3 Lista 1 - Energia Mecânica

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Extensivo de Física Ext C 7.4 Trabalho e 
Energia 
Lista 1 
Energia Mecânica 
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1. O gráfico a seguir se refere à energia potencial de uma
partícula em função da coordenada horizontal (x) por ela
ocupada ao longo do tempo. O sistema de forças aplicado à
partícula é conservativo e, na posição x = 1,0 m, a partícula
encontra-se em repouso.
Construa, no próprio sistema de eixos acima, o gráfico da 
energia cinética da partícula em função da coordenada x. 
2. (PUC-SP) Uma partícula de massa 1,0 kg cai, sob a ação da
gravidade, a partir do repouso, de uma altura de 5,0 metros.
Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e
desprezando qualquer atrito, sua energia cinética e sua
velocidade, no fim do movimento, serão:
a) 10 J e 50 m/s.
b) 10 J e 10 m/s.
c) 50 J e 50 m/s.
d) 50 J e 10 m/s.
3. (Mackenzie)
Um jovem movimenta-se com seu “skate” na pista da figura 
acima desde o ponto A até o ponto B, onde ele inverte seu 
sentido de movimento. 
Desprezando-se os atritos de contato e considerando a 
aceleração da gravidade 2g 10,0m / s ,= a velocidade que o 
jovem “skatista” tinha ao passar pelo ponto A é 
a) entre 11,0 km / h e 12,0 km / h
b) entre 10,0 km / h e 11,0 km / h
c) entre 13,0 km / h e 14,0 km / h
d) entre 15,0 km / h e 16,0 km / h
e) menor que 10,0 km / h
4. (FEI-SP) Em um parque de diversões, um carrinho de massa
5,0 kg percorre um trilho e atinge uma mola de constante
elástica K = 6.400 N/m. Qual é a máxima deformação sofrida pela 
mola quando o carrinho é abandonado do repouso na posição
indicada?
Observação: desprezar os efeitos do atrito. 
a) 0,250 m
b) 0,500 m
c) 0,650 m
d) 0,750 m
e) 0,800 m
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5. (Fuvest-SP) Um corpo está preso nas extremidades de duas
molas idênticas, não deformadas, de constante elástica 100
N/m, conforme ilustra a figura.
Quando o corpo é afastado 1 cm do ponto central: 
a) qual a intensidade da resultante das forças que as molas
exercem sobre ele?
b) qual a energia armazenada nas molas?
6. (Unesp-SP) Uma pedra é lançada por um garoto segundo uma 
direção que forma ângulo de 60° com a horizontal e com energia
cinética inicial E. Sabendo que cos60° = 1/2 e supondo que a
pedra esteja sujeita exclusivamente à ação da gravidade, o valor
de sua energia cinética no ponto mais alto da trajetória vale:
a) zero b) E/4 c) E/2 d) 3.E/4 e) E
7. (Puccamp-SP) A massa m de um pêndulo simples, cujo fio tem
comprimento L = 0,90 m, é abandonada a partir do repouso
quando o fio forma ângulo de 60° com a vertical, como mostra a
figura.
(Dados: sen 60° = 0,87; cos 60° = 0,50; g = 10m/𝑠𝑠2) 
 Desprezando a resistência do ar, a velocidade de m, quando o 
fio fica na posição vertical, é, em m/s: 
a) 1,0
b) 2,0
c) 3,0
d) 4,0
e) 5,0
8. (Unifor) A figura a seguir mostra uma das cenas vistas durante 
a Copa das Confederações no Brasil. Os policiais militares
responderam às ações dos manifestantes com bombas de gás
lacrimogêneo e balas de borracha em uma região totalmente
plana onde era possível avistar a todos.
Suponha que o projétil disparado pela arma do PM tenha uma 
velocidade inicial de 200,00 m / s ao sair da arma e sob um 
ângulo de 30,00º com a horizontal. Calcule a altura máxima do 
projétil em relação ao solo, sabendo-se que ao deixar o cano da 
arma o projétil estava a 1,70 m do solo. 
