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FAETEC - ETE FERREIRA VIANA LISTA TRABALHO E ENERGIA Prof.: Marcelo Diniz 1- Uma força de intensidade 20N atua numa partícula no mesmo sentido do seu movimento retilíneo, o que acontece sobre uma mesa horizontal. Calcule o trabalho da força, considerando um deslocamento de 3,0m. 2- A intensidade da resultante das forças que agem numa partícula varia em função de sua posição sobre o eixo Ox, conforme o gráfico a seguir: Calcule o trabalho da força para os deslocamentos: a) de xl = 0 a x2 = 8,0m; b) de x2 = 8,0m a x3 = 12m; c) de x1 = 0 a x3 = 1 m. 3- Uma partícula percorre o eixo x indicado, deslocando-se da posição x1 = 2m para a posição x2 = 8m: Sobre ela agem duas forças constantes F1 e F2, de intensidades respectivamente iguais a 80N e 10N. Calcular os trabalhos de F1 e F2 no deslocamento de x1 a x2. 4- O bloco da figura acha-se inicialmente em repouso, livre da ação de forças externas. Num dado instante, aplica-se sobre ele o sistema de forças indicado, constituído por F1, F2, F3 e F4, de modo que F1 e F3 são perpendiculares a F4: Calcule o trabalho realizado por estas quatro forças num deslocamento de 5,0m ao longo do eixo x. 5- O esquema abaixo mostra um homem que, puxando a corda verticalmente para baixo com força constante, arrasta a caixa de 4,0 102 N de peso em movimento uniforme, ao longo do plano inclinado: Desprezando os atritos e a resistência do ar e admitindo que a corda e a roldana sejam ideais, calcule o trabalho da força exercida pelo homem ao provocar na caixa um deslocamento de 3,0m na direção do plano inclinado. 6- Uma partícula de 4,0kg de massa desloca-se com velocidade de 5,0m/s sobre um plano horizontal sem atrito. A partir de um dado instante, passa a agir sobre ela uma força resultante, que faz sua velocidade aumentar para 10m/s. Qual o trabalho da força durante a variação de velocidade ocorrida? 7- O trabalho total realizado sobre uma partícula de 8,0kg de massa foi de 256J. Sabendo que a velocidade inicial da partícula era de 6,0m/s, calcule a velocidade final. 8- Uma partícula sujeita a uma força resultante de intensidade 2,0N move-se sobre uma reta. Sabendo que entre dois pontos P e Q a variação de sua energia cinética é de 3,0J, calcule a distância entre P e Q. 9- Uma partícula de 900g de massa, inicialmente em repouso na posição X0 = 0 de um eixo Ox, submete-se à ação de uma força resultante paralela ao eixo. O gráfico abaixo mostra a variação da intensidade da força em função da abscissa da partícula: a) o trabalho da força de x0 = 0 a x1 = 6 m; b) a velocidade escalar da partícula na posição x2 = 8m. x 10- Um garoto de 40kg de massa partiu do repouso no ponto A do tobogã da figura, atingindo o ponto B com velocidade de 10m/s: Admitindo g = 10m/s2 e desprezando a resistência do ar, calcular o trabalho das forças de atrito que agiram no corpo do garoto de A até B. 11- Uma esfera de 1,0kg de massa, lançada com velocidade de 10m/s no ponto R da calha encurvada da figura, atingiu o ponto S por onde passou com velocidade de 4,0m/s: Sabendo que no local da experiência g = 10m/s2, calcule o trabalho das forças de atrito que agiram na esfera, no seu deslocamento de R até S. 12- Um bloco de 2,0kg é lançado do topo de um plano inclinado, com velocidade escalar de 5,0m/s, conforme indica a figura. Durante a descida, atua sobre o bloco uma força de atrito constante de intensidade 7,5N. que faz o bloco parar após deslocar-se 10m. Calcule a altura H, desprezando o efeito do ar e adotando g = 10m s –2 13- Um garoto de 40kg de massa parte do repouso de uma altura de 10m, desliza ao longo de um tobogã e atinge a parte mais baixa com velocidade de 5,0m/s: Admitindo a aceleração da gravidade igual a 10m/s2, calcular a energia mecânica dissipada pelas forças não- conservativas, durante a descida do garoto. 14- O automóvel da figura seguinte pesa 6,50 103N e está em repouso no ponto A, numa posição de equilíbrio instável. Num dado momento, começa a descer a ladeira, indo atingir o ponto B com velocidade nula: Sabendo que a energia térmica gerada pelo atrito de A até B equivale a 4,55 104J, determine o valor da altura h. 15- No esquema da figura, o bloco tem 3,0kg de massa e encontra-se inicialmente parado num ponto da rampa situado à altura de 1,0m: Uma vez abandonado, o bloco desce atingindo a mola de constante elástica igual a 1,0 103N/m, que sofre uma compressão máxima de 20cm. Adotando g = 10m/s2, calcule a energia mecânica dissipada no processo. 16- A energia potencial de uma partícula que se desloca sob a ação exclusiva de um sistema de forças conservativas varia em função da sua posição dada por um eixo horizontal Ox, conforme o gráfico seguinte: Sabendo-se que na posição x = 0 a partícula estava em repouso, determinar: a) sua energia mecânica nas posições x = 1,0m, x = 3,0m e x = 7,0m; b) sua energia cinética nas posições x = 1,0m, x = 3,0m, x = 5,0m e x = 7,0m. 17- Numa montanha-russa, um carrinho com 300kg de massa é abandonado do repouso de um ponto A, que está a 5,0m de altura. Supondo que o atrito seja desprezível e que g = 10m/s2, calcule: a) o valor da velocidade do carrinho no ponto B; b) a energia cinética do carrinho no ponto C, que está a 4,0m de altura.