7ª Lista de Exercícios
1) Uma criança de massa m desliza em um escorregador irregularmente curvo de altura
h=2,0m, como mostrado na figura ao lado. A criança começa do repouso no topo. (a)
Determine a velocidade escalar da criança na base, supondo que nenhum atrito esteja
presente. (b) Se uma força de atrito agir sobre a criança de 20,0kg e ela chega na base do
ecorregador com velocidade escalar de 3,0m/s, qual a redução da energia mecânica do
sistema devido a presença desta força?
2) Uma caixa de 3,0kg desliza rampa abaixo em um galpão de carga. A rampa tem 1,0m de
comprimento e está inclinada a um ângulo de 30º, como mostrado na figura abaixo. A
caixa começa do repouso no topo e sofre a ação de uma força de atrito constante de
módulo 5,0N. Calcule a velocidade escalar da caixa quando ela atinge a parte mais inferior
da rampa, pelos métodos de conservação de energia.
3) Um elevador tem a mesma aceleração, na subida e na descida. Uma mola presa ao teto do elevador carrega
uma massa de 1,0 kg. A constante elástica da mola é k = 2 N/cm. Quando o elevador acelera na subida, a mola
apresenta um comprimento de 15 cm. Quando acelera na descida a mola apresenta comprimento de 13 cm.
(a) Supondo a aceleração constante, calcule o módulo desta aceleração; (b) quanto a mola distende quando a
aceleração é nula?
4) No sistema da figura abaixo, o coeficiente de atrito estático é 0,5. Qual o intervalo de valores que F pode
assumir para que o bloco de massa m não deslize sobre o plano inclinado de massa M. Considere M =10 kg e
m = 2,0 kg e ϕ = 300.
5) Considere a figura ao lado. O bloco de massa M = 10 kg tem uma velocidade
inicial vo = 1,0 m/s e comprime a mola de constante elástica k = 200 N/m
por uma distância x até parar. (a) calcule x desconsiderando o atrito. (b)
calcule x considerando um coeficiente de atrito cinético de 0,10 e d = 0,2 m.
6) Uma escada rolante liga um andar de uma loja a outro situado 7,5 m acima. O comprimento da escada é 12
m. (a) Qual deve ser a potência mínima do motor para transportar até 100 pessoas por minuto, sendo a massa
média de 70 kg? (b) Um homem de 70 kg sobe a escada em 10 s. Que trabalho o motor realiza sobre ele?
7) Um pacote com 2,0 kg de pamonha, depois de deslizar ao longo de um piso com velocidade v o = 4,0 m/s,
choca-se com uma mola, comprimindo-a até ficar momentamente
em repouso. Até o ponto em que o pacote entra em contato com a
mola inicialmente relaxada o piso não possui atrito, mas enquanto
o pacote está comprimindo a mola o piso exerce sobre o pacote
uma força de atrito cinético de módulo 15 N. Se k = 10000 N/m,
qual é a variação d do comprimento da mola entre o instante em
que começa a ser comprimida e o instante em que o pacote pára?
Respostas:
1.a) 6,26 m/s; 1.b) -302 J
2) 2,54 m/s
3.a) 2,0 m/s2; 3.b) 4,9 cm
4) o intervalo será de 7,41 N a 179,87 N
5.a) 0,22 m; 5.b) 0,132 m
6.a) 8575 W; 6.b) – 5145 J
7) 5,5 cm