EXERCCIOS DE FORA E ENERGIA. (use g = 10 m/s2 a menos que outro valor seja especificado no exerccio) 1) Um bloco est num plano horizontal e tem massa 20 kg. a) qual a fora horizontal necessria para que o sofra uma acelerao de 2,5 m/s2. b) Se o coeficiente de atrito esttico de 0,6 qual a fora mnima para iniciar seu movimento. c) Se o coeficiente de atrito dinmico de 0,5 qual a acelerao do bloco se for aplicada uma fora horizontal de 500 N. R: a) 50 N b) 120 N c) 20 m/s2

2) Um bloco est sobre uma superfcie horizontal sem atrito e puxado por uma fora de 300 N com a horizontal. Sabendo que sua acelerao de 2 m/s2 ento sua massa de: R: 150 kg

3) Arrasta-se um bloco para cima, num plano inclinado, cujo ngulo de 20o, com uma fora F, fazendo um ngulo de 60o com a superfcie do plano. a) Faa o desenho da situao. b) Qual a intensidade da Fora F para que sua componente paralela ao plano (inclinado) tenha 16 N? b) Qual o valor da componente perpendicular ao plano (inclinado) neste caso. R: a) b) F = 32 N c) Fperp = 27,71 N

4) Uma mola de constante elstica k = 1,6x104 N.m-1, recebe o impacto de uma bala de massa m = 12 g que atirada contra ela com uma velocidade vo = 200 m/s. Qual a mxima contrao da mola resultante desse impacto. R: x = 17,2 cm.

5) Uma esfera de borracha, de massa igual a 1,0 kg abandonada em repouso uma altura de 10 m, caindo sobre o solo. A energia perdida no choque de 28 J. A altura atingida pela esfera, depois do choque ser: R: h = 7,2 m

6) Um bloco de massa 0,60 kg abandonado, a partir do repouso, no ponto A de uma pista no plano vertical. O ponto A est a 2,0 m de altura da base da pista, onde est fixa uma mola de constante elstica 150 N/m. So desprezveis os efeitos do atrito. A mxima compresso da mola vale, em metros: R: x = 0,4 m

7) (ITA) Um projtil de massa m = 5,0 g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade do mdulo v = 400 m/s e penetra 10,0 cm na direo do movimento. (Considere que a desacelerao do projtil na parede constante e admita que a intensidade da fora aplicada pela parede no depende de v). Se v = 600 m/s a penetrao seria de ______ R: 22,5 cm.

8) Um corpo de massa m = 10 kg est apoiado num plano inclinado de 30 o em relao horizontal, sem atrito, e abandonado no ponto A. Sabendo que h vale 20 m. Determine: a) a acelerao com que o bloco desce o plano. b) a intensidade da reao normal sobre o bloco. c) a velocidade com que o bloco atinge o ponto B.

R: a) 5 m/s2 b) 86,6 N c) 20 m/s 9) (PUC) Um corpo de massa 0,30 kg est em repouso num local onde a acelerao gravitacional tem mdulo igual a 10 m/s2. A partir de um certo instante, uma fora varivel com a distncia segundo a funo F = 10 - 20d, onde F (N) e d (m), passa a atuar no corpo na direo vertical e sentido ascendente. Qual a energia cintica do corpo no instante em que a fora F se anula? (Despreze todos os atritos). R: 2,5 J (observao: usa clculo integral)

10) Um corpo de massa 19 kg est em movimento. Durante um certo intervalo de tempo, o mdulo da sua velocidade passa de 10 m/s para 40 m/s. Qual o trabalho realizado pela fora resultante sobre o corpo nesse intervalo de tempo? R: 14250 J

11) (UCSA) Uma partcula de massa constante tem o mdulo de sua velocidade aumentado em 20%. O respectivo aumento de sua energia cintica ser de: R: 44%

12) Um corpo de massa 3,0 kg est posicionado 2,0 m acima da superfcie de uma mesa e tem energia potencial gravitacional de 90 J. Quando esse corpo estiver posicionado na mesa, sua energia potencial gravitacional valer: R: 30 J

13) Um corpo de massa m se desloca numa trajetria plana e circular. Num determinado instante t 1, sua velocidade escalar v, e, em t2, sua velocidade escalar 2v. A razo entre as energias cinticas do corpo em t2 e t1, respectivamente, : R: 4

14) (ITA) Um pingo de chuva de massa 5,0x10-5 kg cai com velocidade constante de uma altitude de 120 m, sem que a sua massa varie, num local onde a acelerao da gravidade tem mdulo igual a 10 m/s2. Nestas condies, a intensidade de fora de atrito F do ar sobre a gota e a energia mecnica dissipada durante a queda so respectivamente: R: 5,0x10-4 N e 6,0x10-2 J

15) (CARLOS CHAGAS) Uma mola elstica ideal, submetida a ao de uma fora de intensidade F = 10 N, est deformada de 2,0 cm. A energia elstica armazenada na mola de: R: 0,10 J

16) (FUVEST) Um vago A, de massa 10 t, move-se com velocidade escalar igual a 0,40 m/s sobre trilhos horizontais sem atrito at colidir com um outro vago B, de massa 20 t, inicialmente em repouso. Aps a coliso, o vago A fica parado. A energia cintica final do vago B vale: R: 400J

17) (ITA) Uma massa m1 em movimento retilneo com velocidade escalar 8,0x10-2 m/s colide unidimensionalmente com outra massa m2 em repouso e sua velocidade escalar passa a ser 5,0x10-2 m/s. Se a massa m2 adquire a velocidade escalar de 7,5 x 10-2 m/s, podemos concluir que a massa m1 : R: 2,5m2

18) (FUVEST) Uma partcula move-se com velocidade uniforme V ao longo de uma reta e choca-se unidimensionalmente com outra partcula idntica, inicialmente em repouso. Considerando o choque elstico e desprezando atritos, podemos afirmar que, aps o choque: R: (teoria) a partcula incidente fica em repouso e a outra move-se com velocidade V;

. 19) (USF) Sobre uma superfcie lisa e horizontal ocorre uma coliso unidimensional e elstica entre um corpo X de massa M e velocidade escalar de 6,0 m/s com outro corpo Y de massa 2M que estava parado. As velocidades escalares de X e Y, aps a coliso, so, respectivamente, iguais a: R: -2,0 m/s e 4,0 m/s

20) UFPEN Na afigura abaixo temos mA = 4,0 kg e mB = 1,0 kg. Usando g = 10 m/s2, desprezando qualquer forma de atrito e considerando a polia como sendo ideal, encontre: a) o mdulo da acelerao dos blocos A e B. b) a intensidade da fora que traciona o fio.

R: a) 6 m/s2 para os dois corpos. b) 16 N.