LISTA VI

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Universidade do 
Estado do Rio de Janeiro 
 
LISTA VI - FÍSICA I 
 
PROFESSOR: JAYR AVELLAR 
Química / Engenharia Química 
01) Uma conta furada desliza sem atrito por um fio 
que dá uma volta circular vertical. A conta é solta de 
uma altura h = 3,50 R. a) Qual é a velocidade escalar 
no ponto A? b) Qual é o valor da força normal sobre 
ela no ponto A se sua massa é de 5,00 g? 
 
 
02) Um bloco de massa m = 50 g é colocado no topo 
de uma rampa como mostra a figura. Sabendo que a 
constante elástica da mola é k = 100 N/m, que cos θ 
= 4/5 e que a distância entre o bloco e a mola é de 
1m, responda desconsiderando atritos: 
a) Qual a energia mecânica inicial do bloco? 
b) Qual a velocidade do bloco no instante em que ele 
toca a mola? 
c) Qual a compressão máxima da mola? 
 
03) Dois corpos, A e B, de 3,0 kg colidem. As 
velocidades antes da colisão são smvA /)3,5(=

e 
smvB /)5,2(−=

após a colisão, smv A /)4,5(´ −=

. 
Quais são: 
a) a velocidade final de B? 
b) a variação da energia cinética total? 
c) o momentum total do sistema antes e depois da 
colisão. 
04) Dois corpos , A e B, de 2,0 kg colidem. As 
velocidades antes da colisão são smvA /)30,15(=

e 
smvB /)0,5,10(−=

após a colisão, 
smv A /)20,5(´ −=

. 
Quais são: 
a) a velocidade final de B? 
b) a variação da energia cinética total? 
 
05) Um massa m parte do repouso e desce uma 
distância d em uma rampa inclinada sem atrito. No 
final deste percurso a massa encontra uma mola 
inicialmente relaxada com mostra a figura. A massa 
percorre então uma distância adicional x = 0,20m. 
Encontre a separação inicial d entre a massa e a mola. 
 
 
 
06) Considere um sistema composto por duas 
partículas de massa 2kg, cujas posições em função do 
tempo são dadas pelos vetores 
)0,,(),0,2,( 32
22
1 ttrttr ==

. 
a) Escreva os vetores velocidade e aceleração de cada 
partícula. 
b) Qual a quantidade de movimento de cada partícula? 
c) Qual a soma das forças sobre cada partícula? 
d) Qual o vetor posição e o vetor velocidade do centro 
de massa do sistema? 
e) Calcule a quantidade de movimento e a soma das 
forças sobre o sistema. 
 
 
 
 
 
07) Em um experimento de pêndulo balístico, 
suponha que h = 5,00 cm, m1 = 5,00 g e m2 = 1,00 
kg. Encontre (a) a velocidade inicial da bala e (b) a 
perda de energia mecânica devida à colisão. 
Respostas: 199 m/s e 98,5 J. 
 
 
08) Uma partícula de massa 0,500 kg é lançada como 
mostra a figura. A partícula tem uma velocidade 
inicial vi cuja componente horizontal vale 30,0 m/s. A 
partícula atinge uma altura máxima de 20,0 m acima 
do ponto P. Usando a lei da conservação da energia, 
determine: (a) a componente vertical de vi, (b) o 
trabalho exercido pela força gravitacional sobre a 
partícula durante o movimento de P até B e (c) a 
velocidade da partícula quando atinge o ponto B. 
 
 09) Um bloco de massa m é colocado no topo de uma 
rampa de altura h que faz um ângulo θ com a 
horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o 
bloco e a rampa é µ Sabendo que o coeficiente de 
atrito estático não é suficiente para manter o bloco 
parado (ou seja, o bloco vai deslizar rampa abaixo), 
responda os itens abaixo: 
a) Escolha um referencial e desenhe um diagrama das 
forças que atuam sobre o bloco. 
b) Calcule a aceleração do bloco. 
c) Calcule o trabalho de cada uma das forças que atua 
sobre o bloco do início ao fim da rampa. 
d) Calcule a energia mecânica do bloco no início e no 
fim da rampa. 
e) Qual a velocidade do bloco no fim da rampa? 
 
 
10) Uma bola de massa m está presa à extremidade de 
uma barra de comprimento L e 
massa desprezível. A outra extremidade da barra é 
articulada, de modo que a bola 
pode descrever um círculo no plano vertical. A barra é 
mantida na posição horizontal, 
como mostra a figura a seguir, até receber um impulso 
para baixo suficiente para 
chegar ao ponto mais alto do círculo com velocidade 
nula. 
 
 
a) Qual a variação da energia potencial da bola? 
b) Qual a velocidade inicial da bola? 
 
11) Uma mola pode ser comprimida 2cm por uma 
força de 270N . Um bloco de 12kg 
de massa é liberado a partir do repouso do alto de um 
plano inclinado sem atrito cuja 
inclinação é de 30° . O bloco comprime a mola de 
5,5cm antes de parar 
a) Qual a distância percorrida pelo bloco até parar? 
b) Qual a velocidade do bloco no instante em que se 
choca com a mola? 
 
 
 
12) Uma corda possui uma densidade de massa linear 
λ = x2, e seu comprimento varia de x = 0 a x = l. 
Qual a localização de seu centro de massa? (sugestão: 
faça xcm = ∫
l
xdm
M 0
1
, M = ∫
l
dx
0
λ e λ = 
dx
dm
) 
R: x = 
4
3l
 
 
13) Quatro partículas, A, B, C e D, cada uma de 
massa 1,0 kg, situam-se nos vértices de um quadrado 
de lado 1,0 m. Sendo Fa = 3i, Fb = 4j + 5k, Fc = 7k e 
Fd = 2j as forças externas atuantes em cada partícula, 
calcule a aceleração do centro de massa do sistema. 
Se a ele adicionássemos uma partícula de 4,0 kg, 
situada em seu centro de massa, sobre a qual não 
atuam forças externas, qual seria a nova aceleração do 
centro de massa?