Física

Física I
Lista de exercícios 6: Energia Cinética e Trabalho
Prof. Angelo Cerqueira

1) Um próton(massa m= 1,67×10−27 kg ) está sendo acelerado em linha reta a
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3,6×10 m/ s em um acelerador de partículas. Se o próton tem uma velocidade inicial de
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2,4×10 m/ s e se desloca 3,5cm, determine (a) sua velocidade e (b) o aumento em sua energia cinética. Resp.:(a) 2,9×107 m/ s ;(b) 2,1×10−13 J .
2) A única força que age sobre uma lata de 2,0kg que está se movendo em um plano xy tem um módulo de 5,0N. Inicialmente a lata tem uma velocidade de 4,0m/s no sentido positivo do eixo x; em um instante posterior, a velocidade passa a ser 6,0m/s no sentido do eixo y. Qual é o trabalho realizado sobre a lata pela força de 5,0n nesse intervalo de tempo? (b) Qual é o módulo da aceleração do caixote? Resp.: 20,0J.
3) Um bloco de gelo flutuante é colhido por uma correnteza que aplica ao bloco uma força

F = 210N  −150N   , fazendo com que ele sofra um deslocamento i j

 d =15m i −12m  . Qual é o trabalho realizado pela força sobre o bloco durante esse j deslocamento? Resp.: 5,0×10 3 J .
4) A figura abaixo mostra três forças aplicadas a um baú que se desloca 3,00m para a esquerda sobre um piso sem atrito. Os módulos das forças são F1=5,00N, F2=9,00N, e F3=3,00N; o ângulo indicado é θ = 60o. Nesse deslocamento, (a) qual é o trabaljo total realizado sobre o baú pelas três forças e (b) a energia cinética do baú aumenta ou diminui? Resp.: (a)1,50J;
(b)aumenta.

5) Um helicóptero levanta verticalmente um astronauta de 72kg a 15m acima da superfície do oceano, por meio de um cabo. A aceleração do astronauta é g/10. Qual é o trabalho realizado sobre o astronauta (a) pela força do helicóptero e (b) pela força gravitacional?
Imediatamente antes do astronauta chegar ao helicóptero, quais são (c ) sua energia cinética e (d) sua velocidade? Resp.:(a) 1,2×10 4 J ; (b) −1,1×104 J ; (c ) 1,1×10 3 J ;
(d)5,4m/s.
6) Na figura a seguir, uma força