Lista 3

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UNIVERSIDADE DE SAO PAULO
INSTITUTO DE F´
ISICA
FEP4320195 - F´ ısica Geral e Experimental para Engenharia I

LISTA 03
Trabalho, energia cin´tica e potencial, conserva¸˜o da energia e ca

1. Um saco de farinha de 5, 00 kg ´ elevado verticalmente com uma velocidade constante e de 3, 5 m/s at´ uma altura de 150 m. e (a) Qual o m´dulo da for¸a necess´ria? o c a R: 49 N
(b) Qual o trabalho realizado por essa for¸a sobre o saco? Em que se transforma esse c trabalho?
R: 7350 J, esse trabalho se transforma em energia potencial.
2. Uma bola de beisebol ´ lan¸ada do telhado de um edif´ de 22, 0 m de altura com e c ıcio uma velocidade inicial de 12, 0 m/s dirigida formando um ˆngulo de 53, 1◦ acima da a horizontal.
(a) Qual ´ a velocidade da bola imediatamente antes de colidir com o solo? (Despreze e a resistˆncia do ar). e R: 24, 0 m/s
(b) Qual seria a resposta da parte (a) se a velocidade inicial formasse um angulo de
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53, 1◦ abaixo da horizontal?
R: 24, 0 m/s
(c) Se vocˆ n˜o desprezar a resistˆncia do ar, a maior velocidade ser´ obtida na parte e a e a
(a) ou na parte (b)?
R: Parte (b).
3. Uma pedra com massa de 0, 12 kg est´ presa a um fio sem massa e de comprimento a igual a 0, 80 m, formando assim um pˆndulo. O pˆndulo oscila at´ um angulo de 45◦ e e e ˆ com a vertical (despreze a resistˆncia do ar). Qual ´ a velocidade da pedra quando ela e e passa pela posi¸ao vertical? c˜ R: 2, 14 m/s
FEP4320195 - F´ ısica Geral e Experimental para Engenharia I - 01/2013

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4. Uma menina aplica uma for¸a F paralela ao eixo Ox sobre um tren´ de 10, 0 kg que c o
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est´ se deslocando sobre a superf´ congelada de um lago pequeno. A medida que a ıcie ela controla a velocidade do tren´, o componente x da for¸a que ela aplica varia com o c a coordenada x do modo indicado na figura abaixo. Calcule o trabalho realizado pela for¸a F quando o tren´ se desloca c o
(a) de x = 0 a x = 8, 0 m (R: 40 J);
(b) de x =