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Lista de Fisica 2

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Essa lista é dos alunos de Engenharia Elétrica do 3° semestre .

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Lista de Fisica 2

  1. 1. Rua do Rosário, 300 | Centro | 07111-080 | Guarulhos | SP | Tel.: 2107-1900 | Site: www.torricelli.edu.brNossoconhecimentocirculaempapelecologicamentecorretoCurso: Engenharias (ENP, EAC, EEL) Período: NoturnoDisciplina: Física IITurma: 3ºSemestreProfessor: Ilomar E. C. MachadoAluno: ______________________________ RA: ____________Data: /_ _/2013 2013/1Lista de Exercícios – IITrabalho e Energia Cinética, Potência1 – Uma técnica comum utilizada para medir a constante de força de uma mola é demonstrada pelaconfiguração apresentada na figura abaixo. A mola está pendurada verticalmente, e um objeto demassa m está ligado à sua extremidade inferior. Sob a ação do “peso” mg, a mola se estende umadistância d de sua posição de equilíbrio.a) Se a mola quando atinge o equilíbrio fica esticada em 2,0cm, e a massa do corpo for de0,55kg, qual será o valor da constante de força da mola?b) Qual o trabalho realizado pela mola para este “esticamento”?Resp.: a) 2,7 × 102N/m , b) -5,4 × 10-2Joules2 – Se são necessários 4,0 Joules de trabalho para esticar uma mola que atende a lei deHooke em10,0cm, determine o trabalho extra necessário para esticála 10,0cm adicionais.Resp.: 12 Joules3 – Uma partícula de 0,600kg, tem uma velocidade de 2,00m/s no ponto A eenergia cinética de 7,50 Joules no ponto B.a) Qual é a sua energia cinética em A?b) Qual a sua velocidade em B?c) Qual o trabalho total realizado sobre a partícula que se moveu de A para B.Resp.: a) KA = 1,20 Joules; b) vB = 5 m/s ; c) ∑W= 6,3J4– Uma bola de 0,300 kg, tem uma velocidade de 15,0 m/s. Calcule sua energia cinética e qual seriasua energia caso duplicassemos sua velocidade?Resp.: K=33,8J e K=135J
  2. 2. Rua do Rosário, 300 | Centro | 07111-080 | Guarulhos | SP | Tel.: 2107-1900 | Site: www.torricelli.edu.brNossoconhecimentocirculaempapelecologicamentecorreto5 – Um objeto de massa 4,0kg tem velocidade (6,0i – 2,0j)m/s.a) Qual sua energia cinética neste instante?b) Calcule o trabalho total se sua velocidade mudar para (8,0i + 4,0j)m/s.Resp.: a) K=60,0J ; b) W =60,0J6– Você pode pensar sobre o teorema da energia cinética e trabalho como uma segunda teoria domovimento, em paralelo com as leis de Newton, para descrever como influências externas afetam omovimento de um objeto. Neste problema deve-se resolver as partes (a) e (b) separadamente daspartes (c) e (d). O objetivo é comparar as previsões das duas teorias. Em um cano de umaespingarda, uma bala de massa 15,0g é acelerada a partir do repouso a uma velocidade de 780m/s.a) Encontre o trabalho realizado sobre a bala.b) Se o cano da espingarda tem 72,0 centímetros de comprimento, encontre a magnitude da forçatotal média que atuou sobre o mesmo, sendo F =W∆r . cosθ.c) Encontre a aceleração constante de um bala que parte do repouso e ganha uma velocidade de780m/s a uma distância de 72,0 cm.d) Se a bala tem massa 15,0 g, encontre a força total que agiria sobre ela, sendo ΣF = m.aResp.: a)4,56 kJ ;/ b)6,34 kN ; c)422 km /s2; d)6,34 kN.7 – No tubo de imagem de uma TV preto e branco, um canhão de elétrons contém duas ligasmetálicas