessas bolas é mostrada na Figura 11. Quais as coordenadas do centro de massa do sistema?

[pic 24]

Figura 11

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1. (1/2013-M) Uma  astronauta  com  massa de

60 kg “caminha” no espaço para realizar o reparo de um satélite de comunicação. Num certo instante, ela precisa consultar seu livro de física. Você percebe que o livro está com você e o lança para ela com uma velocidade de 4 m/s em relação à sua nave espacial. Ela está em repouso relativamente à nave antes de pegar o livro de 3  kg (Figura 12). Determine (a) a velocidade do astronauta no instante imediatamente após ela segurar o livro, (b) as energias cinéticas inicial e final do sistema livro-astronauta e (c) o impulso exercido pelo livro sobre o astronauta.

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