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8/18/2019 MAP S6 e S7 Fisica Geral e Experimental 1
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Material de Apoio Pedagógico – Semana 06 e Semana 07
Professor: Esp. Isaías de Jesus
MAP – S6 e S7
Material de Apoio Pedagógico - LISTA PREPARATÓRIA
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I
Professor: Esp. Isaías de Jesus
EXERCÍCIO – 01
Energia cinética é a energia que está relacionada à movimentação dos corpos, ou seja, é a energia
que um corpo possui em virtude de ele estar em movimento. A energia cinética, em Joule, que um
carro de massa igual a 600 kg adquire ao percorrer 100 metros em 10s é igual a?
RESOLUÇÃO:Dados:
M = 600 kg
∆ =
∆ =
Vamos calcular a velocidade:
=
= /
Calculemos a energia cinética:
= .
→ =
.
→ = = . (Joules).
EXERCÍCIO – 02
Um corpo apresenta 500Kg de massa, inicialmente em repouso, é colocado em movimento por
uma força F constante e adquire, após 7,5s, uma velocidade de 54km/h. Determinar o trabalho
realizado pela força F no intervalo considerado.
RESOLUÇÃO:
Dados:
m = 500 kg
= ()
= / = /
∆ = , (Segundos).
Vamos obter a aceleração média:
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=∆
∆ → =
, = /
Para obter a variação da distância iremos utilizar a equação de Torricelli:
= +..∆
= + . . ∆ → = ∆ → ∆ = ,
Agora calculemos o trabalho:
= . → = ..
= .. , = (Joules).
EXERCÍCIO – 03
Um elevador de 800 kg deve subir uma carga de 2,7 toneladas a uma altura de 30 metros, em umtempo inferior a 40 segundos.
A potência média mínima do motor do elevador, em watts é exatamente:
Considere: g = 10 m/s2.
RESOLUÇÃO:
Dados:
m = 800 kg + 2700kg = 3500kg
=
∆ =
= /
Saiba que que a potência média =
∆
Assim teremos:
= ..
∆ =
. .
=
= (Watts).
EXERCÍCIO – 04
Um carrinho de massa 12,25kg e velocidade de 2m/s choca-se com uma mola de constanteelástica de 100 N/m. Desprezando-se o atrito e a resistência do ar.
A máxima compressão da mola ao ser comprimida pelo carrinho é exatamente igual a:
RESOLUÇÃO:
Dados: = ,
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= /
= /
=?
Vamos tratar da energia cinética (início do movimento) e da energia potencial elástica (finaldo movimento) onde teremos: = .
Assim;
.
=
.
Cancelaremos os denominadores para simplificarmos:
. = .
,. = . → =
→ = , → = , (metros).
EXERCÍCIO – 05
Uma força constante F de intensidade 30N atua sobre um bloco e faz com que ele sofra umdeslocamento horizontal. A direção da força forma um ângulo de 60° com a direção dodeslocamento. Desprezando todos os atritos, a força faz o bloco percorrer uma distância de 40mem 10s.
A potência desenvolvida pela força é de:
Dados: sen 60° = 0,87 e cos 60° = 0,5
RESOLUÇÃO:
Dados:
= = °
∆ =
∆ =
Vamos tratar da fórmula do trabalho de uma força:
= . .
Substituindo os dados teremos:
= . . ° → = (Joules).Calculando a potência média:
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=
∆ → =
= (Watts).
EXERCÍCIO – 06
Um ponto material de massa 10 kg é abandonado de uma altura de 45 metros num local onde a
aceleração da gravidade é igual a 10 m/s2 . A velocidade do corpo ao atingir o solo será
exatamente:
RESOLUÇÃO:
Dados:
=
=
= /
=?
Seja:
Pela conservação da energia:
A lei da conservação de energia estabelece que a quantidade total de energia em umsistema isolado permanece constante, então vamos tratar de = .
= → + = +
.
+. . =
.
+. .
Fazendo a substituição dos dados:
.
+ . . = .
+ . .
=.
→ =
→ =
Logo;
= / ( )
Utilizando o fator de conversão, vamos multiplicar 30 por 3,6:
= / (ô )
=?
= 0 (repouso)
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EXERCÍCIO – 07
Um ponto material de massa 10kg, inicialmente em repouso sobre um plano horizontal liso. Noinstante t = 0, passa a agir sobre ele uma força F = 30N durante 8s.
Determine o trabalho realizado por F.
RESOLUÇÃO:
Dados:
m = 10kg
=
∆ =
=?
Calculando a aceleração:
= . → = . → = /
Determinando a variação de distância:
= + +.
→ ∆ =
.
( = )
∆ =.
→ ∆ =
Obtendo o trabalho realizado por F: = . → = . = (Joules).
EXERCÍCIO – 08
O trabalho realizado por uma força que varia a velocidade de um corpo, de massa 6kg, de 8m/sa 15m/s em um movimento retilíneo é exatamente:
RESOLUÇÃO:
Dados:
=
= /
= /
Pelo teorema da energia cinética (TEC):
"O trabalho da força resultante é medido pela variação da energia cinética."
Assim: = −
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=.
−
.
=.
−
.
= − =
EXERCÍCIO – 09
Um guindaste eleva a cada 12 segundos, e à altura de 5 metros, 16 fardos de 1200 kg cada um. A potência desse guindaste em CV é aproximadamente:
Adote g = 10m/s2 ; 1CV = 735W.
RESOLUÇÃO:
Dados:
∆ =
=
= =
= −. → = −. .
= −. . = − em módulo: =
Saiba que =
∆.
=
= (Watts)
Como o enunciado solicita em cavalo-vapor:
CV W
1 ____________ 735
X ___________ 80000
= → =
→ =≅
Logo;
= (Cavalo-vapor)
Importante!
Cavalo-vapor (cv) é uma unidade de medida de potência, no entanto não é uma unidade
reconhecida no Sistema Internacional de Unidades (SI).
No sistema internacional se utiliza:
Watt (W) e Quilowatt (kW)
Onde 1kW = 1000W.
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EXERCÍCIO – 10
Uma mola de constante elástica k = 600 N/m é comprimida de 15 cm. A energia potencial elástica
dessa mola é exatamente:
RESOLUÇÃO:Dados:
= /
=
Saiba que a energia potencial elástica é dada por:
=.
Substituindo os dados teremos:
= .
= (Joules).