Despreze as forças dissipativas e adote 2g 10,00 m / s .= 
a) 401,70 m b) 501,70 m c) 601,70 m
d) 701,70 m e) 801,70 m
9. (Unirio-RJ) Uma esfera de massa 2,0 kg é solta, a partir do
repouso, do ponto A da borda de uma depressão esférica de raio 
R = 20 cm e centro C, conforme a figura.
Desprezando-se o atrito, qual a intensidade da força que a 
superfície da depressão exerce sobre a esfera, quando ela passa 
pelo ponto B? Adote g = 10 m/𝑠𝑠2 e despreze o efeito do ar. 
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10. (Unicap-PE) Na figura, temos um trilho ABCDE sem atrito. A
parte curva BCDE é um arco de circunferência com diâmetro BD
vertical, raio R e centro O. Uma partícula parte do repouso do
ponto A, que está a uma altura H acima do plano horizontal do
chão.
A massa da partícula vale m e a aceleração da gravidade tem 
módulo igual a g. Despreze o efeito do ar. Considere as 
proposições que seguem e dê como resposta a soma dos 
números associados às proposições certas. 
1) A energia cinética da partícula, no ponto B, vale m g H.
2) No ponto B, a força exercida pelo trilho sobre a partícula tem
intensidade maior que m g.
4) No ponto C, a força resultante na partícula é centrípeta.
8) A força resultante na partícula entre as posições B e C é
constante.
16) O mínimo valor de H para que a partícula consiga chegar ao
ponto D, sem perder contato com a pista, é 3R.
11. (Unifor-CE) Num parque de diversões, um carrinho com dois 
jovens, sendo a massa do conjunto 120 kg, está com velocidade
de módulo 10,0 m/s movendo-se sobre trilhos na parte
horizontal e elevada do seu percurso representado
parcialmente no esquema.
Considere desprezíveis as forças de atrito e a resistência do ar 
no trecho representado no esquema e adote g = 10 m/𝑠𝑠2. Para 
um referencial fixo no solo, determine: 
a) a energia mecânica do conjunto;
b) o módulo da velocidade do carrinho ao passar pelo ponto B.
12. (UFF-RJ) Uma bola de borracha é abandonada a 2,0 m acima
do solo. Após bater no chão, retorna a uma altura de 1,5 m do
solo. A porcentagem da energia inicial perdida na colisão da bola 
com o solo é:
a) 5% b) 15% c) 20% d) 25% e) 35%
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13. (Imed) Considere um lançador de bolinhas de tênis,
colocado em um terreno plano e horizontal. O lançador é
posicionado de tal maneira que as bolinhas são arremessadas de 
80 cm do chão em uma direção que faz um ângulo de 30
graus com a horizontal. Desconsiderando efeitos de rotação da
bolinha e resistência do ar, a bolinha deve realizar uma trajetória 
parabólica. Sabemos também que a velocidade de lançamento
da bolinha é de 10,8 km h. Qual é o módulo da velocidade da
bolinha quando ela toca o chão? Se necessário, considere que a
aceleração da gravidade seja igual a 210 m s e que uma
bolinha de tênis tenha 50 g de massa.
a) 3 m s. 
b) 5 m s. 
c) 6 m s. 
d) 14,4 km h. 
e) 21,6 km h. 
14. (Ueg) Para um atleta da modalidade “salto com vara”
realizar um salto perfeito, ele precisa correr com a máxima
velocidade e transformar toda sua energia cinética em energia
potencial, para elevar o seu centro de massa à máxima altura
possível. Um excelente tempo para a corrida de velocidade nos
100 metros é de 10 s. Se o atleta, cujocentro de massa está a
uma altura de um metro do chão, num local onde a aceleração
da gravidade é de 210 m s , adquirir uma velocidade igual a de
um recordista dos 100 metros, ele elevará seu centro de massa
a uma altura de
a) 0,5 metros.
b) 5,5 metros.
c) 6,0 metros.
d) 10,0 metros.
1. 
2- D 3. B 4. A
5. a) 2 N b) 0,01 J 6. B 7.C 8. B 9. 60 N
10. 1) Correta 2) Correta: 4) Falsa 8) Falsa 16) Falsa
11.a) 3 ∙𝟏𝟏𝟏𝟏𝟒𝟒J; b) √𝟐𝟐𝟏𝟏𝟏𝟏m/s
12.D 13. B 14. C
Gabarito 
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