Lista De Exercicio - Sistema Conservativo 1a6z4v

Lista de Exercícios – Aula 5 SISTEMAS CONSERVATIVOS CONSERVAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA 1 - Uma esfera é solta num “looping” na posição 1, sendo sua massa igual 4 kg e o raio R = 2 m. Determine: a) a energia mecânica em 1; b) a velocidade em 2; c) a velocidade em 4.

1

4R

3 4 2

R

R – a) 313,92 J b) v 12,53 m/s c) v = 10,85 m/s 2 - Uma criança de 30 kg desliza em um escorregador. Supondo desprezáveis os efeitos do atrito:

a) Calcule o valor da velocidade com que a criança chega ao fundo do escorregador. b) Se o escorregador tivesse uma inclinação menor, a criança alcançaria o fundo com uma velocidade maior, menor ou igual à determinada no item anterior. Justifique. R: a) 9,9 m/s 3 - Um esquiador de massa m = 65kg, parte do repouso no ponto A e desliza sem atrito pela encosta de secção circular de raio R = 8 m. Com a aceleração gravitacional de g= 9,81 m/s2, determine o valor da velocidade dele ao ar pelo ponto B da encosta.

R – v = 12,53 m/s

4 - (Cap. 7 Ex 20 Tipler pág 230 5a ed -Ex 39 pág 232 6a ed) O objeto com massa de 3 kg mostrado na Figura 7-18 é abandonado do repouso a uma altura de 5 m em uma rampa curva sem atrito. No pé da rampa está uma mola com constante elástica de k = 400 N/m. O objeto escorrega para baixo, na rampa, indo até a mola e comprimindo-a de uma distância x antes de alcançar o repouso momentâneo. Calcule o valor da deformação da mola ( x ).

R – x = 0,86 m 5 - (Exemplo 7-3 pág 206 Tipler 5a ed – Exemplo 7-6 pág 208 6a ed) - Um bloco de 2 kg em uma superfície horizontal sem atrito é empurrado contra uma mola que tem uma constante elástica de 500 N/m, comprimindo a mola por 20 cm. O bloco é então abandonado, e a mola o projeta ao longo da superfície e, em seguida, por uma rampa inclinada de 45° sem atrito. Qual é a distância para cima na rampa que o bloco percorrerá antes de momentaneamente atingir o repouso? R - S = 1,44 m

6 - (Exemplo 7-2 pág 204 Tipler 5a ed – Exemplo 7-5 pág 207 6a ed) - Um pêndulo consiste em uma massa m = 2 kg ligada a uma haste de comprimento L= 1 m. A massa é deslocada lateralmente, de modo que a haste faz um ângulo = 47º com a vertical e é então abandonada. Considere a resistência do ar desprezível. Calcule: a) a velocidade quando a massa a pela base do arco; b) a tensão no fio.

R – a) v =2,5 m/s b) T = 32,12 N