carregadas com placas separadas 2,80cm de distância. Uma força elétrica acelera cadaelétron no feixe para 9,60% da velocidade da luz ao longo desta distância.a) Determine a energia cinética do elétron que sai do canhão de elétrons.Elétrons carregam esta energia a um material fosforescente na superfície interior do tubo da TV,fazendo-a brilhar. Para uma passagem de elétrons entre as placas do canhão de electrons, determine:b) A magnitude da força elétrica constante que atua nos eletrons,c) a aceleração destes elétrons, ed) o tempo de voo deles.Resp.: a)3,78 x 10 -16J ; b) 1,35x10-14N ; c)1,48x10+16m/s2; d)1,94 x 10-9s.8 – Uma caixa de 40,0 kg, inicialmente em repouso é empurrada 5,00 m ao longo de um pisohorizontal áspero, por uma força horizontal constante de 130N. Sabendo que o coeficiente de atritoentre a caixa e o piso é 0,30, encontrea) o trabalho realizado pela força aplicada;b) a energia gasta pela força de atrito;c) o trabalho realizado pela força normal;d) o trabalho realizado pela força gravitacional;e) a variação da energia cinética da caixa;f) a velocidade final da caixa.Resp.: a)650J ; b)588J ; c) 0J ; d)0J ; e) 62,0J ; f) 1,76m/s
  3. 3. Rua do Rosário, 300 | Centro | 07111-080 | Guarulhos | SP | Tel.: 2107-1900 | Site: www.torricelli.edu.brNossoconhecimentocirculaempapelecologicamentecorreto9 – Um bloco de 2,0kg, está anexado a uma mola de constanteelástica 500N/m conforme indicado na figura. O bloco é puxado5,0cm para a direita do equilíbrio e então liberado do repouso.Calcule a velocidade do bloco quando ele passa pelo ponto deequilíbrio, quando:a) Não há atrito;b) o coeficiente de atrito é 0,350.Resp.: a) 0,791m/s ; b)0,531m/s10 – Uma caixa de massa 10,0 kg é puxada para cima deslizando sobre um plano inclinado ásperocom uma velocidade inicial de 1,50m/s. A força de tração é de 100 N paralela à inclinação, queforma uma ângulo com o solo de 20,0 °. Sendo o coeficiente de atrito 0.400, e o deslocamento sobreo plano de 5,00 m, determine:a) Quanto trabalho é feito pela força gravitacional sobre o caixote?b) Determinar o aumento da energia interna do sistema de caixa-inclinação devido ao atrito.c) Qual o trabalho realizado pela força de 100 N no caixote?d) Qual é a variação da energia cinética do caixote?e) Qual é a velocidade da caixa depois de ter sido puxada 5,00 m?Resp.: a) -168J ; b)184J ; c) 500J ; d) 148J ; e) 5,65m/s11 - Considere um carro de massa m que está acelerando em uma colina, como mostrado na Figura.Um engenheiro automotivo mede a magnitude daforça resistiva totalcomo sendoft = (218 + 0,70v2)Nonde v é a velocidade em metros por segundo.a) determinar uma expressão para potênciaque o motor deve entregar para as rodas emfunção da velocidade.b) supondo que a massa do carro era de1450kg, sua velocidade de 27m/s, suaaceleração de 1m/s2e o ângulo de 10º,calcule a potencia total necessária.Resp.: a)P = m.v.a + m.v.g.senθ + 218v + 0,70v3; b) 126kW12 – Um elevador de 650kg parte do repouso. Ela se move para cima, durante 3,00s com aceleraçãoconstante até atingir sua velocidade de cruzeiro em 1,75m/s.a) Qual é a potência média do motor do elevador durante este período?b) Qual potência no motor do elevador, quando o elevador move-se a sua velocidade de cruzeiro?Resp.: a) 5,91 x 103W ; b) 1,11 x 104W

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